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微生物所张福萍研究组在效应性Treg细胞分化的转录调控方面取得重要进展色难

微生物所张福萍研究组在效应性Treg细胞分化的转录调控方面取得重要进展

调节性T细胞(Treg)是具有免疫抑制功能的T细胞,其主要的功能是抑制效应T细胞介导的免疫反应及维持机体的免疫耐受。效应性Treg只占次级淋巴器官和外周循环Treg细胞的较少一部分,大多数分布于各种组织脏器,效应性Treg是一群已经接受过抗原刺激、活化程度比较高且具有较强的免疫抑制功能的Treg细胞,这群细胞能够快速迁移进入发生免疫反应的部位,发挥免疫抑制的功能,防止T细胞介导的免疫反应过强造成机体损伤。已有研究发现TCR信号对效应性Treg细胞稳态及功能的维持至关重要,然而其具体的调控机制目前还不清楚。E蛋白是一种非常重要的调控胸腺细胞发育的转录因子,可以结合到靶基因的“E-box”区,作为转录激活因子或转录抑制因子,进而调控靶基因的转录。E蛋白的活性主要受Id蛋白的调控,Id蛋白可以抑制E蛋白的功能。我们之前的研究发现E蛋白可以调控Treg细胞的发育(Ping Gao et. al, JEM, 2014, 211(13):2651-68),那么E蛋白对已经发育成熟的Treg细胞又有怎样的影响呢?此外TCR信号可以下调E蛋白活性,那么E蛋白是不是介导了TCR信号对效应性Treg细胞分化的调控?这些问题都有待解决。2019年2月15日,中国科学院微生物研究所张福萍研究团队在PNAS在线发表了题为E-protein regulatory network links TCR signaling to effector Treg cell differentiation的最新研究成果。该工作揭示了E蛋白介导了TCR信号对效应性Treg细胞分化的调控,并阐明了E蛋白调控效应性Treg细胞分化的分子机制。该研究将极大的深化我们对效应性Treg细胞分化及其免疫调节的机理和调控过程、调控机制的了解。张福萍课题组利用E蛋白条件性敲除小鼠,在表达过Foxp3的细胞中特异性的敲除E蛋白,发现E蛋白条件性敲除小鼠体内的Treg细胞明显增加;缺失E蛋白的Treg细胞具有更好的免疫抑制功能,同时变得更加稳定;此外,该项研究还发现,缺失E蛋白的Treg细胞会上调表达活化相关分子——CD103, KLRG-1, ICOS, IRF4等,使得Treg细胞更多的成为效应性Treg, 从而更易进入非淋巴组织(如肺,肝脏,肠道固有层等)。在病理情况下(如实验性脑脊髓炎)更易进入炎症部位发挥免疫抑制功能。对E蛋白调控Treg细胞的分子机制研究发现,E蛋白可以直接结合到效应性Treg细胞相关分子(CD103, KLRG-1, ICOS, IRF4等)的基因调控区,进而调控这些分子的表达,从而对Treg细胞的活化状态、迁移以及免疫抑制功能产生影响。图. E蛋白介导了TCR信号对效应性Treg细胞分化的调控正常情况下,E蛋白可以直接结合在效应性Treg细胞相关分子的基因调控区,抑制这些基因的表达,E蛋白的缺失可以解除这种抑制,促进Treg细胞分化为effector Treg,倾向于迁移到非淋巴组织,表现出更好的免疫抑制活性及更好的稳定性;而TCR信号可以下调E蛋白的活性,进而解除E蛋白对effector Treg细胞相关分子表达的抑制,从而促进effector Treg细胞分化。本课题揭示了E蛋白作为TCR信号的靶点,直接介导了对效应性Treg细胞分化的调控,填补了“TCR信号——效应性Treg细胞”调控网络的空白,该研究将极大的深化我们对Treg细胞稳定性的调节及其免疫调节的机理和调控过程、调控机制的了解。鉴于调节性T细胞在维持自身免疫耐受的中心作用,该项研究将为调节性T细胞应用于治疗癌症、自身免疫疾病、慢性感染,移植忍耐性等许多方面提供新的机遇。中国科学院微生物研究所韩小娟博士为论文第一作者,中国科学院微生物研究所张福萍研究员为论文通讯作者。本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项项目、国家自然科学基金以及国家科技重大专项的经费支持。中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表一个月内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供至少一张图片。投稿者,请将文章发送至weixin@im.ac.cn。本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办近期热文直接点击文字即可浏览!1、补牙或将成为历史?2、科学你慢慢学,中医我先治病去了3、科学告诉你应该多久洗一次澡4、新证据:喝咖啡能延长寿命! 5、据说,这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照6、一顿早餐到底有多重要?7、情商也是把双刃剑!高情商或让你更脆弱8、施一公:压死骆驼的最后一根稻草,是鼓励科学家创业!9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀11、有志者事竟成!2型糖尿病成功被逆转12、每周两半小时,任何形式的锻炼都可以使你更长寿13、喝醉以后,你以为睡一觉就没事儿了?!14、仰卧起坐等或将成为延寿运动? 15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...

