本期研究

1 针对多种高传染性 SARS-CoV-2 变体的超强抗体

2 单细胞分辨率下浮游和固着细菌种群的空间转录组学

3 分子表型揭示Barrett食管的特征及其恶性转变

4 RNA引导的DNA转座系统中靶位点选择的结构基础

5 分泌的果胶单加氧酶通过病原性卵菌驱动植物感染

封面：复制了一幅真人大小的油画，描绘了一只成年雄性猛犸象在北极阿拉斯加的山口中航行。人们对这些已灭绝的巨人的运动模式知之甚少。来自 17,100 年历史的猛犸象牙的同位素记录显示，该动物在其一生中覆盖了广泛的地理范围。然而，随着冰河时代的结束和北极环境开始发生变化，保持这种水平的流动性将变得越来越困难。

 2 单细胞分辨率下浮游和固着细菌种群的空间转录组学

Spatial transcriptomics of planktonic and sessile bacterial populations at single-cell resolution

在相关的时空尺度上捕获微生物种群的异质表型是非常具有挑战性的。在这里，我们提出par-seqFISH（平行顺序荧光原位杂交），一种转录组成像方法，以单细胞和分子分辨率记录微尺度组件内的基因表达和空间背景。我们将这种方法应用于机会性病原体铜绿假单胞菌，在浮游生物和生物膜培养的数十种条件下分析了约600000个个体。我们确定了许多与浮游生物生长过程中动态出现的代谢和毒力相关的转录状态，以及无梗种群中高度空间分辨的代谢异质性。我们的数据显示，不同的生理状态可以在几微米远的同一生物膜内共存，强调了微环境的重要性。我们的研究结果说明了微生物种群的复杂动态，并提出了一种高分辨率研究它们的新方法。

 3 分子表型揭示巴雷特食管的特征及其恶性转变

Molecular phenotyping reveals the identity of Barrett’s esophagus and its malignant transition

类化生状态的起源及其对癌症的倾向知之甚少。巴雷特食管是一种常见的化生性疾病，增加了食管腺癌的风险，其细胞来源是神秘的。为了解决这个问题，我们从健康和患病的供体中收集了跨越胃食管连接处的组织，包括分离食管粘膜下腺。单细胞转录组学分析，来自甲基化的计算机谱系追踪，开放染色质和体细胞突变分析以及类器官模型中的功能研究的组合显示Barrett食管通过c-MYC和HNF4A驱动的转录程序起源于贲门。此外，我们的数据表明，即使没有病理上可识别的化生前体，食管腺癌也可能来自未分化的Barrett食管细胞类型，这为早期发现策略提供了启示。

 4 RNA引导的DNA转座系统中靶位点选择的结构基础

Structural basis for target site selection in RNA-guided DNA transposition systems

与CRISPR相关的转座系统允许在距可编程靶序列固定距离的一个方向上指导RNA定向整合单个DNA货物。我们使用冷冻电子显微镜（cryo-EM）通过表征来自V-K CRISPR转座酶系统的转座调节因子TnsC来定义该过程的基础机制。在这种情况下，三磷酸腺苷结合的TnsC螺旋丝的聚合可以解释极性信息如何传递给转座酶。TniQ覆盖TnsC灯丝，代表Tn7/Tn7类元素中目标信息传输的通用机制。转座酶驱动的拆卸仅将元件递送至未使用的原型间隔物。最后，TnsC转换以定义固定的插入点，如具有过渡态模拟ADP•AlF3的结构所揭示的。这些机制研究结果为工程CRISPR相关转座系统的研究和治疗应用提供了基础。

 https://science.sciencemag.org/content/373/6556