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期刊信息/Journal information
中国科学(生命科学)
中国科学(生命科学)

王大成

月刊

1674-7232

life@scichina.org

010-64015399

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学(生命科学)/Journal Science in China(Series C)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果,以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界,《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI,多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
正式出版
收录年代

    蛋白质相互作用技术——功能基因组学研究利器

    冯然刘峰吴苏李若菲...
    1603-1613页
    查看更多>>摘要:细胞内的生物活动复杂且动态,依靠蛋白质之间相互作用形成的动态网络完成细胞内与细胞间的信息传递和交流.因此,研究蛋白质相互作用对于揭示蛋白质的功能尤为重要.本团队在蛋白互作研究领域深耕多年,先后开发并利用多种蛋白系统性互作研究技术对细胞和生命体内的重要蛋白网络进行功能解析和机制探索,主要研究集中在端粒稳态及调控、基因组损伤修复及细胞内重要信号通路调控机制等方面.本文首先阐述了目前常用的蛋白质相互作用技术及其特征,随后以本课题组主要研究成果为例说明这些技术如何推动生物学相关研究领域的发展;最后总结了人工智能技术对于本领域的促进作用,以及蛋白互作领域未来的发展方向.本综述旨在展现蛋白质相互作用技术的开发如何促进功能基因组学研究的深入发展,以及用实例展现科技人员一如既往坚持科技创新的重要意义.

    蛋白质相互作用技术邻近标记蛋白互补分析技术

    恢复生态学的整合性发展与趋势

    周婷陈宝明廖慧璇彭少麟...
    1614-1625页
    查看更多>>摘要:恢复生态学是研究生态系统退化的类型与原因、生态恢复的过程与机理、生态重建的技术与方法的一门科学,是具有重大社会需求的前沿学科.本文从国内外恢复生态学学科发展出发,结合中山大学的学科研究进展,对恢复生态学的整合性发展与趋势进行综述.恢复生态学在理论的实践性、学科交叉、景观设计和解决全球变化等问题方面进行深入研究.同时,恢复生态学立足于在物种和生境等多个方面满足社会的重大需求,包括通过构建生态恢复参照系,应对水分、土壤和气候变化等生境要素开展恢复生态学的理论和实践研究.实际案例中,最有特色的工作是快速恢复多种退化生态系统理论与技术,构建入侵植物的生态控制技术体系以解决入侵物种反复暴发的世界难题.未来也将在各个角度继续深入研究,全面支撑恢复生态学的学科发展和服务社会重大需求.

    恢复生态学生态恢复参照系生境入侵全球变化

    生物防治造福人类

    张古忍张文庆周强胡建...
    1626-1640页
    查看更多>>摘要:生物防治是植物保护绿色防控技术的核心组成部分,是我国有效控制农药用量、保障农业生产和生态环境安全、提高农产品质量、促进农业可持续发展的重要技术手段.已故中国科学院院士蒲蛰龙教授及其带领的团队深耕害虫生物防治领域,在多个方面作出卓越贡献.在天敌昆虫保育、挖掘与利用方面,以蓖麻蚕卵作为大量繁殖赤眼蜂的中间寄主,开创了大卵繁蜂的先例,并广泛推广应用于甘蔗螟虫的防治;繁殖释放平腹小蜂防治荔枝、龙眼害虫荔枝蝽,沿用至今;发掘利用黄猄蚁防治柑橘害虫的方法,继承和弘扬了祖国的文化遗产;挖掘稻虱缨小蜂种质资源,建立了可以用于规模化繁育的四室繁蜂法.在引进天敌防治害虫方面,先后完成了引进澳洲瓢虫和孟氏隐唇瓢虫防治介壳虫;建议从松突圆蚧原产地引进花角蚜小蜂防治松林新入侵害虫松突圆蚧.在利用昆虫病原微生物防治害虫方面,利用苏云金杆菌防治水稻害虫稻纵卷叶螟和三化螟以及卫生害虫致倦库蚊;利用松毛虫质多角体病毒防治马尾松毛虫;研制和商品化生产了斜纹夜蛾核多角体病毒杀虫剂"虫瘟一号";利用病毒基因组的突变,构建了多株高效核多角体病毒株;利用昆虫病原线虫防治花卉新入侵害虫蔗扁蛾.在害虫综合防治方面,实施"以发挥害虫天敌效能为主的害虫综合防治",将水稻虫害控制在经济损失允许水平之下.在应用基础研究方面,阐明了保护利用天敌、充分发挥天敌效能的群落生态学机制;研究了腰带长体茧蜂与寄主的免疫互作机制;研发了基于RNAi的害虫生物防治新技术;系统研究了棉铃虫滞育的分子机制.害虫生物防治是一项系统工程,在所涉及的政府、商业部门、技术研究者、农技推广部门、广大消费者、农民等社会各方面中,农民是防治措施的最终执行者,只有加大对农民的培训、让他们充分认识害虫生物防治的思想和技术体系,才能确保生物防治这一造福人类的技术得到精准有效实施.

