摘要:
Nature | 大型汉族人群队列助力中国台湾精准医疗
精准医学的发展依赖于大规模、具有深度表型和基因变异图谱数据的人群队列,然而这在非欧洲人群中数据仍严重不足。中国台湾精准医学计划(Taiwan Precision Medicine Initiative, TPMI)旨在建立一个具有广泛代表性的中国台湾汉族人群队列,以支持大规模基因组与健康医学研究(2025年10月15日在线发表,doi: 10.1038/s41586-025-09680-x)。研究团队目前已招募超过50万名参与者,收集了DNA变异阵列数据和详细的电子病历信息,并建立了开放共享的数据平台。TPMI队列为研究东亚人群的遗传特征、疾病易感性及药物反应差异提供了宝贵资源,特别有助于推动中国台湾汉族人群的遗传表型关联分析以及本地化精准医疗策略的发展。■推荐人:刘帅,何顺民
Nature | KCTD10感知并调控同向转录-复制冲突的新机制
细胞中转录与复制的冲突(transcription- replication conflicts,TRCs)是导致基因组不稳定的重要因素。其中,以同向转录-复制冲突发生频率更高,但其具体的感知及调控机制尚不明确。近日,美国梅奥诊所楼振昆教授与黄金舟博士团队发现,CUL3-KCTD10 E3泛素连接酶复合物在同向TRCs感知与解决中发挥关键作用(2025年10月8日在线发表,doi: 10.1038/s41586-025-09585-9 )。研究表明,KCTD10通过其PIP box基序同时与复制机器中的PCNA和转录复合物相互作用,可在发生同向TRCs时形成高阶组装,招募CUL3促进转录延伸因子TCEA2的泛素化降解,从而通过p97/VCP移除停滞的转录复合物,优先保障复制顺利进行。KCTD10的缺失会导致TRCs积累、复制叉前进减缓和DNA损伤的发生。该研究首次揭示了一种通过E3泛素连接酶介导的蛋白质降解机制来实现转录-复制冲突协调的新模型,为理解基因组稳定性维持及相关疾病机制提供了全新视角。■推荐人:宋礼志,黄俊
Nature Communications | 来自野生二粒小麦的两个互补NLR基因赋予白粉病抗性
小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis f. sp. Tritici, Bgt)引起的全球性病害,严重威胁小麦产量与品质。尽管已有超过110个抗白粉病基因被鉴定,但多数为单一基因,易因病原菌变异而丧失抗性。因此,挖掘新型广谱抗病基因并解析其机制对小麦抗病育种具有重要意义。2025年10月10日,中国农业大学小麦研究中心在Nature Communications上发表了题为“Two com¬plementary NLRs from wild emmer wheat confer powdery mildew resistance”的研究论文(doi: 10.1038/s41467-025-64052-3)。该研究克隆了源自野生二粒小麦的白粉病广谱抗性基因座MlIW39,发现其抗性由两个紧密连锁、功能互补的NLR (nucleotide-binding leucine-rich repeat)基因共同介导,分别为典型的CC-NLR蛋白MlIW39-R1和含有未知CC-like结构域的非典型NLR蛋白MlIW39-R2。研究表明,这两个NLR蛋白必须协同作用才能激活免疫信号。单独表达任一基因均无法诱导抗性,而两者共同表达则可引发细胞死亡并激活免疫反应。进一步实验证实,MlIW39-R1和MlIW39-R2可发生物理互作,且在进化上起源于不同染色体,后在野生二粒小麦中形成紧密连锁。多聚体结构预测显示,MlIW39-R1具备形成类似ZAR1抗病小体的潜力,可能作为辅助NLR参与信号转导,而MlIW39-R2则可能负责识别病原效应子。研究还开发了与MlIW39紧密连锁的功能标记,并将其导入现代小麦品种中,获得的渗入系在保持优良农艺性状的同时表现出对白粉病的广谱抗性,显示出良好的育种应用前景。该研究不仅揭示了一对非典型NLR基因在植物免疫中的协同作用机制,也为小麦抗病育种提供了新的基因资源。■推荐人:孙方耀,宿振起