谜中谜

专访中科院微生物所研究员施一:为多学科青年科学家搭建交流平台

新京报快讯(记者 张璐)2020世界青年科学家峰会今天(10月18日)在浙江温州开幕。在10月17日下午举行的全球青年科技领袖圆桌会上,中国科学院微生物所研究员、中国科学院青年促进会理事长、中国青年科技工作者协会理事施一建议,要为各国青年科学家建立合作交流机制,促进多学科青年科学家的合作研究。如何培养未来的青年科学家?青年科学家发展还需要哪些帮助?对此,新京报记者对施一进行专访。中国科学院微生物所研究员、中国科学院青年促进会理事长、中国青年科技工作者协会理事施一。受访者供图青年科学家做科普有创新方式新京报:在此次新冠肺炎疫情科研攻关中,中科院微生物研究所青年科学家发挥了什么样的作用?施一:此次新冠疫情,我们所相关研究团队全力投入到研制疫苗和抗体药物、研究病毒致病机制的工作中。大年初一,我就给我的几个学生发了信息,问他们能不能马上回京开展科研,他们都是做冠状病毒相关研究的,大年初三,他们基本就都回来了。青年科学家也都有报效国家的情怀。青年科学家是做科学研究的骨干力量,他们在一线奋斗,不管是对实验室研究工作还是对科普工作,都作出了巨大的贡献。2011年6月,中国科学院正式成立青年创新促进会(青促会),这是中科院对全院35岁以下青年科技人才进行综合培养的创新举措。在此次疫情中,会员们从不同的层面作出了贡献,比如病毒分离和检测,大数据应用,疫苗、抗体和药物研发等。新京报:青年科学家在科普工作方面有什么样的优势?施一:青年科学家专业知识丰富,精力充沛、思维活跃,青促会就有会员专门从事科普研究活动。青促会的延伸还有青年社会责任者联盟,从社会责任角度做了很多科普工作,很多会员去中小学做科普讲座,宣传科普知识。他们本身很年轻,和孩子们的年龄差距不大,能够沟通得非常好。部分青年科学家善于科普,能够用大众能听懂的语言进行科学的讲解,他们创新的方式也有很多,比如跟B站等大家熟悉的平台结合。中科院还有一些大科学装置,有时候会组织亲子参观活动,青年科学家可以给孩子讲解这些科普知识,还能让孩子亲手做一些小实验,培养青少年对科研的兴趣。青年科学家要给自己定目标,敢想敢做新京报:你本身也是青年科学家,在科研上是否有经验可以分享给大家?施一:我代表在国内成长的一类青年群体,我没出国做过长时间的学习训练,我在大学确定自己要从事生物科学研究。在选择研究生学习地点时要慎重考虑,结合自己的兴趣,选择好的平台,从而获得快速发展。青年成长过程中都有前辈,包括研究生导师,跟导师之间一定要形成互动,在研究生生涯要多学一些知识。要既能当红花也能当绿叶,要有团队协作的精神,不能一味只干自己的事情。要有自己主攻的方向,同时也能配合团队的需求去做一些工作。正式进入科研工作时期后,青年学者会经历不同的职称晋升,从助理研究员到带领小团队做科学研究。在这个过程中,我的体会是要善于抓住机会,要给自己定一个比较高的目标,敢想、敢做。举个例子,我博士毕业后的2012年,我们开了一个重点实验室的年会。高福院士是我们的主任也是我的老师,他鼓励学生和工作人员上台,说出未来三年的计划,能不能做出原创性大的科研成果?当时我上台做了表态,下来以后自己也有了压力和动力,促使我思考如何去做科研工作。2013年,我国发现了H7N9禽流感,国家非常重视,要研究病毒的传播特性。当时我围绕这个科学问题所做的研究发表在《Science》上,算是兑现了自己当时做的承诺。在这个基础上,我慢慢对科学有了感觉。很多时候,需要给年轻人一些信心,让他知道他能干成事儿。适当给青年科学家加担子,培养独立性新京报:如何培养未来的青年科学家?青年科学家发展还需要哪些帮助?施一:从科学院的角度来说,这里有很多青年人才,但未必所有研究所的青年人才上升渠道都很明朗。从助理研究员到副研究员到研究员,青年人才是希望上升的,需要给他们空间。我觉得适当的时候要给优秀的年轻人加担子,要培养他们的独立性,让他们能够独立做一些探索性的课题,其中需要给他一定的启动资金做科学研究。另外,青年科学家也需要一个交流的平台。无论中科院的青促会还是各种学会协会等组织,一个好的平台对于促进青年科学家的成长是非常重要的,他可以跟不同领域、不同机构的青年科学家交流,去吸取他人的成功经验。也希望能够促进不同学科间青年科技人员的交流。纵观科技发展历史,原创性、突破性的成果都来源于不同学科交叉,要利用这个平台促进大家互相认识,促进一些新想法的产生。新京报:目前科研机构是否存在青年人才流失现象?施一:要看从什么角度理解问题,人才的正常流动是需要的。一些我们想要留住的人才没有留住才叫流失。每个机构都有自己的限制,能够提供的空间和资源是有限的。在这种情况下,一个优秀的高校或科研单位,要做好人才规划,对于机构未来发展所需要的青年科研人才补好梯队。有一些优秀的人才,可以在其他地方发展,机构可以主动将其推送出去。从某种角度而言,也相当于为其他科研单位培养了优秀人才,不至于青年人才由于没有得到相应的发展和待遇,怀着不开心的情绪离开。可以把他推荐到让他能够发展的岗位上,这就需要人事部门、组织部门去协调工作。新冠病毒变异程度低于流感新京报:请科普一下,我们要如何看待新冠病毒的变异?施一:冠状病毒从它的基因组复制机理来看,变异程度相对流感病毒来说是低的,但不是说它不变异,它也在持续发生变异。但目前现有的变异,并没有形成很大的差别,所以现在的疫苗和抗体药物还是有效的。未来如果它持续流行一两年后,它可能会突变成跟之前差别比较大的毒株。现在,我们在研发一些广谱性的药物,选择相对保守的靶点,针对病毒不容易变异的地方开发药物,这是一种策略。同时,我们也在开始研制一些通用疫苗,能够应对病毒的变异,甚至应对不同种类冠状病毒的潜在威胁。所以科学家们未来的工作还有很多,需要去做一些前瞻性的储备,去应对未来可能出现的病毒大的变异,或者出现全新的冠状病毒,或者是其他的传染病攻击人类社会。新京报:流感疫苗提前生产,如何预测当年流行的病毒?施一:流感疫苗的生产是需要时间的,至少需要2-3个月才能生产足够剂量的疫苗,去免疫大的群体。在这种情况下,一般不会等到当年秋冬季节流感来了之后再生产,通常在上半年就开始计划。所以这需要做一个预判,根据在人群当中流行的流感病毒毒株的序列特征,估算大概情况,选定候选毒株生产疫苗。如果预测不准,一个全新的流感毒株进入人类社会群体,就会造成大流行的出现。但这种大流行一般每隔几十年才会出现,比如2009年H1N1甲流。但对于季节性流感来讲,我们每年都会去做监测,知道它的序列特征,从而提前对疫苗进行更新换代。今年的疫苗应考虑优先给易感人群接种。新京报记者 张璐编辑 白爽 校对 李铭

