耶鲁大学的一组研究人员正在扩大我们对细菌如何在分子水平上继续进化和适应的理解。通过对RNA的复杂链进行单一更改 - 这是编码，解码，调控和基因表达所必需的分子- 学者改变了链的折叠方式，彻底改变了它所识别的环境信号。“我们知道细菌使用微小的”核糖开关“来结合重要的小分子并快速响应它们的环境。他们以非常特殊的方式做到这一点，识别一个分子而不是另一个分子，”与高级作者Scott合作的博士后助理Andrew Knappenberger说。耶鲁大

分子的内部振动驱动结构转换，支撑化学和细胞功能。而振动频率由光谱测量，正常运动模式通过理论推断，因为它们的可视化将需要与埃尺度空间分辨率的近三个数量级比光学衍射极限小的显微镜1。使用金属端头以将光聚焦，并采取的表面增强拉曼效应的优势2以放大来自单个分子的信号，尖端增强拉曼能谱显微(TER-SM)3，4达到必要的子分子的空间分辨率5，证实光可以被限制在微微腔中6，7，8，9，10和预测分子振动的直接可视化11，12，13。 这里，通过使用TER-SM在低温超高真空扫描隧道显微镜的精确控制

一种新的实验室合成分子，基于在海洋滑翔细菌中发现的称为marinoquinolines的天然化合物，是开发新抗疟药物的有力候选者。在测试中，该分子被证明能够杀死甚至抵抗常规抗疟药的菌株。该分子显示出低毒性和高选择性，仅作用于寄生虫而不作用于宿主生物的其他细胞。 该分子是在巴西的生物多样性和药物发现研究与创新中心(CIBFar)开发的。研究人员在体外培养的菌株以及使用伯氏疟原虫的小鼠中测试了该分子，因为小鼠对恶性疟原虫的感染免疫，导致最具攻击性的疟疾类型。 “在小鼠中，数量寄

2019年3月4日至6日，国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项2018年度由上海安杰环保科技股份有限公司(简称：安杰公司)、上海奕瑞电子科技股份有限公司(简称：奕瑞公司)和上海伍丰科学仪器有限公司(简称：伍丰公司)分别承担的“多功能气相分子分析仪的开发及工程化应用”、“非拼接式大面积低剂量闪烁体平板探测器”和“智能精密宽程流体输变系统研制及应用”等3个项目的项目启动会暨实施方案论证会先后在上海召

哥伦比亚大学的生物医学研究人员已经捕获了TRPV3的特写视图，TRPV3是一种皮肤细胞离子通道，在感知温度，瘙痒和疼痛方面起着重要作用。在人类中，蛋白质缺陷会导致皮肤病，如特应性皮炎(一种湿疹)，白癜风(皮肤颜色不均匀)，皮肤癌和酒渣鼻。所有脊椎动物DNA，包括猛犸象基因组，都含有TRPV3基因。虽然猛犸象生活在极度寒冷的环境中，但它们却来自生活在热带地区的大象。研究人员认为，猛犸象TRPV3基因的变化可能有助于它们抵御较低的温度。 Alexander Sobolevsky在哥伦比亚大

在自然界中，大多数植物与根真菌(所谓的菌根)建立了相互关系。菌根真菌促进植物的养分吸收，并帮助它们在极端条件下茁壮成长。德国耶拿马克斯普朗克化学生态研究所的研究人员发现，某些叶子代谢产物可用作菌根关联的标记。叶面标记的发现为科学家们提供了一种易于操作的工具，可以筛选出大量的植物，用于菌根关联而不必破坏它们。这种新工具有助于为可持续农业培育更有效和耐压的作物品种。植物与所谓的丛枝菌根真菌之间的关系被认为是陆生植物进化的最重要因素之一。超过70%的高等植物与这些真菌建立了联系，据信这些真菌

GTP酶构成一个非常大的蛋白质家族，其成员参与控制细胞生长，分子运输，合成其他蛋白质等。尽管GTP酶具有许多功能，但它们遵循共同的循环模式(图1)。GTP酶的活性受控制其结合和水解鸟苷三磷酸(GTP)至鸟苷二磷酸(GDP)的能力的因素调节。到目前为止，一般的假设是GTP酶在与GTP结合时是活跃的或“开启”的，并且与GDP复合时是非活性的或“关闭”的。因此，GTP酶有时被称为分子“开关”。细菌翻译延伸因子EF-Tu是

斯坦福研究人员已经证明，尿路感染(UTI)中的细菌依赖于分子纤维素的新型化学形式来粘附膀胱细胞。该研究结果发表在“美国国家科学院院刊”上，可能会导致治疗UTI和其他无抗生素感染的新方法。研究联合负责人，斯坦福大学人文与科学学院化学副教授Lynette Cegelski表示，抗生素过度使用会导致对我们身体共享的天然细菌的抵抗和影响，称为微生物组。“有很多方法可以针对疾病，如果你只针对特定细菌的毒力策略，你仍然可以预防感染，并消除对你的微生物组的完全侮辱

一项新研究将单个分子确定为两种危险细菌用于突破细胞屏障并引发疾病的关键切入点。3月19日发表在mBio期刊上的研究结果表明，阻断分子(称为CD40)与细菌之间的相互作用可能是预防危及生命的疾病(包括中毒性休克综合症)的普遍策略。金黄色葡萄球菌(葡萄球菌)和化脓性链球菌这两种细菌会引发许多严重的疾病。据疾病控制和预防中心称，葡萄球菌每年导致70,000例高致命性肺炎，40,000例严重心脏感染和超过500,000例术后感染。化脓性链球菌每年导致1000万例喉咙痛和30,000例严重侵袭性疾病。&l

A * STAR的研究人员开发了一种快速，高通量的筛选程序，可以检测RNA适体 - 特异性信使RNA分子(mRNA)，能够感知和响应特定的细胞化学物质 - 在从细胞中提取的正常mRNA的海洋中。该过程由新加坡A * STAR基因组研究所的Yue Wan领导的团队开发，称为PARCEL或“暴露于配体结合的RNA构象的平行分析”。万希望该技术将成为基因调控研究的标准工具。“PARCEL提供了一种非常快速的方法，可以在几乎任何细胞类型中找到RNA适体，&r

为了理解分子在细胞中起作用的机制，或药物对细胞的作用，理想的是能够跟踪单个分子，包括它们位于细胞中的位置以及当细胞条件发生变化时它们经历的修饰。然而，现有技术已经证明这是困难的，特别是考虑到执行这种监测所需的时间量。大阪大学的一个研究小组与RIKEN合作开发了一种系统，可以通过自动搜索，聚焦，成像和跟踪活细胞内的单个分子来克服这些困难。该团队表明，这种方法可以在短时间内分析数百个细胞中数十万个单分子，为目标分子的状态和动态提供可靠的数据。 为了开发这种方法，在Nature Commun

新石器时代祖先消费的野生稻与今天吃的驯化大米有很大不同。虽然目前尚不清楚人类何时开始种植水稻，但长江流域最古老的稻田 - 可追溯到公元前4000年。在其长期栽培历史中，具有降低产量或阻碍收获(例如，谷物粉碎)的性状的水稻植物被淘汰，而具有增加产量的性状的水稻(例如，高度分枝的开花结构)被选择和繁殖。虽然由此产生的水稻植物是为世界上大部分人口提供食物的超级生产者，但它们依赖于人类的援助，无法承受恶劣的环境条件。科学家可以通过比较栽培稻植物的基因与野生稻亲属的基因来研究水稻驯化过程中发生的

化学家花费数十年时间开发和改进用于在复杂有机分子中构建键的工具 - 尤其是碳 - 碳(C-C)键，其形成这种分子的框架。金属催化的交叉偶联反应从碳 - 卤键产生C-C键，并且长期以来一直是合成的反应。在Nature的一篇令人兴奋的报告中，Berger 等人。1描述了一种替代的交叉耦合策略，该策略使用特殊类型的碳 - 硫(C-S)键作为碳 - 卤键的代表。值得注意的是，这种C-S键被激活，因此它成为分子中交叉偶联最具反应性的位点，它可以直接安装在各个分子位置，具有前所未有的选择性水平。因