    生物防治害虫天敌赤眼蜂昆虫病原微生物综合防治

    华南地方猪肉品质及抗蓝耳病机制解析和种质资源创制

    莫德林何祖勇彭欧阳童献...
    1641-1650页
    查看更多>>摘要:肉质与抗病力是猪的两个重要经济性状,解析其具体机制并创新种质是改良生猪的未来趋势.大量研究表明,肌内脂肪含量是影响猪肉品质最重要的因素之一.通过单细胞测序及成脂基因功能鉴定,中山大学育种团队成功解析了中国地方猪高肌内脂肪含量的成因,并通过单碱基突变创制出高瘦肉量、高肌内脂肪含量的基因编辑猪.猪蓝耳病曾经给我国生猪养殖业造成巨大损失,直到现在仍然是生猪养殖业两大重要传染病之一.本研究团队在蓝耳病病毒入侵、扩散、复制到释放各环节均有重要发现,并利用基因编辑技术将受体蛋白CD 163中仅介导病毒脱壳的41个氨基酸精准删除,不仅获得了抗蓝耳病病毒的基因编辑猪,还最大限度地保留了CD163的生理功能.以上研究成果为猪的肉质改良以及抗病育种提供重要理论基础与新种质资源,并将推动我国生猪育种与养殖业快速发展.

    种业肉品质基因编辑蓝耳病

    FNTA通过增强NLRP3蛋白稳定性促进炎症小体激活的分子机制

    王丽邱崔隽
    1651-1662页
    查看更多>>摘要:NLRP3炎症小体是重要的细胞内多蛋白复合物,参与机体固有免疫,其异常激活将会引发一系列炎症性疾病及自身免疫性疾病.因此,NLRP3炎症小体活性的精确调控对于维持机体免疫稳态和健康至关重要.NLRP3的蛋白水平是炎症小体激活的限速步骤,必须严格调控以避免病理性损伤和相关疾病.在本研究中,本团队发现在抑制法尼基转移酶亚基(farnesyltransferase α,FNTA)基因表达的THP-1分化巨噬细胞中,ATP诱导的NLRP3炎症小体激活水平显著性下调.FNTA以依赖其PRR序列的方式来抑制NLRP3发生K48连接的泛素化修饰,抑制NLRP3被货物受体NDP52识别及其介导的自噬降解,从而正向调控NLRP3炎症小体的激活.

    NLRP3炎症小体自噬泛素化FNTA

    BiFC-SUMO:人类SUMO化修饰位点及非共价结合底物的大规模筛选策略

    蒋帅梁嘉祺李嘉文曾彦儒...
    1663-1676页
    查看更多>>摘要:小泛素相关修饰(small ubiquitin-related modification,SUMO)是一种翻译后修饰,在多种生理病理过程中发挥关键作用.SUMO蛋白通过共价键和非共价键的方式与靶蛋白相互作用,分别称为SUMO化修饰和SUMO非共价结合.大多数研究关注SUMO化修饰,而对于作用力弱且短暂的SUMO结合,特别是同时检测SUMO化修饰和SUMO结合的研究都十分缺乏.为了克服这一限制,我们基于双分子荧光互补实验(bimolecular fluorescence com-plementation,BiFC)和深度学习算法DeepSUMO,开发了 一个同时鉴定SUMO化修饰和SUMO非共价结合靶蛋白的高通量流程.通过该流程,成功鉴定了 1379个非共价和8457个共价SUMO调控靶蛋白,其中超过70%是首次鉴定到的.本研究结果突出了SUMO化修饰和SUMO非共价结合的关键调控作用,可为未来SUMO作用的研究提供宝贵的资源.DeepSUMO已被开发为一个在线工具(http://deepsumo.renlab.org)供研究者使用.

    SUMO双分子荧光互补深度学习翻译后修饰

    谷氨酸逆转副溶血弧菌氧氟沙星耐药性的研究

    寇天顺殷悦沈竹清彭博...
    1677-1689页
    查看更多>>摘要:细菌耐药已经成为国际社会面临的重大公共卫生挑战,不仅严重危害人类健康,而且制约水产养殖业的可持续发展,迫切需要解决抗生素耐药性问题.尽管对细菌耐药机制的认识不断完善,但仍缺乏有效的控制策略.本文以严重危害我国水产养殖业的副溶血弧菌为研究对象,开展代谢逆转氧氟沙星耐药性的研究.选择副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus ATCC17802)为实验对象,通过人工传代筛选氧氟沙星耐药菌.采用GC-MS代谢组学的方法比较了副溶血弧菌敏感菌和耐药菌的代谢特征;进一步分析敏感菌与耐药菌的差异代谢特征,筛选出11条差异代谢通路,并鉴定到谷氨酸为关键生物标志物.外源谷氨酸能够有效逆转副溶血弧菌对氧氟沙星的耐药性,提高抗生素的体外杀菌率30倍,并且这种逆转效力不仅对副溶血弧菌有效,对其他临床分离的耐药弧菌菌株也具有很好的效果.进一步对谷氨酸促进氧氟沙星杀菌作用机制的研究发现,谷氨酸是通过代谢调节质子动力势(proton motive force,PMF)介导的胞内抗生素浓度增加来发挥作用的.本研究拓展了代谢调节细菌耐药性的认识,为建立利用现有抗生素对抗水产耐药菌感染奠定了研究基础.

    副溶血弧菌氧氟沙星谷氨酸代谢调控质子动力势

    高密度猕猴种群的种内食性生态位分化

    何远思樊宇轩范朋飞
    1690-1698页
    查看更多>>摘要:种间生态位分化是物种维持共存的重要机制之一.为减少资源竞争,部分物种在种内也出现一定的生态位分化.但是与种间生态位分化相比,关于种内生态位分化的研究很少.猕猴是全球分布最广的非人灵长类动物,其食性泛化,能够适应多样的环境.位于深圳内伶仃岛的野生猕猴种群数量庞大、密度极高,近1000只个体生活在不足5 km2的小岛上,不同猴群间家域重叠度高,且岛上食物资源丰富、无猕猴天敌,为探讨种内生态位分化提供良好条件.本研究基于对内伶仃岛四群猕猴食性观察,发现猕猴共取食来自120种食源植物的350种食物(同一种植物的叶、芽、花、果被作为不同食物),但不同群体无论是全年还是同一个月份取食的食物存在一定差异,该结果说明岛内猕猴可能出现种内食性生态位分化.多样化的觅食策略或许是食物资源丰富而缺少竞争者的小岛上能存在如此高密度猕猴种群的原因.

    猕猴(Macacamulatta)生态位分化食性觅食策略高密度种群

    新疆古尔班通古特沙漠链霉菌:从可培养资源多样性到抗菌天然产物的生物合成潜力探索

    李帅董雷韩嘉瑞史国源...
    1699-1718页
    查看更多>>摘要:全球抗生素耐药性和新型抗菌药物短缺问题日益严峻,因此迫切需要发现新的或更有效的抗生素.沙漠生境蕴藏着丰富的链霉菌资源,是新型活性天然产物的重要潜在来源,但其在很大程度上仍未得到充分探索.本研究旨在深入挖掘新疆古尔班通古特沙漠中的可培养链霉菌资源,并探究其抗菌天然产物生物合成潜力.本文利用8种培养基对4份沙漠样品中的链霉菌进行分离、纯化和鉴定,随后对代表性链霉菌进行培养特征观察、次级代谢产物生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster,BGC)预测和抗菌活性评价.研究结果显示,共分离得到469株链霉菌,占放线菌总菌株数的44.0%.从64株代表性链霉菌基因组中共预测得到1937个BGCs,分属于1068个基因簇家族(gene cluster family,GCF),其中97.5%的GCFs表现出较高的新颖性和次级代谢功能谱系多样性.此外,通过抗菌活性筛选,发现41株代表性链霉菌对至少一种临床病原菌具有拮抗作用,且其中2株具有广谱抗菌活性.这些发现表明,新疆古尔班通古特沙漠中蕴藏着极为丰富多样的可培养链霉菌资源,且绝大多数具有巨大的次级代谢产物生物合成潜力和较好的抗菌活性,为新型抗生素药物先导化合物的开发提供了重要依据和优良菌种来源.

    沙漠链霉菌可培养天然产物生物合成抗菌活性

    菌根真菌介导下植物对丹霞地貌山顶胁迫环境的适应机制

    丁昊李淑琪孙妍梁菊...
    1719-1728页
    查看更多>>摘要:植物与菌根真菌的互利共生关系广泛存在于森林群落中,对植物种间竞争、群落结构、演替以及生态系统功能和稳定性均具有重要的调节作用.现有研究通常关注菌根真菌驱动的不同菌根类型植物间生态位分化和植物-土壤反馈作用强度的差异,而忽略了不同生境条件下寄主物种对菌根真菌依赖性的动态变化及其对局域生物多样性的影响.本研究基于广东丹霞山独特的山顶生态效应和土壤胁迫条件,通过对比分析山顶和山谷土壤理化性质、寄主植物根系菌根定殖率、菌根真菌子实体形态特征及多样性等指标,系统比较了同种植物在不同生境中与菌根真菌互作强度的差异.结果发现,山顶林下土壤比山谷生境中更为贫瘠和干旱,分布于山顶生境中的植物个体其根系菌根定殖率显著高于山谷,而山顶菌根真菌子实体的个体大小普遍低于山谷中的同种个体.这些结果表明,森林群落中两种主要的菌根类型树种均表现出在山顶生境中对菌根真菌共生的依赖性高于山谷,进而可以促进植物对氮磷养分及水分的获取能力,并最终提高了寄主植物在山顶胁迫条件下的适合度.本研究揭示了寄主植物可以通过动态调节与菌根真菌的互作强度以适应胁迫生境,为环境异质性条件下的植物生存策略和生物多样性维持机制提供了新的视角.

    丹霞地貌生物多样性菌根真菌山顶效应胁迫环境木本植物