实之宾也

微生物所高福院士和戴连攀研究员受邀在Nature Reviews Immunology发表新冠疫苗靶点综述论文

持续不断的新冠(COVID-19)全球大流行已经造成上百万人死亡,新冠疫苗成为保障公共卫生和解决经济困境的迫切手段。通过全球疫苗开发者们将近1年的努力,世界卫生组织(WHO)备案了超过50种候选疫苗进入到临床试验,超过10种候选疫苗进入到3期临床。其中数个疫苗报告了临床保护效力并在多个国家获得紧急授权使用。2020年12月18日,中国科学院微生物研究所高福院士和戴连攀研究员受邀在Nature Reviews Immunology发表题为“Viral targetsfor vaccines against COVID-19”进展综述论文。论文系统梳理了新冠候选疫苗的病毒靶点,并对靶点的选择依据和免疫效力进行了讨论。全球新冠疫苗的开发主要基于7条技术路线(图1)。论文结合之前其他冠状病毒疫苗的研究积累,系统地剖析了新冠疫苗潜在靶点,包括全病毒、病毒结构蛋白(S, M, E 和N蛋白)以及非结构蛋白(图2);重点讨论了已经进入到临床阶段并公开发表论文的新冠候选疫苗的靶点选择、抗原设计特点以及免疫应答规律。这些疫苗主要靶向S和S蛋白上的受体结合区(RBD),其中一些疫苗对抗原进行了设计,获得了疫苗效果的提升。论文最后提出了理想新冠疫苗靶点的五个标准,为新冠疫苗领域提供了及时和重要的指导。前期,高福团队联合安徽智飞龙科马开发了新冠重组蛋白亚单位疫苗(Daiet al, Cell, 2020),该疫苗选取二聚化的S蛋白RBD作为抗原靶点,拥有自主知识产权。目前,该疫苗已经完成1,2期临床试验,正在开展国际多中心3期临床试验。图1:全球新冠疫苗7条主要技术路线图2:全球新冠疫苗的主要疫苗靶点

