《科学》

　　乙烯基碳正离子催化不对称碳-氢插入反应

　　美国加州理工学院Hosea Nelson团队报告了乙烯基碳正离子的催化不对称C-H插入反应。相关论文12月9日发表于《科学》。

　　从药物的制备到天然产物的酶促构建，碳阳离子是分子合成的核心。尽管这些反应性中间体在自然界中参与立体选择性过程，但用合成催化剂对碳正离子进行对映控制仍然具有挑战性。

　　许多共振稳定的三配位碳阳离子，如亚胺和氧代碳鎓离子，已应用于催化对映体选择性反应。然而，尽管它们在化学合成中有新用途，但它们的双配位对应物（芳基和乙烯基碳阳离子）却没有。

　　研究人员发现了一种高度对映选择性的乙烯基碳正离子C-H插入反应，该反应由酰亚胺二磷酰亚胺有机催化剂实现。该催化剂类别中的活性位点限制不仅实现了有效的对映体控制，还扩大了乙烯基阳离子C-H插入化学的范围，拓宽了这种无过渡金属C（sp3）-H功能化平台的用途。

　　相关论文信息：https:/doi.org/10.1126/science.ade5320

　　《自然》

　　真核生物中线粒体核糖体小亚基组装的原则

　　美国洛克菲勒大学Sebastian Klinge研究组揭示了真核生物中线粒体核糖体小亚基组装的原则。相关论文12月8日发表于《自然》。

　　研究人员用冷冻电镜确定了酵母和人类线粒体核糖体小亚基组装中间物的9个结构，分辨率从2.4到3.8埃。研究阐明了GTP酶控制解码中心形成的早期步骤、初始rRNA折叠的介导方式，以及线粒体核糖体蛋白在组装期间发挥积极作用的机制基础。此外，这一系列来自两个物种的中间物具有不同的线粒体核糖体结构，并揭示了保守的原则和物种特有的适应性，这些原则支配着真核生物中线粒体核糖体小亚单位的成熟。这些结构分析揭示了生成功能性亚单位所需的组装因子、线粒体核糖体蛋白和rRNA之间的动态相互作用，为大型核糖核酸蛋白组合中的分子复杂性和多样性演变提供见解。

　　据介绍，线粒体核糖体合成线粒体基因组内编码的蛋白质，这些蛋白质被组装成氧化磷酸化复合体。因此，线粒体核糖体的生物生成对ATP的产生和细胞代谢至关重要。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05621-0

　　结构变异驱动癌症中依赖背景的癌基因激活

　　美国索尔克研究所Jesse Dixon小组发现，结构变异（SV）驱动癌症中背景依赖的癌基因激活。相关论文12月7日发表于《自然》。

　　研究人员表示，高阶染色质结构对于远端调控序列对基因的调控非常重要。改变三维基因组组织的SV，可以导致增强子-启动子的重构。然而，只有少数SV与基因表达的改变有关。目前仍不清楚特定SV导致远端基因表达改变的原因。

　　为了解决这些问题，研究人员借助基因组分析和基因组工程的组合，确定癌症中三维基因组结构反复变化的部位，并确定特定重排对致癌基因激活的影响。通过分析92个癌症细胞系和患者样本的Hi-C数据，研究人员确定了受三维基因组结构反复改变影响的位点，包括MYC、TERT和CCND1等致癌基因。通过使用CRISPR-Cas9基因组工程产生新的SV，研究人员表明，可以通过使用“逐一接触的活性”模型来预测致癌基因的活性，该模型考虑了伙伴区域染色质接触和增强子活性。

　　这些结果表明，改变三维基因组组织的SV在癌症基因组中广泛存在，并初步说明了SV对肿瘤基因激活后果的预测规则。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05504-4

　　《细胞》

　　科学家揭示成体多能干细胞胚胎起源

　　美国哈佛大学Mansi Srivastava小组揭示了成体多能干细胞（aPSC）的胚胎起源。相关论文12月8日发表于《细胞》。

　　研究人员利用了Hofstenia miamia（一种再生蠕虫），它拥有集体多能的aPSC，并产生可操纵的胚胎。系谱追踪和功能实验显示，一对胚胎产生的细胞在分布、行为和基因表达方面类似于新细胞。在Hofstenia中，aPSC包括转录不同的亚群，表达与分化组织相关的标记；数据表明，尽管它们具有异质性，但aPSC在发育过程中来自一个谱系，而不是来自多个组织特异性谱系。

　　接下来，研究人员将整个发育过程中的单细胞转录组分析与新成体细胞系追踪结合起来，确定了新成体形成的分子轨迹，包括转录因子Hes、FoxO和Tbx。这种对aPSC形成的细胞机制和分子轨迹的鉴定为aPSC的体内调节和演化研究打开了大门。

　　据了解，虽然在许多动物谱系中发现了aPSC，但它们在胚胎发育过程中的形成机制尚不清楚。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.11.008