截至2022年7月19日，2022年以浙江大学署名的研究团队在Nature，Science 及Cell 发表了20项研究成果，其中以第一/共同第一作者/通讯作者的文章达到了12篇。iNature系统盘点这12篇文章：
【1】水平基因转移（HGT）是塑造原核和真核基因组的重要进化力量。HGT 获得性基因在昆虫中偶有报道，该谱系包含 >50% 的动物。2022年7月18日，浙江大学沈星星，黄健华及范德比尔特大学Antonis Rokas共同通讯在Cell 在线发表题为“HGT is widespread in insects and contributes to male courtship in lepidopterans”的研究论文，该研究系统地检查了 218 种不同昆虫的高质量基因组中的 HGT，发现它们通过来自非后生动物供体的 741 次不同的转移获得了 1,410 个表现出不同功能的基因，其中包括许多以前没有报道过的基因。鳞翅目动物的 HGT 获得基因的平均数量最多。HGT 获得的含有内含子的基因比缺乏内含子的基因表现出更高的表达水平，这表明内含子的增加可能与 HGT 适应有关。最后，该研究使用 CRISPR-Cas9 系统编辑了未报道基因 LOC105383139，该基因被转移到飞蛾和蝴蝶的最后一个共同祖先中。在小菜蛾中，缺乏 LOC105383139 的雄性对雌性的求偶要少得多。总之，该研究得出结论，HGT 是昆虫适应的主要贡献者。
【2】2022年7月7日，加州大学洛杉矶分校裴启兵团队（浙江大学石烨为第一作者）在Science在线发表题为“A processable, high-performance dielectric elastomer and multilayering process”的研究论文，该研究合成了一种具有双峰网络结构的可加工、高性能介电弹性体 (PHDE)，并通过调整弹性体网络内的交联剂和氢键来调整其机电性能。PHDE 表现出 190% 的最大面积应变，并在 2 赫兹时保持高于 110% 的应变而无需预拉伸。 具有高效率、可扩展性和良率的干式堆叠工艺使多层致动器能够保持单层薄膜的高致动性能（点击阅读）。
【3】2022年5月18日，教育部生殖遗传重点实验室（浙江大学）主任、浙江大学医学院附属妇产科医院名誉院长黄荷凤院士课题组和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的徐国良院士团队在配子/胚胎源性疾病方面的研究又取得了重要新发现，于2022年5月18日在Nature 在线发表了题为“Maternal inheritance of glucose intolerance through oocyte Tet3 insufficiency” 的原创性研究成果，对上述问题进行了解答。首次揭示了卵子源性成人糖尿病的表观遗传机制，为胚胎源性疾病机制的探索提供了新的思路和视角，更将成人慢性疾病防控关口前移至配子期，为相关疾病干预提供了新策略（点击阅读）。
【4】2022年4月26日，中科院微生物研究所/浙江大学讲座教授高福院士、南方科技大学冷冻电镜中心主任王培毅教授、中科院微生物所戴连攀研究员、中国医学科学院医学生物学研究所彭小忠研究员和中国疾病预防控制中心生物安全首席专家及病毒病预防控制所BSL-3实验室主任武桂珍研究员共同通讯（中科院北京生命科学研究院助理研究员徐坤、中科院微生物所博士研究生高萍、南方科技大学冷冻电镜中心博士后刘升、中国医学科学院医学生物学研究所鲁帅尧教授、中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所副研究员雷雯雯及浙江大学基础医学院博士生郑天依为论文共同第一作者）在Cell 在线发表题为“Protective prototype-Beta and Delta-Omicron chimeric RBD-dimer vaccines against SARS-CoV-2”的研究论文，该研究开发了快速适应新冠肺炎流行变异株的嵌合受体结合结构域（RBD）二聚体蛋白疫苗的设计方法，其为两个异源的RBD串联形成，与同源的RBD二聚体相比，嵌合RBD二聚体在动物体内可刺激产生更加广谱的抗体反应及提供更好的保护效果。以此策略设计的prototype-Beta嵌合RBD二聚体蛋白疫苗免疫的小鼠和恒河猴在攻毒实验中显示出对多种变异株的保护效果，设计的Delta-Omicron嵌合RBD二聚体疫苗高效保护小鼠预防Delta和Omicron的感染及引起的肺炎有（点击阅读）。