击鼓

中科院微生物所施一:探索科研无人区,关注冰川冻土下古病毒

从一名科学家的视角来看,尽管新冠病毒造成了巨大的社会和经济影响,但它并不是最可怕的病毒之一。施一的雄心在于向日益频繁的新发传染病主动出击,“我们尤其要去做通用疫苗、广谱药物的研发,未来可能再次发生疫情,我需要有相应的储备和应对。”在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访之前,35岁的施一刚刚入选《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”2020年中国区榜单。施一是中科院微生物研究所最年轻的研究员之一,30岁即晋升为研究员、博士生导师。其本科毕业于浙江大学生物科学专业,2006年至2011年,施一跟随现中国疾控中心主任、中科院院士高福在中科院微生物研究所进行硕博连读。博士毕业后,施一曾作为助理研究员、副研究员在中国科学院北京生命科学研究院开展研究,2016年回到中国科学院微生物研究所建立研究组。用施一的话来说,从2011年博士毕业直至去年,他的重心仍在基础研究,但新冠疫情“刺激”了他。“从今年开始,我才真正开始做一些产业化往下推的事情。”“刺激”施一的是他感受到了一种远水救不了近火的紧迫感,“如果真要去治病救人,不能光靠我的基础研究发现,所以现在我更希望通过我前面的一些基础积累,去做药物、去做疫苗。”“通过基础研究去挖掘新的靶点,我们才有先机做到新药研发,要不然你始终就是拾人牙慧,相当于重复别人已有的概念和技术来做应用,那么在创新性这一块是相对薄弱的,需要更多的基础研究去推动。”在新冠病毒之前,H5N1、H7N9、埃博拉病毒、寨卡病毒都是施一的老对手。在过去的几年时间里,施一及其团队揭示了H5N1和H7N9等禽流感病毒跨种传播的分子机制,并系统地归纳和总结了流感病毒跨种间传播的结构基础和传播规律,该成果与其它相关重要成果一起入选2013年度中国十大科技进展之一。施一还揭示了埃博拉病毒入侵宿主细胞的分子机制,发现抗病毒抑制剂设计的全新靶点,首次从分子水平证实了第五种病毒膜融合激发机制的存在,这是病毒学领域的一大突破,并入选2016年度中国生命科学领域十大进展之一和中国科学院2016年度十二项重大科技成果“亮点”之一。在上述这些研究过程中,施一整合了结构生物学、细胞生物学等研究方法。施一在接受采访时笑言,“经常有人问我跟施一公老师(编者注:著名结构生物学家、现西湖大学校长)是什么关系,我只能说我们在一些研究技术上可能有相似性,然后共同去研究一些生命学的本质现象。”谈及其科研追求,施一对澎湃新闻记者表示,“原来做基础研究时想的是选择重大科学问题开展研究,能够有重大发现,并把我们的发现形成论文在顶刊上发表,这是当时的追求,现在我想的更多的是去追求实实在在地能拿到一些产品,然后这些产品能够被社会所应用。”施一同时强调,只有当基础研究足够扎实的时候,做产品才会成为一件“水到渠成的事情”。“每次暴发疫情都会紧张”一场疫情扰动了整个2020年,施一的2020年更是如此。尽管每隔几年就会换一种病毒重点研究,但每次暴发疫情仍会给施一带来紧张感,“去年大年三十那一天本来是决定回老家,然后临时把票给取消掉了,从大年初一我们科学院就布局了攻关项目,大家就去做相关的研究。”施一及其团队在这次疫情中主要从新冠病毒聚合酶入手,从而去了解病毒特性。“我们发现,新冠病毒的聚合酶活性是比 SARS病毒低的,这个认识进一步支持了新冠病毒相对SARS病毒来说其实有一个弱化的特性,这也使得它的传播会比较广,因为不容易被察觉,而感染SARS相对来说就有比较明显的表现。”此前的5月30日,施一团队在国际学术期刊Cell Reports在线发表了题为“Structural and biochemical characterization of nsp12-nsp7-nsp8 core polymerase complex from COVID-19 virus”的研究论文,该研究描述了核心聚合酶复合物的近原子分辨率结构,该复合物由nsp12催化亚基和nsp7-nsp8辅助因子组成。冠状病毒的复制由其基因组中的开放阅读框1a(ORF1a)和ORF1ab编码的一组非结构蛋白(nsps)负责,这些蛋白质组装成一个多亚基聚合酶复合体,以介导病毒基因组的转录和复制。其中,nsp12是具有RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)活性的催化亚基。