2013年6月,在台湾发现了全球首例人类感染H6N1亚型禽流感病例。从患者体内所分离的病毒基因序列显示,此病毒为一典型的低致病性禽流感病毒,与台湾本土家禽中的H6N1病毒株非常接近,其跨物种传播的分子机制成为世界科学家所关注的焦点,中国科学院微生物所高福院士课题组在此方面的研究取得重大进展,相关研究成果已于2015年5月4日在线发表在国际著名杂志《The EMBO Journal》上。

1972年以来,H6N1亚型禽流感病毒感染已在台湾家禽中流行,病毒在台湾家禽之间的流行具有独特的基因谱系,不同于香港和中国大陆东南部的流行。研究人员通过分析台湾地区所有H6N1亚型流感病毒的HA蛋白中决定受体结合特性的关键性氨基酸位点变化,选取代表性毒株从蛋白和病毒水平上对其受体结合特性进行了研究,从而提出台湾地区的H6N1亚型流感病毒按其受体结合特性变化,可分为两个不同的主要时期,即早期为偏好禽源受体结合期和后期为双受体结合期,而这次人感染H6N1则偏好结合人源受体。通过对突变体受体结合特性的研究,鉴定了其受体结合特性发生转变的关键性氨基酸位点,即186、190、228位氨基酸在H6N1亚型流感病毒的受体结合特性转变中发挥了重要的作用,E190V、G228S的突变可使H6N1亚型流感病毒获得人源受体结合能力,而P186L突变可使其偏好性结合人源受体。同时研究人员还通过结构生物学的方法从原子水平上阐明了P186L突变使得H6N1亚型流感病毒发生受体偏好性改变的结构基础。

研究人员认为目前大部分H6N1亚型的流感病毒仍保持着高水平地结合禽源受体的能力,这可能限制了其在人体内有效的复制和传播,但其对人类的生命安全还是会造成一定威胁,正如新型H7N9流感病毒一样,尤其是当H6N1亚型病毒与H9N2亚型流感病毒发生基因重组后,可能会引起新的流感大暴发。更为重要的是,这次人感染H6N1禽流感病毒偏好性结合人源受体,这表明它在受体结合特性上已与人流感病毒类似,如果加上其它的基因变异,极有可能引发大流行。

该研究工作是在高福院士的领导下完成的,研究获得了科技部973项目、基金委项目和中科院项目的资助。高福院士课题组的中国农业大学博士生王飞和微生物所齐建勋博士为文章的第一作者。同时该研究还得到了中国科学院北京生命科学院的施一、微生物所张蔚、毕玉海、严景华,中国农业大学汪明、刘金华等老师的大力帮助。

论文链接:http://emboj.embopress.org/content/early/2015/05/04/embj.201590960

microRNA(miRNA)是一类广泛存在于生物体的21nt到24nt的短的非编码RNA,通过碱基互补配对的方式介导其靶标mRNA的剪切或者抑制其翻译。在植物中,miRNA主要通过剪切靶标mRNA调控生长发育以及抗病抗逆作用。植物生长素(auxin)信号途径在植物生长发育过程中具有重要的调控作用。通常情况下,AUXIN/INDOLE ACETIC ACID (Aux/IAA)蛋白与转录因子结合,抑制auxin信号途径。当细胞产生或外施auxin时,Aux/IAA蛋白被泛素化降解而启动auxin信号途径。miRNA调控植物auxin的受体和多个转录因子,但是在植物auxin途径中,miRNA以及mRNA之间的调控网络还远没被完全诠释。

利用生物信息学、分子生物学以及遗传学手段,郭惠珊课题组在模式植物拟南芥中发现一个低水平表达的miRNA(miR847)受auxin诱导; miR847靶向并剪切下调Aux/IAA抑制蛋白IAA28的mRNA。高表达miR847的转基因拟南芥的根和叶片都表现出典型的auxin诱导特征,如:侧根和叶片数目增多,叶面积增大,以及叶边缘呈现锯齿状等;与敲除IAA28的突变体iaa28表型相似。进一步研究发现,miR847与IAA28具有相同的表达模式,共定位于侧根起始位点,顶端分生组织,以及叶缘等分裂能力较强的组织;同时,miR847转基因植物和iaa28中细胞周期相关基因表达水平提高,从而增强叶齿细胞的分裂能力,延长拟南芥后期叶片的生长及锯齿形状的产生;这些结果证明了miR847负调控IAA28 mRNA而激活生长素信号途径。她们的研究揭示了植物以IAA28蛋白的泛素化降解结合miR847/IAA28 mRNA调控模块实现auxin信号途径的快速去抑制化。