【5】2022年5月12日，罗斯托克大学Matthias Heinrich，Alexander Szameit及浙江大学杨兆举共同通讯在Science 在线发表题为“Fractal photonic topological insulators”的研究论文，该研究探索了基于完全由边缘站点组成的精确分形的分形拓扑绝缘体。该研究提供了实验证明，尽管缺乏体带，但螺旋波导的光子晶格支持拓扑保护的手征边缘状态。该研究表明，与相应的蜂窝晶格相比，拓扑分形系统中的光传输具有更高的速度。通过超越体边界对应的范围，该研究的发现为扩展对拓扑绝缘体的认识铺平了道路，并开启了拓扑分形的新篇章（点击阅读）。
【6】2022年5月11日，浙江大学刘冲团队在Nature 在线发表题为“Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1”的研究论文，该研究表明嗅觉可以直接调节胶质瘤发生。在一个概括了起源于少突胶质前体细胞 (OPCs) 的成人胶质瘤发生的小鼠模型中，胶质瘤优先出现在嗅球中。操纵嗅觉受体神经元 (ORN) 的活动会影响神经胶质瘤的发展。从机制上讲，嗅觉刺激二尖瓣和簇状 (M / T) 细胞，它们从 ORN 接收感觉信息并以活动依赖性方式释放胰岛素样生长因子 1 (IGF1)。M / T细胞中Igf1的特异性敲除抑制了胶质瘤发生。此外，敲除癌前突变 OPCs 中的 IGF1 受体消除了依赖于 ORN 活性的有丝分裂作用。总之，该研究结果通过其相应的感觉神经元回路建立了感觉体验和神经胶质瘤发生之间的联系（点击阅读）。
【7】2022年4月27日，浙江大学刘倍贝等人在Nature 在线发表题为”Early Solar System instability triggered by dispersal of the gaseous disk“的研究论文，该研究使用动力学模拟表明，巨行星的不稳定性可能是由气态盘的分散引发的。随着圆盘从内向外蒸发，它的内缘依次扫过并动态地扰乱了每颗行星的轨道。相关的轨道位移导致系统外部的动态压缩，最终引发不稳定。模拟系统的最终轨道与太阳系的轨道相匹配，以获得可行的天体物理参数范围。因此，巨行星的不稳定发生在气态盘消散时，受天文观测限制，在太阳系诞生后几到千万年。直到如此早期的巨行星不稳定之后，类地行星的形成才会完成；不断增长的类地行星甚至可能是由其扰动而成的，这解释了火星相对于地球的小质量（点击阅读）。
【8】2022年4月1日，清华大学葛亮，张敏及浙江大学易聪共同通讯（马欣宇为第一作者）在Cell 在线发表题为“CCT2 is an aggrephagy receptor for clearance of solid protein aggregates”的研究论文，该研究将伴侣蛋白亚基 CCT2 鉴定为一种自噬受体，可调节细胞和小鼠大脑中易聚集蛋白的清除。CCT2 与不依赖于货物泛素化的易聚集蛋白相关联，并通过非经典 VLIR 基序与自噬体标志物 ATG8 相互作用。此外，CCT2 独立于泛素结合受体（P62、NBR1 和 TAX1BP1）或伴侣介导的自噬调节聚集体自噬。与促进具有流动性的蛋白质凝聚物的清除的 P62、NBR1 和 TAX1BP1 不同，CCT2 专门促进具有很少流动性的蛋白质聚集体（固体聚集体）的自噬降解。此外，易聚集的蛋白质积累通过促进 CCT2 单体的形成，诱导 CCT2 从伴侣亚基到自噬受体的功能转换，这使 VLIR 暴露于 ATG8s 相互作用，因此，使自噬功能成为可能（点击阅读）。
【9】2022年3月31日，浙江大学周龙等人在Science 在线发表题为“Structures of Tetrahymena’s respiratory chain reveal the diversity of eukaryotic core metabolism”的研究论文，为了探究真核生物呼吸的功能和结构多样性，该研究检查了纤毛虫嗜热四膜虫 (Tt) 的呼吸链。 在混合样品上使用冷冻电子显微镜，该研究解决了 Tt 复合物 I (CI) 和 Tt-CIII2 (Tt-SC I+III2) 之间的超复合物的结构以及 Tt-CIV2 的结构。Tt-SC I+III2 (~2.3 MDa) 是具有结构和功能对称性的弯曲组件。Tt-CIV2 是一个 ~2.7 MDa 二聚体，每个原聚体有超过 52 个亚基，包括线粒体载体和 TIM83-TIM133 样结构域。该研究对四膜虫呼吸链的结构和功能研究揭示了真核生物呼吸关键成分的差异，扩大了对核心代谢的理解（点击阅读）。