施一团队认为,虽然nsp12本身能够以极低的效率进行聚合酶反应,而nsp7和nsp8辅助因子的存在会显著促进其聚合酶活性。因此,他们将nsp12-nsp7-nsp8亚复合体定义为介导冠状病毒RNA合成的最小核心组件。研究结果显示,上述复合物结构与SARS-CoV中相对应的结构高度类似,具有典型的RNA依赖的RNA聚合酶的保守基序,并暗示了辅助因子激活的机制。生化研究则表明,与SARS-CoV病毒相比,SARS-CoV-2病毒核心聚合酶复合物的活性降低,单个亚基的热稳定性降低,提示其具有更好的人适应性特征。值得注意的是,由于宿主的免疫选择,病毒的表面抗原蛋白易于发生“漂移”,与之相比,病毒聚合酶发生突变的概率较小,并且具有更高的进化稳定性,显示出作为高效抗病毒药物靶标的巨大前景。施一等人认为,了解SARS-CoV-2聚合酶复合物的结构和功能是开发新型治疗药物的必要前提。施一在接受采访时还着重提到,“我们也从聚合酶的角度来去分析了一些具体的进化细节,新冠病毒应该是动物起源的,而不是说是人为改造的。”在上述的论文中,施一等人写道,分子流行病学研究角度发现SARS-CoV和SARS-CoV-2可能都来源于蝙蝠,而此前的流行病学动力学分析则显示,SARS-CoV并没有完全适应果子狸和人这些宿主,SARS-CoV-2却表现出在人群中高效的复制和传播,并且迄今为止还没找到确切的中间动物宿主,提示这两种病毒在进化上存在较大差异。另外,相关研究发现,人体体温要低于蝙蝠体温,在飞行时蝙蝠体温可高达40摄氏度以上。施一等人此次研究发现,SARS-CoV-2病毒核心聚合酶复合物亚基的热稳定性降低,这暗示了SARS-CoV-2病毒可能经过长期进化,已经比SARS-CoV病毒具有更好的人适应性特征。然而,对于新冠病毒究竟从哪里来?施一认为这不是一个容易回答的问题。“实际上病毒溯源不仅仅简单的某方面研究,它需要结合流行病学,而流行病学证据是会湮灭在历史当中,在某个阶段可能会存在一些生物学的样本证据,过了半年或者更久之后,这个证据就不可能再继续存在了。”除了新冠相关的科研工作,施一在上半年还承担了一些科普工作。“包括集合了一批青年科学家们,把相关的新冠知识告诉大众、避免恐慌,能够让他们更好地了解新冠病毒。 ”新药研发不能“拾人牙慧”施一还谈到,其团队最近更多的工作则是围绕上述聚合酶来开发新的抗病毒药物。目前大家熟知的针对聚合酶的药物有瑞德西韦、法匹拉韦等,但在此次疫情中它们的临床治疗效果还有待改善。“我们最近靶向新冠聚合酶的辅因子结合靶点开展药物筛选,发现有一些多肽药物在细胞水平表现出不错的抗病毒效果,所以我们想继续推动这种新型的广谱性抗病毒药物的研发。”施一对澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者表示,“广谱药物的研发需要考虑有效性和安全性之间的平衡,之所以现在广谱药它有存在安全性的问题,是因为从它的靶点选择来讲相对特异性低,容易产生副作用。”施一认为,科学家需要突破现有的靶点概念去找到病毒相对特异又保守的靶点,去做相应的药物研发,获得有效性、安全性、广谱性都兼具的药物。今年以来,施一希望和产业界发生更为密切的联系,用他自己的话说,这多少和疫情的“刺激”有关。“从今年开始,我才真正做一些产业化往下推的事情,以前都是在做一些基础发现,是以基础研究的论文形式为主,今年也是受到新冠疫情的刺激。”施一回忆,“在上半年的时候,我就发现你要实际去救这些病人的话,你不是靠你的基础研究发现,相当于远水救不了近火,有这么一种急迫感。”他尤其想要做的是广谱药物和通用疫苗的研发,“就是为了未来可能再次发生疫情,我们要做出相应的前瞻性储备和应对。”在这个过程当中,施一认为必然要把企业纳入进来,这样才能够更好落地。“今年的新冠疫情,使得我们意识到科研单位必须跟企业紧密联合。”施一以此次的一些疫苗和抗体开发举例,“前期跟公司就是有合作的,所以说这一次在新冠当中,我们能够比较快地推进。”在科研工作之余,施一还担任中国科学院青年促进会理事长、中国青年科技工作者协会理事。基于这些职责,他提到未来还想推动青年科学家和青年企业家之间的对话,“现在也在推动系列的活动,让青年科学家去了解在市场、企业界有什么样的实际需求;青年科学家也去展示我们能做什么样的科学研究,我们有什么样的科学能力去帮助解决企业的实际需求。”对药物研发这样的医学领域来说,施一认为这样的交流不仅限于青年科学家和青年企业家之间,还需要纳入医院和医生,“这三方之间必须形成一个密切的交流和配合,未来才能够更好地去应对我们所面临的问题。”