电子诱导生物蛋白结构转变

中科院上海微系统所传感技术国家重点实验室陶虎课题组联用近场红外生物纳米成像与纳米成谱技术，突破光学衍射极限，空间分辨率达到10 nm，较传统红外光学表征技术提高了2个数量级，可在纳米尺度下研究电子诱导蚕丝蛋白结构转变机理，揭示蚕丝蛋白中关键构象的转变规律，并可控制备出系列二维和三维蚕丝蛋白纳米结构，该成果发表于《自然-通讯》。蚕丝蛋白源自于天然蚕茧，具有优异的生物相容性、可控水溶性、光学和力学特性，在药物释放、人体组织工程、生物光子晶体以及瞬态柔性电子学领域被广泛使用。研究人员将蚕丝蛋白用作绿色生物光刻胶，通过电子束诱导其构象发生转变，联用近场红外纳米成像和纳米光谱技术，研究蚕丝蛋白中关键构象β-sheet与材料性质的对应关系，解释独特的“一胶两用”现象。

人类基因组大量复杂型变异的“暗物质”

西安交通大学电信学院、第一附属医院叶凯教授等将人类基因组变异的研究成果发表于《自然-通讯》。该研究具备的一套较为完整的基因组变异集合，为人们提供了研究大型基因组结构变异影响的可能性。研究表明，在鉴定出的190万个大型的基因组变异中，包括大片段DNA缺失、跳转DNA或者凭空出现的DNA大片段。这一些变异也出现在基因组的重要功能区域，比如编码关键蛋白质的编码区，从而使得产生的蛋白质的功能受到损害。但人类很多大的基因组结构型变异往往又不在基因的编码部分，这一些变异的功能影响往往又是难以预测的，而变异却可能决定人们是否容易患某些疾病。关于个体基因组变异的知识可以告诉人们很多关于潜在健康风险，是精准医疗和个性化医疗的第一步。

蚂蚁与真菌共生之谜被揭晓

深圳国家基因库、中国科学院昆明动物研究所、哥本哈根大学、美国史密森尼学会等研究者合作，揭示了蚂蚁与真菌共同适应性的分子基础，相关成果发表于《自然-通讯》。研究人员分析了七种真菌培植蚂蚁以及它们种植的真菌的基因组和转录组，它们分为低级真菌蚂蚁、高级真菌蚂蚁和切叶蚁种植菌，代表了系统发育树上的新真菌蚂蚁冠群的所有属级别重要分支。研究发现真菌培植蚂蚁的进化过程跟人类的农业文明演化过程有许多的相同点。人类的农作物被驯化后往往在野外很难生存，类似的，高级真菌培植蚂蚁开始出现专一真菌驯化之后，真菌就失去了野外自由繁殖的能力，必须得依靠蚂蚁才能繁殖。

五步蛇基因组研究重塑蛇类演化历程

深圳国家基因库、中山大学和浙江大学等机构合作，公布了高质量的五步蛇基因组图谱，并通过对不同蛇类基因组的比较分析，揭示了蛇类适应性进化、功能退化和性染色体演化的遗传基础和分子机制，为五步蛇相关药物研发、进化生物学研究等方面提供了基因组学基础数据，相关成果发表于《自然-通讯》。蛇类基因组中的转座子呈现物种特异性的扩张。转座子在五步蛇的脑组织中特异性表达，并和邻近基因的表达相关联。这些基因显著富集于环境应激和脑信号通路。在漫长的演化过程中，转座子对于蛇类基因组的塑造和基因功能的调控发挥着重要作用。论文报道了蝰蛇科物种的基因组图谱，并对蛇类进行了详细的比较基因组学研究。

哺乳动物呼吸体结构

清华大学生命学院杨茂君教授研究组报道了迄今为止分辨率最高的线粒体呼吸链超级复合物——呼吸体的冷冻电镜三维结构，相关成果发表于《自然》。呼吸作用是生物体最基础的生命活动之一，呼吸体结构异常会导致多种疾病，比如阿尔兹海默综合症、帕金森综合症、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。呼吸体蛋白分布于线粒体内膜上，是执行呼吸作用的超大分子机器。呼吸体蛋白分布于线粒体内膜上，是执行呼吸作用的超大分子机器。这是目前为解析的最大、也是最复杂的膜蛋白超级复合物结构，为深入理解哺乳动物呼吸链复合物的组织形式、分子机理以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。

橡胶树基因组全解析

中科院北京基因组研究所胡松年团队和中国热带农业科学院橡胶研究所唐朝荣团队合作，提出了橡胶物种进化和乙烯刺激产胶的观点，为橡胶树优异种质的发掘利用和高产优质抗逆遗传改良奠定基础，研究成果发表于《自然-植物》。天然橡胶是重要的战略物资和工业原料。我国天然橡胶年产量80万吨，但不足我国年消费量的20%，远低于国际安全线（30%）。巴西橡胶树因其产量高、品质好、易采集和持续生产周期长等优势而成为天然橡胶几乎唯一的商业来源。研究团队构建了一个高质量的橡胶基因组，拼接序列覆盖全基因组的93.8%；并发现在橡胶树进化过程中，与产胶密切相关的REF/SRPP基因家族发生了显著扩增，并且发生了乳管细胞特异性功能分化，同乳管中大橡胶粒子的发生、橡胶高产性状密切相关。

“显老”由基因决定

中科院北京基因组研究所、荷兰伊拉斯姆斯大学、英国联合利华集团联合其他国家的研究人员，合作开展皮肤感知年龄遗传因子的研究，共用了近十万人次反复评估了超过四千个人的面部高清照片，精确量化了每个人的感知年龄（即看起来的年轻年老的程度），并分析了近800万个DNA位点和感知年龄的关系，研究成果发表于《当代生物》。该研究提出感知年龄和基因之间的联系，发现带有MC1R基因特殊基因型的人看起来比其他同龄人平均年老两岁。MC1R基因是人类皮肤合成黑色素过程中的关键基因，其遗传缺陷可造成皮肤缺乏黑色素的天然保护功能，进而导致更多的紫外线光长期对皮肤造成多种损伤，还可能由此引发皮肤癌变。MC1R基因的黑色素合成功能只是其影响感知年龄的一小部分。

冷藏过的番茄为什么不好吃——低温导致相关基因被“冻僵”

浙江大学果实品质生物学团队张波等与美国佛罗里达大学、康奈尔大学开展了合作研究，发现，无论哪种番茄，果实都会受到采后低温贮藏影响，相关论文发表于《美国科学院院报》。影响水果“口感”的物质主要是糖、有机酸以及芳香物质，通常人们对于糖与酸比较熟悉，对于香气影响风味品质的认识相对有限。事实上，香味对与口感的影响更为重要，冰过之后的番茄可溶性糖和有机酸含量并没有发生显著影响，但是芳香物质显著减少，即使放在货架3天也不能恢复。原因就是低温诱导了DNA甲基化的瞬时增加，如果一个基因发生了甲基化，通常这个基因的表达会被抑制，从而芳香物质产生减少了。因此，建议购买后的番茄放置在室温并尽快食用。