编者按：
科技兴则民族兴，科技强则国家强。为了更好的展现学校科研动态，增强广大科研工作者的认同感、归属感、自豪感，激发科研创新活力、促进学科交叉融合，科学研究院将持续汇总报道校内各单位重要科研进展，诚邀各单位积极来稿。
内容速览
1. 化学学院徐亮课题组报道一种核酸动态结构的配体操控策略
2. 中山大学国家超级计算广州中心卢宇彤教授团队利用“HPC+AI for Science”科学研究新范式的研究工作取得新进展
3. 中山眼科中心苏文如教授等揭示PIM1激酶可能是葡萄膜炎重要调控因子之一及潜在治疗新靶点
4. 中山六院团队牵头国际多中心合作实现早期肠癌患者复发风险准确预测
01
化学学院徐亮课题组报道一种核酸动态结构的配体操控策略
目前，尽管利用偶氮苯及其衍生物对DNA双链的光控调节的策略有了长足发展，但仍然缺乏其它一般的方法来实现核酸双链结构的动态可逆控制。基于此，徐亮课题组发展了一种基于主客体识别的配体入侵策略以控制核酸动态结构和分子功能的配体调节方案。作者提出在核酸双链之间引入“识别手柄”的概念，而这些识别手柄能够作为分子识别的重要抓手，以影响核酸双链的分子结构。以葫芦脲作为主体分子代表，作者将具有不同结合能力的客体分子嵌入核酸碱基对中，通过主客体相互作用来破坏Watson-Crick碱基对并诱导DNA双链结构的直接解离（图i），由此成功实现了正交和可逆地操纵DNA双链的解离与复性（图ii）。作者进一步将这种配体控制核酸杂交的方法用于调节核酸酶的催化行为，以及在细胞内操控反义寡聚核苷酸的基因表达调节功能（图iii）。与光照相比，这种配体入侵的策略能够在特定情况下表现出显著的优越性，如配体分子能够深入到光照无法穿透的组织内部，并实现精确的剂量依赖性控制。
相关研究成果提出了通过超分子相互作用动态调节核酸结构的一种普适性策略，将为动态核酸结构在材料构建和生命体系功能调控中提供一种全新的操控技术。
来源：中山大学化学学院
“徐亮课题组报道一种核酸动态结构的配体操控策略”
02
中山大学国家超级计算广州中心卢宇彤教授团队利用“HPC+AI for Science”科学研究新范式的研究工作取得新进展
作为推动科学研究的新范式，“HPC+AI for Science” 旨在推动高性能计算和人工智能等新技术的融合，探索其在不同科学和工程领域的创新应用，加速科学发现的步伐，将为自然科学带来变革性的影响。作为该范式的又一创新实践，近日，中山大学国家超级计算广州中心卢宇彤教授团队基于“HPC+AI”双驱动的方法，依托天河二号的强大算力，成功构建了国内实验结构最多、元素分布最广、大体系结构最多的第一性原理计算数据库，并开发了准确、快速且高泛化性的人工智能模型，突破了传统第一性原理方法计算耗时长且模拟体系有限的瓶颈，有力助推材料科学、物理学、化学、生物学等学科新发现。相关研究成果于近日在国际知名期刊《Journal of Physical Chemistry C》上发表，并被选为封面文章。
广州超算自主研发了集高性能计算、大数据以及人工智能为一体的融合系统，面向科学应用领域建立了软硬件协同的超算生态环境，取得了诸多创新应用成果。据了解，该融合系统也是近年来相关领域的首次报道。
来源：中山大学计算机学院
“HPC+AI for Science | 广州超算成果被选为JPCC封面文章”
03
中山眼科中心苏文如教授等揭示PIM1激酶可能是葡萄膜炎重要调控因子之一及潜在治疗新靶点
深入解析葡萄膜炎的免疫动力学机制，有望为进一步阐明葡萄膜炎的发病机制和潜在的治疗靶点，以开发针对葡萄膜炎的特异性、安全和有效的治疗方案。各种免疫细胞的异常是葡萄膜炎中自身免疫破坏的关键因素。在这项工作中，在不同时间点（第0、7、14和21天）从EAU小鼠的CDLNs构建了一个全面的免疫细胞单细胞图谱，描绘了随着疾病进展免疫细胞组成和基因表达的变化 （图2）。特别是，单细胞数据表明PIM1在EAU期间优先在Th17细胞、Th1细胞、Treg细胞和浆细胞(PC)中上调。抑制PIM1可减少Th17/Treg细胞和PC分化的不平衡，抑制PIM1会降低Th17的致病性。此外，在人葡萄膜炎患者中，CD4+ T细胞和浆细胞中PIM1的同样是上调的，抑制PIM1会减少患者外周血CD4+ T 和B细胞的扩张。这些证据表明，靶向PIM1激酶可能是葡萄膜炎的一种新的潜在疗法。
综上所述，PIM1可能是葡萄膜炎的重要调控因子之一，其可能成为潜在的治疗靶点。这些发现，为进一步探索葡萄膜炎疾病的新机制提供了新的见解。同时，为葡萄膜炎的治疗提供了新的治疗靶点。这些研究结果于2022年10月4日以研究论文的形式发表在Nature Communications期刊上。
来源：中山眼科中心订阅号
“【资讯】Nature Communications|苏文如教授等揭示PIM1激酶可能是葡萄膜炎重要调控因子之一及潜在治疗新靶点”
04
中山六院团队牵头国际多中心合作实现早期肠癌患者复发风险准确预测
近日，中山大学附属第六医院团队领导完成了一项国际多中心研究，通过研究表观基因组中鲜为人知的“暗物质”——CpG匮乏区的甲基化，开发了一项能准确识别早期结直肠癌复发风险的新型分子标志物组合MePEC。研究成果论文以“DNA Methylation Profile in CpG-depleted Regions Uncovers a High-risk Subtype of Early-stage Colorectal Cancer”（基于CpG匮乏区甲基化图谱的早期结肠直肠癌复发风险分型）为题，发表于肿瘤学国际权威期刊——Journal of the National Cancer Institute（美国国家癌症研究所杂志），期刊配以同期社论文章。中山六院汪建平教授、美国Fred Hutchinson癌症研究中心的William M. Grady教授以及中山六院骆衍新主任医师为论文的通讯作者和共同高级作者，中山六院禹汇川副研究员为论文的第一作者。
图3 肿瘤表观基因组中的“暗物质”
MePEC分型可以精确地评估早期结直肠癌的复发风险。以“风险比”为评估标准，数值接近3，即MePEC分型高的肠癌患者复发风险升高3倍。研究发现，MePEC-H患者具有更高的复发风险，这一研究成果将改善目前的临床-病理风险分层系统，并为早期结直肠癌的治疗决策提供帮助。研究的另一项贡献是，开发并应用了新型甲基化检测方法，克服了以前甲基化研究的技术局限性，大大促进了未来肿瘤甲基化标志物的研究。这项新型标志物的检测采用的是团队自主研发的第三代甲基化特异性PCR技术——QASM（Clinical Chemistry 2019, IF=12.1），可以在单碱基分辨率下实现CpG位点的甲基化检测，解决了基因组CpG匮乏区甲基化PCR定量的难题。
来源：光明日报
转自：“中大科研”微信公众号
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