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TUhjnbcbe - 2020/12/28 15:21:00
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截止年6月22日,以国内学者为通讯作者的植物科学相关的CNS文章,总共发表了9篇,分别为5篇Nature,1篇Science,篇Cell。如果以第一单位为准,则是发表了篇7篇CNS,分别为:中国科学院遗传与发育研究所(篇)山东农业大学(1篇)、中国科学院植物科学研究所/河南大学(1篇)、清华大学(1篇)和南方科技大学(1篇)等。1.年2月19日,Nature杂志在线发表了来自清华大学生命科学学院隋森芳院士课题组题为“盐泽红藻藻胆体能量传递的结构基础”(StructuralbasisforenergytransferinPorphyridiumpurpureumphycobilisome)的研究论文,报道了盐泽红藻藻胆体的2.8埃分辨率的冷冻电镜三维结构,为揭示藻胆体中的能量传递机制提供了结构生物学基础。2.年月19日,Nature杂志在线发表了山东农业大学与美国马萨诸塞大学阿默斯特分校共同完成题为“FERONIAcontrolspectin-andnitricoxidemediatedmale–femaleinteraction”的研究论文。该研究经过长期努力,成功揭示了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制。.年月1日,Cell杂志在线发表了来自中国科学院植物所/河南大学张立新研究团队及合作者题为“Liquid-liquidphasetransitiondrivesintra-chloroplastcargosorting”的研究论文。该研究以模式植物拟南芥为材料,发现了位于叶绿体基质的关键性蛋白转运分选因子STT1与STT2,并揭示了其介导的分选、靶定机制。特别值得注意的是,该研究揭示了调节细胞器生物发生蛋白转运相分离的保守机制,为研究细胞如何精确调控生理过程拓展了新思路。4.年4月8日,Nature杂志在线发表了来自美国密歇根州立大学何胜洋研究组和中国科学院分子植物科学卓越创新中心辛秀芳研究组等合作题为“Aplantgeneticnetworkforpreventingdysbiosisinthephyllosphere”的研究论文。该研究开启植物科学研究新领域--植物菌群失调与植物健康的关系。该研究揭示了植物叶际微生物群的稳态维持机制。5.年4月9日,Science杂志在线发表了来自山东农业大学孔令让团队题为“HorizontalgenetransferofFhb7fromfungusunderliesFusariumheadblightresistanceinwheat”的研究长文。该团队经过持续20年的研究发现、遗传定位和命名了主效抗源Fhb7,最后成功克隆了来源于长穗偃麦草的抗赤霉病主效基因Fhb7,并揭示了其抗赤霉病的分子机制。6.年4月29日,南方科技大学生物系教授郭红卫课题组在《自然》(Nature)杂志发表了以“Plant22-ntsiRNAsmediatetranslationalrepressionandstressadaptation”为题的研究成果。该论文通过在特定突变体中鉴定到大量植物内源22ntsiRNA,揭示了拟南芥22nt小RNA介导翻译抑制与胁迫适应性的重要生物学功能,是植物小RNA领域的一项突破性研究成果。7.年5月21日,Cell杂志在线发表了来自中科院遗传与发育生物学研究所周俭民和加拿大英属哥伦比亚大学张跃林共同通讯的受邀题为“PlantImmunity:DangerPerceptionandSignaling”的综述论文。该综述重点介绍了主要免疫受体激活机制的最新进展,总结了目前对其信号传导机制的理解,并讨论了SA感知和信号传导的更新模型。此外,还讨论了如何将不同的受体组织成网络,以及这些网络在为适当的防御输出整合复杂危险信号中的作用。