当然推向产业化的基础更是多年来基础研究积累后的“水到渠成”。“其实我前面的时间都以基础研究为主,那时候主要是去挖掘一些可能的药物靶点。”新药发现到底怎么做?在施一看来,关键的一点就是通过基础研究,“通过基础研究去挖掘新的靶点,我们才有先机做到新药研发,要不然你始终就是拾人牙慧,相当于重复别人已有的概念和技术来做应用,那么在创新性这一块是相对薄弱的,需要更多的基础研究去推动。”施一在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访时还谈到其对新冠疫苗的一些观点。“今年疫苗的推动其实是非常快的,比我们正常的疫苗推进得快了很多,我们所担心的就是它的一个安全性,会不会引来一些副作用?”他提到的一点即为广泛讨论的抗体依赖增强作用(ADE)。ADE表现为在疫苗免疫一段时间后,病毒再次感染人体时病毒的复制不会被抑制反而会被促进,意味着一部分人在接种了疫苗之后,其自身产生的一些非保护性抗体会导致疾病的加重。在SARS时期,科学家曾在猴子身上做过SARS病毒疫苗测试,结果是存在ADE现象,但后来因为疫情的终止而中断了相关疫苗的研发。施一谈到,针对新冠病毒的疫苗研发也有这方面的思考,而截至目前科学界也无法完全排除新冠疫苗会产生ADE的可能性。“我们还没法判断,因为ADE的发生是你打完疫苗过了一年左右的时间,当你的保护性抗体水平下降的时候才可能会产生的一个效应,那么现在我们的疫苗都还没有到这个时间,所以我们现在还没法去评估它是不是会产生ADE副作用。”施一强调,“我们没法等待太多,因为现在很多国家已经隔离了很长一段时间了,国与国之间的交流基本也是断的。”从这一角度考虑,他认为还是要推动一些疫苗具体往下走,如果未来保护性抗体水平发生下降,我们可以通过再次接种疫苗来加强免疫保护。未来新冠疫苗仍需要长期追踪。“疫苗的保护性能够持续多长时间,这个是我们需要持续跟踪的。当疫苗接种完以后,在一年或者是更长时间里头,它有没有可能会产生副作用,这也是我们需要思考的。”施一表示。针对目前多条路线下的在研疫苗,施一认为各有优缺点,没法去直接评判哪种疫苗最为合适。“只能说哪一款疫苗最合适我们国家,我们就往下推。这里面不仅考虑它的有效性和安全性,甚至还要考虑它的可及性、生产能力等。”踏入科研“无人区”:探索冰川冻土的古病毒施一的研究也不全在“热门”领域,他向澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者介绍了他今年以来对一块相对“冷门”的领域产生兴趣。“未来我还会研究更多的病毒,不局限于现在这种新发突发的病毒。”他提到目前其更关注的是古病毒。值得注意的是,近年来伴随着气候变化的一个现象是北极地区永久冻土的融化,而越来越多的科学家开始担忧,这会让病毒的潘多拉盒子打开。“现在气候发生变化、全球生态发生变化,其实在冰川和冻土这些极端环境里,它往往埋藏着一些史前的病原微生物,我们现在需要花比较大的力气去了解这些病原微生物,包括病毒在内,去了解它的基本特性,做好前瞻性的防御。”这项研究需要和地质地理学家、古生物学家等跨学科交叉合作。谈及未来的计划,施一提到首先我们主要聚焦于采集样本进行分析,“然后我们再去根据样本的信息去做一些实验室的判断,它到底是不是具备致病特性和传播可能性。”施一在接受采访时坦言,其本人并不排斥站在聚光灯下,“适当的曝光能够使个人获得更多的关注和支持。”但他强调,科学的本质是需要静下心来潜心研究,“科学家们更需要在某个领域自己去深耕,能够坐得住‘冷板凳’,而且更多的是去探索一些‘无人区’。”探索冰川冻土的古病毒,目前对施一而言就是一片“无人区”。“它不见得能够在短期内产生很大的影响,但是我觉得需要有人去做这件事情,你要前瞻性地去做这件事,去深耕‘无人区’,把它做成我们所了解的一个领域。”35岁的施一尚属于青年科学家阵列,青年科学家眼下的环境如何?施一认为,“总体而言,国家现在非常重视青年科学家,给予青年科学家更多的机会,但在这个过程当中难免会出现一些可能不是完全公平的情况,但总的来说是往好的方向在发展。”在他看来,积极主动做事情是解决问题的关键,“我的成长过程当中,得益于诸多前辈科学家的指导和影响。当然你不能祈求整个世界都给你一个非常公平、非常友好的环境,逆境可能更能锻炼你的能力,你通过自己的努力去改变现在自己的困境,让它变成顺境。”施一认为这是青年科学家更需要培养的一种能力。”(本文来自澎湃新闻,更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

