每日生物評論週報

1、Nature:繪製人原腸前胚胎的發育全景圖譜

近日,來自昆明理工大學李天晴、季維智等研究人員在《自然》上發表了題為“A developmental landscape of 3D-cultured human pre-gastrulation embryos.”的研究論文,描繪了3D培養的人類原腸運動前胚胎的發育圖譜。

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Fig1.3D培養的人原腸前胚胎的發育全景圖(來源:昆明理工大學網)

研究人員報告了一個三維(3D)囊胚培養系統,它可以通過原條(PSA)使人類囊胚發育。這些3D胚胎模仿體內的發育標誌和3D結構,包括胚盤、羊膜、基底膜、初級和靈長類獨特的次級卵黃囊、前後極性形成和PSA。使用單細胞轉錄組分析,研究人員描述了上外胚層、原始內胚層和滋養細胞分離的本體和調控網絡。與外胚層相比,羊膜上皮細胞顯示出獨特和特徵性的表型。著床後,特定的途徑和轉錄因子觸發細胞滋養細胞、絨毛外滋養細胞和合體滋養細胞的分化。外胚層在著床時經歷多能性轉換並維持其轉錄組,直到由不同的多能性因子驅動的PSA產生。使用這一3D培養方法,研究人員闡明瞭人類胚胎發生過程中的分子和形態發生的發育圖譜。

據瞭解,詳細的人類妊娠前胚胎髮育(包括空間自組織和細胞類型個體發育)的知識仍然受到可用的二維技術平臺的限制,因為這些技術無法反映體內條件。

(評論:這也相關領域的空白)

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磷酸化控制細胞週期t環動力學

近日,來自英國弗朗西斯克裡克研究所Simon J. Boulton團隊在《自然》上發表了題為“CDK phosphorylation of TRF2 controls t-loop dynamics during the cell cycle”的研究成果,研究提出TRF2的CDK磷酸化在細胞週期中控制t-環動力學。

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

研究人員在TRF2的Ser365的端粒蛋白複合體亞基中鑑定出CDK磷酸化位點,其PP6R3磷酸酶在S期去磷酸化提供了一個狹窄的窗口。在此期間RTEL1解旋酶可以瞬時進入並解開t環,以促進端粒複製。要從端粒釋放RTEL1,需要對除S期外的TRF2的Ser365位點進行重新磷酸化。這不僅可以保護t環免受混雜的解繞和ATM的不適當激活,而且還可以消除端粒內和整個基因組DNA二級結構的複製衝突。因此,TRF2中的磷酸開關可協調細胞週期內t環的組裝和拆卸,從而保護端粒免受複製壓力和計劃外的DNA損傷應答。

據悉,端粒蛋白複合體對端粒末端的保護可防止DNA損傷信號傳導和染色體末端的混雜修復。有證據表明,端粒蛋白複合體可保護端粒末端,避免DNA損傷信號傳導和染色體末端的混雜修復。3'單鏈端粒末端可以組裝成套索狀的t環構型,這已被提出是為了保護染色體末端不被識別為DNA雙鏈斷裂。還必須存在一種機制,以瞬時拆卸t環以允許精確的端粒複製並允許端粒酶進入3'末端以解決末端複製問題。然而,t環在端粒末端保護中的調控和生理學重要性仍然未知。

(評論:揭示端粒t環保護染色體機制)

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依賴性炎症

近日,來自美國波士頓兒童醫院Ben A. Croker研究組在《自然—免疫學》上發表了題為“Ptpn6 inhibits caspase-8- and Ripk3/Mlkl-dependent inflammation”研究成果,發現Ptpn6(胞質磷酸酶)抑制caspase-8-和Ripk3/ Mlkl依賴性的炎症。

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

研究人員通過抑制caspase-8依賴性的凋亡和Ripk1–Ripk3–Mlkl調控的壞死,研究了控制白介素1(IL-1)α/β從中性粒細胞中釋放的機制。Ripk1的缺失加速了疾病的進展,而caspase-8和Ripk3或Mlk1的組合缺失則可以顯著保護Ptpn6ΔPMN(中性粒細胞中Ptpn6的條件缺失小鼠)。 Ptpn6ΔPMN中性粒細胞具有增強的p38絲裂原活化蛋白激酶依賴而Ripk1非依賴的IL-1和腫瘤壞死因子的產生,並易於發生細胞死亡。這些結果揭示了Ptpn6的雙重功能,即通過負調控p38絲裂原活化蛋白激酶的激活,來控制腫瘤壞死因子和IL-1α/β的表達,並維持Ripk1的功能以阻止caspase-8-和Ripk3-Mlkl-依賴的細胞死亡和與之伴隨的IL-1α/β釋放。

據瞭解,Ptpn6是一種胞質磷酸酶,其功能是預防自身免疫和IL-1受體依賴性而caspase-1非依賴性的炎性疾病。中性粒細胞中Ptpn6的條件缺失(Ptpn6ΔPMN)足以引起IL-1受體依賴性皮膚炎,但尚不清楚IL-1的來源和IL-1釋放的機制。

(評論:學習了)

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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