机制|“二氧化碳人工合成淀粉”等入选2021年度中国生命科学十大进展( 二 )


机制|“二氧化碳人工合成淀粉”等入选2021年度中国生命科学十大进展
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进展四:转录起始复合物识别启动子(左图)及转录激活(右图)的分子机制 。 中国科协生命科学学会联合体供图
——转录起始超级复合物组装机制 。 转录起始超级复合物是中心法则中转录步骤的核心 , 对理解基因表达调控和相关生理病理过程具有重要意义 , 一直是国际生命科学研究的核心和前沿问题 。 复旦大学徐彦辉团队解析转录起始复合物PIC及其与Mediator(中介体)组成的转录起始超级复合物结构的三维结构 , 系统地展示转录机器识别不同类型启动子并完成组装的全过程 , 揭示了转录为何发生在几乎所有基因的启动子上 , 颠覆了关于启动子识别和转录起始复合物组装的传统认识 , 阐明了Mediator促进PIC组装和转录激活的机制 。 该成果以2篇研究长文发表于《科学》杂志 , 其中一篇题为“转录如何起始”被《科学》选为封面文章 。
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进展五:“卡培他滨节拍化疗”的高效低毒治疗新模式 。 中国科协生命科学学会联合体供图
——提高中晚期鼻咽癌疗效的高效低毒治疗新模式 。 鼻咽癌是“中国特色”肿瘤 , 年新发病例占全球一半 。 放疗后的全身微小残留肿瘤是其治疗失败的根源 , 而由于放疗后患者身体状况差 , 难以耐受既往高强度的传统化疗(完成率仅约40%-50%) , 成为制约疗效提高的瓶颈 。 中山大学肿瘤防治中心马骏研究团队提出了小剂量、长时间口服细胞毒药物卡培他滨的节拍化疗模式 , 其可通过抗血管生成、杀伤肿瘤干细胞等机制持续抑制肿瘤 , 同时提高机体耐受性 。 马骏教授通过牵头一项多中心、前瞻性临床研究发现 , 在放疗后使用“卡培他滨节拍化疗”可将失败风险显著降低45% , 且严重毒副作用发生率减少了3/5 , 完成率达74% 。 同时卡培他滨口服用药方便可及 , 易于向基层推广 。 由此 , 该研究打破了传统化疗的疗效瓶颈 , 建立了鼻咽癌国际领先、高效低毒且简单易行的治疗新标准 , 其成果论文发表于《柳叶刀》杂志 。
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进展六:异源四倍体野生稻快速从头驯化路径模式图 。 中国科协生命科学学会联合体供图
——异源四倍体野生稻快速从头驯化 。 当前的栽培稻是从祖先二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来 , 同时伴随着遗传多样性的降低与优异基因的丢失 。 中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略 , 对应对未来粮食危机提供了新的可行路径 , 开辟了全新的育种方向 。 以此策略为蓝图 , 该项目筛选出一份四倍体高秆野生稻资源 , 建立了高效的组培再生、遗传转化与基因编辑体系 , 组装了高质量参考基因组 , 并成功创制了改良落粒性、芒性、株高、粒长、茎秆粗度、生育期等不同类型的四倍体水稻新材料 , 突破了全部技术瓶颈 , 证明异源四倍体野生稻快速从头驯化策略高度可行 。 未来四倍体水稻新作物的成功培育将有望对世界粮食生产带来颠覆性的革命 。 该成果论文发表于《细胞》杂志 。
机制|“二氧化碳人工合成淀粉”等入选2021年度中国生命科学十大进展
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进展七:RaTG13、GD/1/2019和GX/P2V/2017的跨种识别图谱 。 中国科协生命科学学会联合体供图
——冠状病毒的跨种识别和分子机制 。 近20年 , 人类遭受了三次由冠状病毒引发的重大疫情 。 大多数感染人的冠状病毒来源于动物 , 而我们发现病毒在人际间传播往往是滞后的 , 疾病防控的关口需要在“时间”上前移 。 中科院微生物研究所高福院士团队建立了高效评估冠状病毒跨种识别能力的方法 , 利用这些方法对蝙蝠源性冠状病毒RaTG13和穿山甲源性冠状病毒GD/1/2019和GX/P2V/2017的跨种传播潜在风险进行评估 , 并阐明其跨种识别的分子机制 , 研究发现上述三种冠状病毒存在跨种传播的潜在风险 , 提示我们要持续对动物源性冠状病毒进行监测 , 预防新的冠状病毒引发疫情 , 同时为理解病毒进化提供分子基础 。 相关研究成果发表于《细胞》杂志和《欧洲分子生物学》杂志 。