8.年6月11日,Nature杂志在线发表了来自中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队题为“TranscriptionalregulationofstrigolactonesignallinginArabidopsis”的研究论文。该研究系统鉴定了拟南芥中独脚金内酯(Strigolactone,SL)的早期响应基因,阐明了独脚金内酯调控分枝发育、叶片形状以及花青素积累的分子机制,突破了独脚金内酯信号途径研究的瓶颈,发现SMXL6、SMXL7和SMXL8(简称SMXL6,7,8)作为转录因子调控自身转录,同时作为转录抑制蛋白调控分枝等重要发育过程,揭示了一种全新的植物激素信号转导机制。9.年6月17日,Cell杂志在线发表了来自中科院遗传发育所田志喜/梁承志课题组合作题为“Pan-GenomeofWildandCultivatedSoybeans”的研究论文。该研究公布了大豆的泛基因组,有助于促进大豆的进化和功能基因组学研究。按发表时间顺序排列:

1.年2月19日,清华大学生命科学学院隋森芳院士课题组在《自然》(Nature)期刊上在线发表题为“盐泽红藻藻胆体能量传递的结构基础”(StructuralbasisforenergytransferinPorphyridiumpurpureumphycobilisome)的研究论文,报道了盐泽红藻藻胆体的2.8分辨率的冷冻电镜三维结构,为揭示藻胆体中的能量传递机制提供了结构生物学基础。

光能的吸收是光合作用的第一步。不同的光合生物为适应不同的光环境,进化出了各自独特的捕光系统。藻胆体是蓝藻和红藻中的主要捕光复合物。它是一个超大蛋白质机器,由藻胆蛋白和连接蛋白构成,在这些蛋白上共价结合着色素分子。光能被色素分子吸收,并进一步在藻胆体内传递,最后到达光系统中心进行光-化学能量转化。藻胆体的组装机制和高效的能量传递机制一直是光合作用研究领域的前沿问题。隋森芳院士课题组近年来一直致力于藻胆体结构的研究工作。年底,该团队在Nature期刊上首次报道了海洋红藻太平洋凋毛藻藻胆体(Griffithsiapacifica)的.5分辨率的冷冻电镜三维结构,揭示了藻胆蛋白和连接蛋白的精密组装机制。此次报道的盐泽红藻藻胆体的冷冻电镜三维结构将分辨率进一步提高到了2.8,是在该领域取得的又一项重大研究成果。通过结构的解析,研究人员发现盐泽红藻藻胆体含有个蛋白质亚基,包括个藻红蛋白、72个藻蓝蛋白、46个别藻蓝蛋白和60个接头蛋白。此外,他们还解析得到了个色素分子的结构,包括个藻红胆素分子、48个藻尿胆素分子和个藻蓝胆素分子。如此众多的化学结构上相同的色素分子是如何介导能量在藻胆体中的高效单向传递的?这个问题一直是该领域尚未解决的关键问题之一。基于该工作中得到的2.8的高分辨率结构,研究人员得以仔细分析色素分子和周围蛋白之间的相互作用。他们发现连接蛋白广泛地参与了色素分子能量状态的调节,即一些色素分子会与周围连接蛋白上的芳香族氨基酸相互作用,从而改变色素分子的能量状态,以确保能量的有效单向传递。该研究成果为阐明藻胆体独特的光能捕获、传递和转化机制提供了重要基础,同时为人工模拟光合作用研究提供了新理论依据。盐泽红藻藻胆体的整体结构藻胆体核中关键色素分子与周围连接蛋白的相互作用清华大学生命科学学院隋森芳院士为本文的通讯作者;生命学院届博士毕业生马建飞(现为生命科学联合中心博士后、清华大学水木学者和结构生物学高精尖创新中心卓越学者)、在读一年级博士生游鑫和课题组副研究员孙珊为本文的共同第一作者。中国科学院烟台海岸带研究所的王肖肖参与生化样品制备和电镜数据采集,秦松研究员参与了前期样品筛选。国家蛋白质科学研究(北京)设施清华基地冷冻电镜平台和计算平台为数据收集和处理提供了支持。膜生物学国家重点实验室、北京市结构生物学高精尖创新中心、科技部、国家自然科学基金等为本研究提供了经费支持。论文链接:
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