和气

微生物所温廷益研究组建立了无痕迭代的DNA组装新方法

DNA组装与DNA合成技术并称为合成生物学的两大基础使能技术。在合成生物学和生物工程领域中,“设计-构建-验证-学习(Design-Build-Test-Learn,DBTL)”的循环工程,精细的遗传元件无缝拼接以及重复DNA序列(如CRISPR和TALEN结合序列)串联分别需要迭代、无痕和序列重复的DNA组装技术。目前酶切连接的组装方法被广泛的应用于迭代组装,其中BioBrick组装法则是最早发展起来的DNA标准化组装技术,已成为国际基因工程机器大赛iGEM的组装标准。然而,BioBrick及其类似的组装方法在DNA连接处形成6–21 bp的疤痕序列,影响DNA完整性和mRNA正确折叠,且不适用于序列严格依赖的遗传元件的精确组装。中科院微生物所病原室温廷益研究组建立了基于IIP和IIS型限制性内切酶(Restriction Endonuclease,RE)的DNA组装方法(命名为PS-Brick)。与在两端加入RE识别序列的现有DNA组装技术不同,本方法仅在PS-Brick供体DNA的一端巧妙设计了毗邻的IIP和IIS型RE识别序列,并且保留了另外一端的PCR产物特性,解决了目前基于RE的DNA组装方法普遍存在“疤痕”序列问题。该技术使用IIP型RE切割供体DNA产生一个粘性末端,同时保留PCR产物的另一个平末端或加A粘性末端;使用IIP和IIS型RE同时切割载体,IIP型RE产生粘性末端,IIS型RE产生平末端或单碱基粘性末端,双酶切后IIS型RE的识别序列脱离载体。由相同IIP型RE切割的供体和载体的粘性末端进行连接,组装后的载体重新产生与初始载体相同的毗邻IIP/IIS型RE识别序列对,作为下一轮PS-Brick组装的入口,从而实现迭代组装。供体DNA的平末端或加A粘性末端与IIS型RE切割的载体平末端或单碱基粘性末端进行连接,形成无“疤痕”序列的连接“焊点“,从而实现无痕组装。从供体DNA制备到组装产物转化感受态细胞并涂布平板,一轮PS-Brick组装可在一个工作日内完成。PS-Brick方法的组装效率达到104–105 CFUs/g DNA,组装正确率约为90%,满足常规分子克隆和建库的需求。本研究进一步应用PS-Brick方法开展了苏氨酸和正丙醇代谢工程的研究。应用PS-Brick迭代组装的特性,开展了多轮 DBTL循环的代谢工程,逐步解除了关键酶ThrA的反馈抑制、消除了代谢瓶颈、增强了外排转运途径以及阻断了降解途径,构建了高效的苏氨酸和正丙醇工程菌。除了迭代组装的优点,PS-Brick无痕组装实现了ThrA饱和突变以及调控翻译起始的双顺反子元件的精确拼接;PS-Brick重复序列组装实现了3个含有相同启动子和sgRNA的CRISPR基因组编辑序列的串联整合。本研究建立了简单高效的PS-Brick组装方法,可同时实现迭代、无痕和序列重复的DNA组装。现有的DNA组装技术难以同时实现这三种组装性能,因此PS-Brick为合成生物学和代谢工程提供了一种有价值的使能技术。该研究已于近日发表于Biotechnology for Biofuels,微生物所刘树文博士和博士生肖海涵为该文的共同第一作者,温廷益研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导专项A(鸿鹄专项,XDA17010503)、国家自然科学基金(31800073)和中科院青促会(2018117)等项目的资助。PS-Brick组装流程图文章链接:https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-019-1520-x(封面图片来源于网络)

诡替身

中国科学院微生物研究所新型疫苗与抗体工程研究组获得“抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗集体”荣誉称号

9月29日,抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗手(集体)表彰云发布活动在京举行。活动以“弘扬伟大抗疫精神 唱响新时代颂歌”为主题,发布了800名抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗手和200个抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗集体。中共中央政治局委员、国务院副总理孙春兰,全国人大常委会副委员长、全国妇联主席沈跃跃出席并为受表彰的个人和集体代表颁奖。全国妇联党组书记、副主席、书记处第一书记黄晓薇宣读表彰决定。中央军委政治工作部副主任刘德伟,国家卫生健康委党组成员、国家中医药管理局党组书记、副局长余艳红出席并颁奖。全国妇联专兼职副主席、书记处书记出席活动。中宣部宣教局、人社部国家表彰奖励办负责同志参加颁奖。中国科学院微生物研究所新型疫苗与抗体工程研究组获得“抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗集体”荣誉称号。新型疫苗与抗体工程研究组是微生物所严景华研究员领衔的科研团队,团队中女性科学家、研究生占比接近70%,承担了国家“2019-nCoV重组蛋白疫苗研究”和“新型冠状病毒全人源单克隆中和抗体研发”两个重要项目。在时间紧,任务压力巨大的情况下,团队成员夜以继日开展工作,与时间赛跑。个别科研人员过度劳累,耳朵失聪,但是不下火线。经过团队的共同努力,新冠疫苗和抗体药物都取得了突破性进展,为防控疫情提供了重要的手段,为国家挣得了荣誉。该团队研制的新冠重组蛋白疫苗已获国家药品监督管理局临床试验许可,是国内首个获批临床试验的新冠重组蛋白疫苗。相关研究成果发表于《Cell》,申报1项国际专利。重组蛋白疫苗具有安全性、有效性和可及性等优势,目前该疫苗II期临床试验接近尾声,正在准备III临床试验,该疫苗对控制全球疫情具有重要意义。该团队研制的新冠病毒治疗性抗体已分别获得中国和美国药监部门临床试验许可,成为全球首个在中、美同步开展临床研究的抗体药物。该团队申报4项专利,研究成果发表于《Nature》。单克隆中和抗体是针对新冠病毒的特异性药物,预期该抗体将改变新冠肺炎无特异性预防及治疗药物的现状,为遏制新冠疫情提供中国解决方案。祝贺中国科学院微生物研究所新型疫苗与抗体工程研究组!2019年热文TOP101. 逆转2型糖尿病的大牛又发文了:2型糖尿病是简单的疾病,减肥或逆转病情!2. 刚刚,Science发布2019十大科学突破!3. Science重磅!西兰花“唤醒”抗肿瘤基因4. 读者泪目!《柳叶刀》全中文发表中国医学博士「家书」:给父亲的一封信5. 《Science》重磅!汝之“蜜糖”,吾之“砒霜...”6. 喝酒,尤其还脸红的人,或面临更高的痴呆风险7. Nature重磅!第一个完全合成且彻底改变DNA密码的生物诞生了8. 这不是一颗大榛子!Science发表新型口服胰岛素,或将取代传统注射9. Science为防秃顶支招:先从不脱发开始...10. 改变精子速度,可以影响后代性别?

