来源: 中国科学报 发布时间:2022-9-26
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《自然》

细菌源原生细胞的活体材料组装

英国布里斯托大学Stephen Mann、Mei Li等研究人员合作实现细菌源原生细胞的活体材料组装。该成果近日在线发表于《自然》。

据研究人员介绍,推进自下而上地构建具有高度组织复杂性和多样化功能的人造细胞,仍然是生物和非生物物质之间的一个尚未解决的问题。

为了应对这一挑战,研究人员开发了一种活体材料组装工艺,该工艺基于对单个共渗微滴内空间分离的细菌菌落的捕获和现场处理,用于内源性构建有膜的、分子密集的、成分结构和形态复杂的合成细胞。细菌源原生细胞继承了不同的生物成分,表现出多功能的细胞模拟特性,并且可以内源性地重塑,并包括一个空间分割的DNA-组蛋白核状凝聚物、膜化水泡和F-肌动蛋白原细胞骨架丝的三维网络。该集合体由植入的活大肠杆菌细胞产生的ATP提供生化能量,产生一个具有变形虫般外部形态和综合生命特征的细胞仿生系统。

这些研究结果证明了一种自下而上构建功能性原生微装置的细菌源策略,并为制造新的合成细胞模块和增强的活体/合成细胞构造提供了机会,在工程合成生物学和生物技术中具有潜在的应用。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05223-w

《自然—细胞生物学》

端粒的细胞间转移使T细胞免于衰老

英国伦敦大学Alessio Lanna团队近期取得重要工作进展,他们研究发现端粒的细胞间转移使T细胞免于衰老并促进长期免疫记忆。相关研究成果近日在线发表于《自然—细胞生物学》。

研究人员发现一些T细胞(主要是幼稚细胞和中央记忆细胞)通过独立于端粒酶作用,从抗原呈递细胞(APC)获取端粒囊泡来延长端粒。在与这些T细胞接触后,APC降解端粒蛋白复合体以提供端粒,这些端粒被端粒修剪因子TZAP切割,然后转移到免疫突触处的细胞外囊泡中。端粒囊泡保留了Rad51重组因子,该因子使端粒与T细胞染色体末端融合,平均延长了约3000个碱基对。因此,存在抗原特异性T细胞群,其老化命运的决定是基于与APC初始接触后的端粒囊泡转移。这些获取端粒的T细胞在克隆分裂开始之前就受到保护,不会衰老,从而提供持久的免疫保护。

据介绍,普遍的观点是T淋巴细胞激活端粒酶来延缓衰老。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41556-022-00991-z

《科学》

基于深度学习的鲁棒性蛋白质序列设计

美国华盛顿大学D. Baker团队使用蛋白质MPNN进行基于深度学习的鲁棒性蛋白质序列设计。相关论文近日在线发表于《科学》。

研究人员描述了一种基于深度学习的蛋白质序列设计方法蛋白质MPNN,在计算和实验测试中都有出色表现。在本地蛋白质骨架上,蛋白质MPNN的序列恢复率为52.4%,而Rosetta为32.9%。不同位置的氨基酸序列可以在单链或多链之间进行耦合,从而能够应用于当前广泛的蛋白质设计挑战。研究人员利用X射线晶体学、冷冻电镜和功能研究证明了蛋白质MPNN的广泛实用性和高准确性,它挽救了以前使用Rosetta或AlphaFold进行的蛋白质单体、环状同源寡聚体、四面体纳米颗粒和靶标结合蛋白的失败设计。

据悉,虽然深度学习已经彻底改变了蛋白质结构预测,但几乎所有实验特征的新蛋白质设计都是使用基于物理的方法,如Rosetta产生的。

相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.add2187

《细胞》

第二组内含子类逆转录酶可用于DNA修复

美国得克萨斯大学Alan M. Lambowitz课题组揭示第二组内含子类逆转录酶在双链断裂修复中的功能。该成果近日发表于《细胞》。

研究人员发现,铜绿假单胞菌第二组内含子编码的逆转录酶(G2L4 RT)的活性位点是YIDD而不是YADD,在其原生宿主中和在大肠杆菌中表达时,可用于DNA修复。G2L4 RT具有与人类DNA修复聚合酶θ惊人相似的生化活性,并通过微组学介导的末端连接(MMEJ)将其用于易位DNA合成和双链断裂修复(DSBR)。

研究人员还发现,第二组内含子RT可以在DNA修复中发挥类似功能,其活性位点的互换显示异亮氨酸有利于MMEJ,而丙氨酸有利于两种酶的引物延伸。这些DNA修复功能利用了非LTR反义词RT的保守结构特征,包括人类LINE-1和其他真核生物的非LTR反义词RT,表明这种酶可能具有在多种生物体中发挥DSBR功能的固有能力。

据介绍,细菌编码的RT功能不明,与第二组内含子编码的RT密切相关。

相关论文信息:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01063-7

《中国科学报》 (2022-09-26 第2版 国际)
 
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