该项研究成果发表于植物科学领域国际重要期刊The Plant Cell。微生物所郭惠珊课题组的博士研究生汪晶晶为论文的第一作者,郭惠珊研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金重点项目和科技部项目“973”的资助。

慢性乙肝病毒感染严重威胁国人健康,我国肝癌患者绝大多数感染慢性乙肝。肝癌是一种恶性程度很高的肿瘤,目前治疗手段和药物极其有限。乙肝病毒引发肝癌的分子信号通路错综复杂,亟需发现关键节点蛋白作为新的潜在靶标。

孟颂东课题组研究发现乙肝病毒X蛋白活化肝细胞中NF-κB通路,上调热休克蛋白gp96的表达,gp96一方面引起p53泛素化降解抑制细胞凋亡,另一方面转移到细胞膜上作为脚手架蛋白与uPAR、HER2等肿瘤蛋白作用,增强其稳定性或激活下游信号通路。进一步研究发现应用特异抗体或抑制剂靶向细胞膜上的gp96可显著抑制肝癌的生长与转移。该研究揭示胞膜gp96可能可作为新的潜在抗肝癌靶标。

上述研究分别发表在Cancer Letters, 359(2):325-34;Molecular Oncology, doi:10.1016/j.molonc.2015.03.004;International Journal of Cancer, doi: 10.1002/ijc.29405。

论文相关链接:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1574789115000538

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304383515000683

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.29405/full

 

种子萌发是高等植物生命周期的又一个开始,其受到多种环境因子和植物激素的影响。其中最重要因素是赤霉素(Gibberellins,GAs)。当植物种子吸水后,胚开始合成GAs并释放到糊粉层细胞。糊粉层细胞接受到GAs信号后开始合成水解酶(如α-淀粉酶)并分泌到胚乳中水解淀粉为小分子糖,为种子萌发与幼苗生长提供能量。

水稻抗病调控蛋白OsLOL1在水稻抗病中起到重要作用,但中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室吴家和博士研究发现,OsLOL1同时也能够调控GAs生物合成继而影响水稻种子萌发。当水稻中OsLOL1基因被反义抑制后,GAs合成基因OsKO2表达下降造成其中间产物ent-kaurene大量积累。酵母双杂交和荧光互补实验结果显示,OsLOL1能与碱性亮氨酸拉链蛋白OsbZIP58互作。电泳迁移率与双荧光报告分析显示,OsbZIP58能结合OSKO2基因启动子中G-box顺式元件并启动Luc报告基因表达。此外,OsLOL1能下调SOD1基因表达并加速水稻糊粉层细胞凋亡。研究结果证明,OsLOL1与OsbZIP58互作促进OsKO2基因表达来调控GAs的生物合成,从而影响糊粉层细胞的凋亡和种子萌发。

该项研究成果已经发表于植物科学领域权威期刊The plant Journal。吴家和为第一作者。此项研究得到国家自然科学基金(no. 30571055)和国家科技部的资助(no. 2012CB722206)。

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.12714/epdf

显示器是信息链的终端,显示技术的发展方向是走向人眼视觉极限——将客观事物信息实现全保真再现。激光显示以红绿蓝三基色激光作为光源,即以窄带相干光源取代宽带非相干光源,使显示三要素(高清、全色、真3D)实现突破性提升:几何分辨从2K提高至10K以上,颜色数从16M提高到8000M以上,色域覆盖率从30%提高至90%,色饱和度提高8倍以上,并可通过光全息术实现真3D显示。因此,激光显示被认为是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的新一代显示技术。 

在“863”项目和中科院知识创新工程支持下,中科院许祖彦院士团队于2002年基于三基色固体激光(DPL)率先在国内实现激光投影显示,2005年成功演示了140英寸激光电视,经中科院与信产部联合鉴定,总体技术国际先进,色域覆盖率等关键技术国际领先,2008年到2010激光显示系列样机成功应用于奥运会、世博会、数字影院等。 

许祖彦院士领导理化所团队突破了小型化高性能三基色LD激光模组、高效率控制驱动、高精度分时调制、颜色管理、高效能热管理、匀场照明与散斑消除等关键技术,于20153月在国内首次研制成功三基色LD为光源的激光投影电视,光通量3800流明,几何分辨2K,色域覆盖率> 63%,配置多种功能接口,用于100英寸投影,显示出色彩绚丽的高画质视频图像。与目前市场上采用蓝光半导体激光(LD)激发荧光粉发光组成三基色混合光源的产品相比,理化所研制的激光电视具有大色域、高色饱和度和高亮度等优势。 

100英寸三基色LD激光电视的研制成功,打通了激光电视走向产业化之路,随着三基色LD长寿命、低成本等产业化关键技术的逐步攻克,激光大屏幕电视将进入寻常百姓家,造就新一代显示产业。