如几

华大基因:与中科院微生物研究所战略合作

e公司讯,记者从华大基因(300676)获悉,12月27日,华大基因与中科院微生物研究所签署战略合作协议,双方将在微生物基因组和微生物组高通量测序、构建微生物共享数据平台、国际微生物领域等5个方面开展合作,共同推进我国在微生物基因组和微生物组学研究技术上的进展。

精灵变

唐良智会见中国科学院微生物研究所所长钱韦一行

本报讯 (记者 罗静雯)7月24日,市委副书记、市长唐良智会见了中国科学院微生物研究所所长钱韦一行。市领导熊雪,中国科学院微生物研究所党委书记、副所长李俊雄等参加。唐良智代表市委、市政府,对钱韦一行来渝推进合作表示欢迎。他说,当前,重庆正深入贯彻落实习近平总书记对重庆提出的“两点”定位、“两地”“两高”目标、发挥“三个作用”和营造良好政治生态的重要指示要求,统筹推进疫情防控和经济社会发展,疫情防控阻击战取得重大战略成果,经济社会秩序加快恢复,成渝地区双城经济圈建设开局良好。上半年全市经济增长由负转正,经济结构出现积极变化,高质量发展势头持续向上。我们深入推进大数据智能化创新,高标准建设西部(重庆)科学城,聚焦科学主题“铸魂”,面向未来发展“筑城”,联动全域创新“赋能”,加快建设具有全国影响力的科技创新中心。大力推动生物医药产业发展,出台生物医药专项政策,深入推进产学研合作,构建新药研发从源头创新到产业化全链条体系,建设重庆国际生物城,全力打造生物医药产业集群。中科院近年来与重庆深化合作推进了中科院大学重庆转化医学研究院、中科院计算技术研究所西部高等研究院、中国自然人群资源库重庆中心等多个项目,双方建立了良好的合作关系。中科院微生物所是国内具有广泛影响的综合性微生物学研究和微生物技术研发机构,人才济济、科研实力雄厚。希望中科院微生物所加大与重庆在生物医药、微生物、农业等方面务实合作,多为重庆输入科研技术和科研人才,加大科技成果在渝转化,提升重庆在生物医药领域科研水平和能力,实现共赢发展。重庆将着力从人才、机制、平台、人文环境等方面优化创新生态,努力营造“近悦远来”的良好环境。钱韦感谢重庆对中科院微生物所在渝发展的大力支持。他说,重庆拥有良好发展环境、坚实产业基础和广阔市场空间,在推进生物医药产业发展方面作了大量工作,取得了明显成效。近年来,中科院微生物所不断加强与重庆务实合作,与重庆国际生物城相关企业的合作项目推进顺利,进一步坚定了我们深化合作的信心,将抓住用好成渝地区双城经济圈建设带来的重要机遇,推进合作项目尽快落地见效,在生物医药、临床医学、农业科技等方面拓展合作空间,助力重庆高质量发展。在渝期间,钱韦一行还参加了2020年中科院科技成果转化助渝高质量发展启动大会,考察重庆国际生物城、智睿生物医药产业园和渝北区国家农业科技园。中科院有关单位、市有关部门、巴南区负责人参加。

九龙滩

中科院微生物研究所恭祝大家新春快乐!

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下德

微生物所微生物资源前期开发国家重点实验室杜文斌研究组招聘启事

中国科学院微生物研究所(http://www.im.ac.cn)是隶属中国科学院的科研事业单位,目前已成为具有雄厚基础、强大实力和广泛影响的综合性微生物学研究机构。微生物资源前期开发国家重点实验室杜文斌研究组致力于将高通量单细胞技术应用于微生物学研究,通过微分离培养、单细胞分选、单细胞组学等新技术,研究微生物的多样性和功能,推动相关技术在资源挖掘、生物制造、基因诊断、生物安全等领域的应用(详见http://www.im.ac.cn/sklmr/index.php/team/index/34)。现因工作需要,拟招项目聘用工作人员2名。一、岗位名称:研究助理2名(项目聘用)二、岗位职责:从事基于流式细胞仪分选的单细胞基因组研究工作。主要内容包括:1、利用流式细胞仪或液滴微流控技术分选单细胞;2、对分选单细胞进行基因组扩增,PCR鉴定;3、利用二代Illumina测序平台测序的高通量单细胞建库;4、环境样品的微生物提取与预处理;5、单细胞平台的日常维护工作。三、任职条件:1、具有生物技术、生物工程、微生物学、微生物生态学、分子生物学或其它相关专业的本科及以上学历;2、具有扎实的专业基础知识与丰富的实验经验,能够完成课题组长制定的研究计划;3、具有流式细胞仪操作经验者优先;4、热爱科学研究工作、有很强的责任心和团队合作意识;5、身体健康,可尽快到岗工作。四、岗位待遇:工资及福利待遇按中国科学院微生物研究所和国家有关规定执行。五、应聘方式: