每日生物评论周报

1、Nature:绘制人原肠前胚胎的发育全景图谱

近日,来自昆明理工大学李天晴、季维智等研究人员在《自然》上发表了题为“A developmental landscape of 3D-cultured human pre-gastrulation embryos.”的研究论文,描绘了3D培养的人类原肠运动前胚胎的发育图谱。

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Fig1.3D培养的人原肠前胚胎的发育全景图(来源:昆明理工大学网)

研究人员报告了一个三维(3D)囊胚培养系统,它可以通过原条(PSA)使人类囊胚发育。这些3D胚胎模仿体内的发育标志和3D结构,包括胚盘、羊膜、基底膜、初级和灵长类独特的次级卵黄囊、前后极性形成和PSA。使用单细胞转录组分析,研究人员描述了上外胚层、原始内胚层和滋养细胞分离的本体和调控网络。与外胚层相比,羊膜上皮细胞显示出独特和特征性的表型。着床后,特定的途径和转录因子触发细胞滋养细胞、绒毛外滋养细胞和合体滋养细胞的分化。外胚层在着床时经历多能性转换并维持其转录组,直到由不同的多能性因子驱动的PSA产生。使用这一3D培养方法,研究人员阐明了人类胚胎发生过程中的分子和形态发生的发育图谱。

据了解,详细的人类妊娠前胚胎发育(包括空间自组织和细胞类型个体发育)的知识仍然受到可用的二维技术平台的限制,因为这些技术无法反映体内条件。

(评论:这也相关领域的空白)

Lifeng Xiang et al, A developmental landscape of 3D-cultured human pre-gastrulation embryos. DOI: 10.1038/s41586-019-1875-y, Nature, 最新IF:43.07

2、TRF2磷酸化控制细胞周期t环动力学

近日,来自英国弗朗西斯克里克研究所Simon J. Boulton团队在《自然》上发表了题为“CDK phosphorylation of TRF2 controls t-loop dynamics during the cell cycle”的研究成果,研究提出TRF2的CDK磷酸化在细胞周期中控制t-环动力学。

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Fig2. Mutations of TRF2 at the Ser365 or Ser367 phosphosite do not affect interaction with shelterin components(来源:Nature

研究人员在TRF2的Ser365的端粒蛋白复合体亚基中鉴定出CDK磷酸化位点,其PP6R3磷酸酶在S期去磷酸化提供了一个狭窄的窗口。在此期间RTEL1解旋酶可以瞬时进入并解开t环,以促进端粒复制。要从端粒释放RTEL1,需要对除S期外的TRF2的Ser365位点进行重新磷酸化。这不仅可以保护t环免受混杂的解绕和ATM的不适当激活,而且还可以消除端粒内和整个基因组DNA二级结构的复制冲突。因此,TRF2中的磷酸开关可协调细胞周期内t环的组装和拆卸,从而保护端粒免受复制压力和计划外的DNA损伤应答。

据悉,端粒蛋白复合体对端粒末端的保护可防止DNA损伤信号传导和染色体末端的混杂修复。有证据表明,端粒蛋白复合体可保护端粒末端,避免DNA损伤信号传导和染色体末端的混杂修复。3'单链端粒末端可以组装成套索状的t环构型,这已被提出是为了保护染色体末端不被识别为DNA双链断裂。还必须存在一种机制,以瞬时拆卸t环以允许精确的端粒复制并允许端粒酶进入3'末端以解决末端复制问题。然而,t环在端粒末端保护中的调控和生理学重要性仍然未知。

(评论:揭示端粒t环保护染色体机制)

Grzegorz Sarek et al, CDK phosphorylation of TRF2 controls t-loop dynamics during the cell cycle. DOI: 10.1038/s41586-019-1744-8, Nature, 最新IF:43.07

3、Ptpn6抑制caspase-8和Ripk3/Mlkl依赖性炎症

近日,来自美国波士顿儿童医院Ben A. Croker研究组在《自然—免疫学》上发表了题为“Ptpn6 inhibits caspase-8- and Ripk3/Mlkl-dependent inflammation”研究成果,发现Ptpn6(胞质磷酸酶)抑制caspase-8-和Ripk3/ Mlkl依赖性的炎症。

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Fig:Caspase-8 and Ripk3/Mlkl drive footpad inflammation in Ptpn6-mutant mice(来源:Nature Immunology)

研究人员通过抑制caspase-8依赖性的凋亡和Ripk1–Ripk3–Mlkl调控的坏死,研究了控制白介素1(IL-1)α/β从中性粒细胞中释放的机制。Ripk1的缺失加速了疾病的进展,而caspase-8和Ripk3或Mlk1的组合缺失则可以显著保护Ptpn6ΔPMN(中性粒细胞中Ptpn6的条件缺失小鼠)。 Ptpn6ΔPMN中性粒细胞具有增强的p38丝裂原活化蛋白激酶依赖而Ripk1非依赖的IL-1和肿瘤坏死因子的产生,并易于发生细胞死亡。这些结果揭示了Ptpn6的双重功能,即通过负调控p38丝裂原活化蛋白激酶的激活,来控制肿瘤坏死因子和IL-1α/β的表达,并维持Ripk1的功能以阻止caspase-8-和Ripk3-Mlkl-依赖的细胞死亡和与之伴随的IL-1α/β释放。

据了解,Ptpn6是一种胞质磷酸酶,其功能是预防自身免疫和IL-1受体依赖性而caspase-1非依赖性的炎性疾病。中性粒细胞中Ptpn6的条件缺失(Ptpn6ΔPMN)足以引起IL-1受体依赖性皮肤炎,但尚不清楚IL-1的来源和IL-1释放的机制。

(评论:学习了)

Mary Speir et al, Ptpn6 inhibits caspase-8- and Ripk3/Mlkl-dependent inflammation. Nature Immunology,最新IF:23.53 ,DOI: 10.1038/s41590-019-0550-7,

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