蛋白质是细胞的基本组成部分。它们完成大部分工作，对细胞和身体组织和器官的结构，功能和动态调节至关重要。蛋白质很少单独起作用，它们相互作用，形成蛋白质复合物或结合DNA和RNA来控制细胞的作用。这些复合物是细胞内许多重要反应的关键部分，如能量代谢或基因调控。这些相互作用的任何变化(例如可能由突变引起)都可以使健康和疾病之间产生差异。因此，为了理解细胞如何运作，或在细胞中可能出现什么问题，了解它们的构建块如何相互作用是至关重要的。新技术使科学家在过去几十年中了解了生物体所具有的遗传信息，这

技术进步使科学家们能够获得大量关于细胞和组织中不同信息携带分子的数据，如DNA，蛋白质和各种形式的RNA。然而，迄今为止，很难对这些信息进行综合分析，以进一步了解与特定疾病发展有关的分子和过程。来自大阪大学领导的合作研究人员为我们理解细胞和组织成分之间的复杂关系做出了重大贡献。他们建立了一种名为MIGWAS的新分析方法，该方法整合了来自两个不同来源的信息。其中之一是遗传变异与疾病和其他特征之间的关联，而另一个是关于称为miRNA的小调节分子与它们靶向的基因之间形成的网络的数据。该团队表

蒙特利尔大学的研究小组与美国同事合作，首次可视化RNA分子在细胞中的组织方式。在他们发表在Molecular Cell上的研究中，UdeM的科学家们使用超分辨率显微镜来研究mRNA的三维组织如何根据这些分子在细胞中的位置而变化，并表明几十年前的教条需要修订。“从DNA到蛋白质的信息流涉及一个叫做信使RNA的DNA序列的拷贝，它可以作为蛋白质合成的模板，”该研究的资深作者Daniel Zenklusen说，他是UdeM生物化学和分子医学系的副教授。“就

将生命组织中的基本法则解释为分子，细胞和组织是我们这个时代的重大科学挑战。来自德国德累斯顿技术大学生物技术中心(BIOTEC)的Carlo Vittorio Cannistraci博士探讨了脑细胞是否以与细胞内分子相同的方式相互作用的问题，并在科学杂志“ 科学报告”中发表了他的发现。他发现这两个系统中的自组织遵循相同的原则 - 无论结构的大小如何，并且与他们支持的身体功能无关。他在数学模型中编写了这些复杂的相互作用，能够在变化的条件下预测体内蛋白质分子的相互作用

普林斯顿大学的研究人员通过利用机器学习同时分析数百种疾病的分子模式，正在获得对疾病原因和特征的新见解。计算机科学家和生物学家团队展示了现在全球研究人员可以使用的新工具，他们已经发现并实验证实了以前未知的四种基因对一种主要影响婴儿和幼儿的罕见癌症的贡献。该团队包括密歇根州立大学和奥斯陆大学的合作者，他们在2月23日出版的Cell Systems期刊上发表了一篇论文，并介绍了该系统的能力。 虽然以前的方法专注于与特定疾病或癌症类型相关的基因，但新技术通过同时观察300多种不同的疾病，包括癌

化学创新药物的整个发展过程可以分为苗头化合物——先导物——候选药物——处方药物，而候选药物的确定是其中最为关键的环节，但也离不开先导化合物结合药效、药代、安全性和物化性质的多维空间优化操作。目前化合物初步筛选时比较流行的依据就是“类药5规则”也称Lipinski规则，如下：1. <5个氢键供体(HD); 2. <10个氢键受体(HA); 3. MW<500; 4. Log P<5(或者MLo

利用大规模的计算机建模，研究人员已经证明了限制对细胞内大分子的影响 - 并且迈出了模拟活细胞的第一步，这种能力可以让他们在现实生物中询问“假设”问题。 。这项工作可以帮助科学家更好地理解细胞之间的信号传递，并为设计新的治疗方法提供见解。例如，模拟显示拥挤细胞内的颗粒倾向于在细胞壁附近徘徊，而细胞内粘性液体的限制导致颗粒比无限制空间中的颗粒移动得更慢。该研究被认为是第一个考虑限制对细胞内大分子动力学影响的研究。在美国国家科学基金会的支持下，研究结果于11月16日在