《科学通报》2024年10月下旬刊|清华大学生物系复系40周年专辑

封面介绍：清华大学生命学科具有悠久的历史, 创立于1926年的生物学系, 是我国近代最早开展生物学教育和科学研究的基地之一. 本期专辑集中展现了清华大学生命科学学院中青年教师所聚焦的科研领域的最新研究进展, 以示对清华大学生物系复系40周年的隆重纪念.

编者按

吴畏, 时松海

观点

人工进化暑期学校和冬令营: 有组织的创新人才早期培养模式

欧光朔

本文介绍了清华大学生命科学学院举办的人工进化暑期学校和冬令营项目. 项目通过融合创新教育和科学实践, 引导学生开展原创性实验, 解决尚未解答的科学问题, 培养他们的创新能力和探索精神. 文章强调了科教融合、理论与实践结合的重要性, 并探讨了人工进化与人工智能在生物医药研究中的应用前景, 以及创新人才早期培养模 式的可推广性.

进展

迁移体的研究进展

杜万清, 俞立

本文详细概述了迁移体生物学研究的最新进展, 涵盖了迁移体形成的分子机制、重要的生物学功能及其在各种疾病中的关联和潜在的应用, 以及未来面临的挑战.

评述

清华大学生物系复系40周年重大科研成果回顾

陈国强, 陈柱成, 黄善金, 刘玉乐, 鲁志, 欧光朔, 戚益军, 王新泉, 王一国, 颉伟, 谢道昕, 姚骏, 俞立, 张伟

本文主要介绍清华大学生物系复系40年以来清华大学生命科学在细胞、发育和遗传生物学、生理和分子医学、生物物理与结构生物学、交叉学科、神经生物学和植物生物学等方向的代表性科研成果. 这些原创性基础研究与应用研究成果不仅使清华大学生命学科跻身国际领先行列, 也为中国及全球生命科学和生物技术的发展与人类健康事业作出了重要贡献.

孙宏瑶, 魏思璇, 郗乔然

TGF-β信号通路在动物胚胎发育和组织稳态中至关重要, 通过调节细胞行为和免疫反应控制细胞生理, 其失调与疾病发展紧密相关. 本文综述了TGF-β通路的机制、在发育及疾病如免疫调节、纤维化和癌症中的作用, 并探讨了精确靶向治疗的新策略.

徐子寒, 孔凤, 颉伟

合子基因组激活(zygotic genomic activation, ZGA)是胚胎发育中首次发生的基因转录事件, 标志着胚胎基因表达的开始, 对胚胎发育至关重要. 本文阐述了不同物种ZGA相关表观遗传重编程事件、ZGA相关RNA调控因子、核心ZGA转录因子的作用机制, 以及ZGA期间转录组、蛋白质组、代谢组等多维度重编程景观.

代谢物衍生型损伤相关分子模式与自身免疫相关疾病

康娜, 刘思辰, 段庆辉, 刘万里

本文综述了代谢物衍生型损伤相关分子模式(MAMPs)在自身免疫疾病发病中的关键作用及分子机制, 并提出针对MAMPs的潜在治疗策略, 为开发更精准、个体化的自身免疫疾病治疗方法提供新思路.

袁俊杰, 陈柱成

染色质重塑广泛参与多种生命过程, 其功能失调与肿瘤、神经发育缺陷等重大疾病相关. 本文综述了染色质重塑家族蛋白的组成和功能特点, 阐释了染色质重塑发生的“DNA波”机制, 总结了染色质重塑活性调控的多重机制. 这些研究为治疗相关疾病提供了新的策略.

空间转录组的解读与探究: 数据分析方法学研究现状与展望

李润泽, 陈旭, 杨雪瑞

空间转录组学极大地改变了生物和医学多个领域的研究范式. 本文系统总结了当前空间转录组数据的常用解析方法, 针对不同角度与层面的分析任务, 讨论了现有方法的设计思路与潜在的局限性, 并就未来相关方法学理论与设计的方向和策略, 提出了自己的观点.

刘晓帆, 鲁志

本文综述了复杂疾病研究中多组学数据的生物信息学方法. 首先介绍了多种组学及其在复杂疾病研究中的应用,并列举了相关的多组学数据库. 然后, 对多组学整合方法进行分类, 详细阐述了基于关联分析和网络的方法, 以及基于数据矩阵和机器学习的方法, 并分析不同方法的优缺点. 此外, 还探讨了多组学整合模型在疾病诊疗和药物反应预测等方面的应用. 最后, 从样本、数据和模型层面总结了当前多组学整合面临的挑战和未来方向.

李韶威, 何宏韬, 吴琼, 陈国强

现代工业生物技术遇到过程放大的瓶颈. 为了寻求突破, 我们将目光瞄准大自然, 找到了一个奇特的微生物-嗜盐菌: 一种能在高盐环境正常生长的微生物, 无需灭菌即可利用海水快速生长, 生产各种产品. 嗜盐菌从此突破必须无菌操作的限制, 打开了生物制造2.0的大门.

突触可塑性及其生理功能

赵昕宇

突触可塑性是大脑学习的基础. 本文综述了近期突触可塑性生理功能的研究以及相关的实验技术进展, 并系统分析了无监督信号与有监督信号的突触可塑性的不同特点. 重点介绍了“行为时间尺度可塑性”等在动物在体研究中新发现的突触可塑性机制.

韦理强, 李坤

焦虑障碍和抑郁障碍具有性别差异. 本文综述了焦虑和抑郁障碍的性别差异特点及相关神经机制, 包括与情绪加工和调节相关的脑区(结构)、基因表达调控和信号通路、性激素和神经肽调控神经环路的方式, 以及开发性别特异性诊断和治疗策略的意义.

何世明, 王实, 吝易

生物大分子通过液-液相分离形成生物分子凝聚体, 实现蛋白质与核酸在细胞内特定区域的富集, 并在多种生物学过程中发挥重要功能. 本文总结了生物分子凝聚体的理化性质、形成机制及其生物学功能, 探讨了未来相分离研究的发展方向及应用潜力.

阿斯古丽·伊斯马伊力, 张建航, 吐逊艾力·艾孜提力, 刘玉乐

细胞自噬作为保守的细胞内物质降解途径, 在调节植物的生长发育、维持细胞内稳态、调节免疫相关的细胞程序性死亡以及防御病原体方面发挥着至关重要的作用. 本文讨论了植物-病原体相互作用过程中细胞自噬“双刃剑”作用相关的最新研究成果. 通过合理调控自噬途径来防御病原体是将来抗病分子育种的重要方向.

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