Nature Reviews Molecular Cell Biology | 2050年分子细胞生物学发展前瞻
过去25年间,分子细胞生物学取得了飞跃式发展,极大地拓展了人们对生命基本单位的理解。25年后,这一领域又将走向何方?2025年9月22日,Nature Reviews Molecular Cell Biology在其创刊25周年特刊中,邀请全球13位学者畅想各自领域在未来25年的发展前景(doi: 10.1038/s41580-025-00892-7)。学者们指出:人工智能(AI)将成为生命科学的重要工具,推动虚拟细胞的建构,并从复杂数据中发现全新科学问题;基因调控研究将从单因子解析走向核内复杂环境中涌现的多因子协同机制;RNA“生命语言”的调控语法将被深入揭示;RNA将从“信使”转变为可编程的多功能工具,使研究从描述性迈向可预测、可干预的新阶段;对RNA剪接失调的精准解析与靶向治疗将推动个体化RNA药物研发;线粒体不再只是能量工厂,而成为塑造细胞身份的重要“推手”;线粒体自噬将实现实时监测与可控调节,助力疾病干预;溶酶体研究将从基础走向临床,成为关键治疗靶点;细胞质量控制系统的重建有望揭示特异性疾病机制,为制定精准干预策略奠定基础;利用物质和能量流建模生命,可为理解细胞复杂性和特异性开辟新路径;程序性坏死可成为激活抗肿瘤免疫的新策略,将死亡的癌细胞转化为唤醒免疫系统的“内源疫苗”;AI与生物物理手段将深入揭示卵巢与生殖中的力学调控规律,推动生殖医学发展;植物工程将实现作物的“按需设计”,以应对粮食安全与环境变化挑战。这些设想不是答案,而是探索的起点,它们引发读者思考:哪些新技术会带来真正的变革?哪些新概念会重塑人们对生命的理解?又有哪些未被提及的领域,可能在未来悄然崛起、引领变革?■推荐人:周子欣,杜茁
Science Advances | 跨国证据揭示热带气旋对公共卫生事件的风险效应
随着全球气候变暖,热带气旋(tropical cyclone,TC)等极端天气的发生频率和强度不断增加,其对公共健康的间接影响也受到广泛关注。心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是心脏和血管系统功能受限的疾病统称,其受遗传基因、共病状态及环境暴露等多因素共同影响,然而CVD与TC暴露的关联还不清晰。2025年8月1日,澳大利亚莫纳什大学公共卫生与预防医学院Yuming Guo团队在Science Advances上发表了题为“Hospitalization risk and burden for cause-specific cardiovascular diseases following tropical cyclones: A multicountry study”的研究论文(doi: 10.1126/sciadv.adr0800),揭示了TC对CVD的风险效应,并提供其在遗传学及公共管理学的研究启示。研究人员通过分析加拿大等6个国家和地区2000~2019年654万例CVD住院数据,并采用两阶段时间序列分析策略,系统评估了这些地区在经历TC后的CVD住院风险及疾病负担。数据表明,各类型病因诱导的CVD住院风险在TC后均大幅上升,并在约2个月后达到峰值,在随后6个月内逐渐下降。分析还证明了TC暴露与CVD住院率的正相关性,并发现20~59岁、社会经济地位较低的男性人群,尤其是罹患缺血性心脏病或中风者,受影响最为显著。该研究为跨国大样本提供了系统化的风险评估框架,并揭示了年龄、性别、社会经济地位等对CVD风险的重要影响,为精准干预提供了数据支持,也为环境遗传学与公共卫生管理的交叉研究提供了重要参考。■推荐人:夏斐,吴光东,黄川