【10】2022年1月22日，浙江大学邱建荣及谭德志共同通讯在Science在线发表题为”Three-dimensional direct lithography of stable perovskite nanocrystals in glass“的研究论文，该研究报告了具有可调成分和玻璃带隙的 PNC 的三维 (3D) 直接光刻。 通过超快激光诱导的液体纳米相分离将卤离子分布控制在纳米级。PNCs 对紫外线照射、有机溶液和高温（高达 250°C）表现出显著的稳定性。玻璃中的印刷 3D 结构用于光存储、微型发光二极管和全息显示器。 该研究验证了所提出的 PNC 形成和组成可调性的机制（点击阅读）。
【11】2022年3月17日，北京工业大学韩晓东、佐治亚理工学院朱廷和浙江大学张泽共同通讯（北京工业大学为第一单位）在Science 在线发表题为“Tracking the sliding of grain boundaries at the atomic scale”的研究论文，该研究进行了原位原子分辨率研究，以揭示在铂双晶中的一般倾斜 GB 中如何实现滑动主导变形。 该研究观察到沿 GB 的直接原子尺度滑动或在边界平面上的原子转移滑动。后一种滑动过程是由使 GB 原子能够传输的断开运动介导的，导致以前无法识别的耦合 GB 滑动和原子平面转移的模式。这些结果使研究人员能够在原子尺度上理解一般 GBs 如何在多晶材料中滑动（点击阅读）。
【12】二甲苯异构体的分离和纯化是一个工业上重要但具有挑战性的过程。开发高效吸附剂对于实施用于这些异构体的工业分离的模拟移动床技术至关重要。2022年7月14日，罗格斯大学李静及浙江大学鲍宗必共同通讯在Science 在线发表题为“Discrimination of xylene isomers in a stacked coordination polymer”的研究论文，该研究报告了一种堆叠的一维配位聚合物 {[Mn(dhbq)(H2O)2], H2dhbq = 2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone}，它表现出理想的二甲苯异构体分子识别和筛分。其独特的温度依赖性吸附行为能够完全分离气相和液相中的对、间和邻二甲苯异构体。结构的精细刺激响应膨胀赋予这种多孔材料极高的柔韧性和稳定性、均衡的吸附能力、高选择性和在模拟工业环境的条件下的快速动力学。这项研究可能为节能和基于吸附的工业二甲苯分离和纯化过程提供一种替代方法（点击阅读）。
最后，由于数量较多，如有错误，请提醒iNature编辑部，方便我们进一步纠正。
昆虫起源于早奥陶世（约 4.79 亿年前），占地球上所有已描述的活体动物的 50% 以上。这个古老的谱系在但不限于发育、行为、社会组织和生态方面表现出显著的多样性。一些研究认为，寄主昆虫的共生体是昆虫多样化的重要贡献者。例如，至少 20% 的昆虫物种含有 Wolbachia 细菌内共生体，已发现其基因水平传递到宿主昆虫基因组中。例如，Drosophila ananassae 通过水平基因转移 (HGT) 获得了 Wolbachia pipientis 的几乎整个基因组。除了通过 HGT 将共生基因组片段引入昆虫之外，一些研究报告了从真菌、细菌、植物和病毒中转移单个或几个基因。这些转移基因的功能在生态上显得很重要。例如，从真菌转移到蚜虫的类胡萝卜素生物合成基因有助于蚜虫的身体着色，中和粉虱从植物中获得的酚类糖苷的基因有助于粉虱的解毒能力，而从病毒转移到鳞翅目昆虫的寄生虫杀伤因子基因有助于鳞翅目昆虫的防御。鉴于为数不多的已知昆虫 HGT 例子的生态重要性和昆虫多样性的巨大规模，研究人员对昆虫基因组中 HGT 获得性基因进行了系统研究，包括它们的功能和对昆虫适应的贡献。
文章模式图（图源自Cell ）
使用稳健和保守的基于系统发育的方法，该研究系统地鉴定和表征了 218 种昆虫的高质量基因组中的水平获得基因，代表 11/19 物种丰富的目（即具有 > 1,000 个描述物种的目）。然后，该研究问了三个问题：（1）主要昆虫群体的水平获得基因分布是什么？(2) 哪些因素有助于昆虫基因组中 HGT 的适应？(3) HGTs在昆虫中的生物学功能是什么？该研究发现鳞翅目动物的 HGT 获得基因的平均数量最多。 HGT 获得的含有内含子的基因比缺乏内含子的基因表现出更高的表达水平，这表明内含子的增加可能与 HGT 适应有关。最后，该研究使用 CRISPR-Cas9 系统编辑了未报道基因 LOC105383139，该基因被转移到飞蛾和蝴蝶的最后一个共同祖先中。在小菜蛾中，缺乏 LOC105383139 的雄性对雌性的求偶要少得多。总之，该研究得出结论，HGT 是昆虫适应的主要贡献者。
参考消息：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00719-X#%20
转自： iNature
如有侵权，请联系本站删除！
