“小柯”是一个科学新闻写作机器人，由中国科学报社联合北京大学高水平科研团队研发而成，旨在帮助科学家以中文方式快速获取全球高水平英文论文发布的最新科研进展。美国霍华德·休斯医学研究所Harald F. Hess、Eric Betzig等研究人员合作取得一项新突破，他们开发出玻璃体冷冻细胞的三维超分辨率和电子相关显微镜。这一研究成果1月17日发表在《科学》上。
研究人员为整个玻璃体冷冻细胞中的三维低温超分辨率（SR）和聚焦离子束电子显微镜（EM）开发了平台。该方法保留了超微结构，同时支持独立的SR和EM工作流程优化。研究人员在哺乳动物细胞中发现了意想不到的蛋白质—超微结构关系，包括含有内质网相关蛋白的核内囊泡、培养的神经元之间的网状黏附以及根据转录活性亚分类的染色质结构域。这些发现表明了整个细胞中超微结构变化的全面多模态视图的价值。
据介绍，在细胞内，数千种不同蛋白质的空间分隔可满足多种多样的生化需求。相关的SR荧光和EM可以阐明蛋白质与全局超微结构的空间关系，但在结构保留、荧光维持、分辨率和视野之间存在折中。美国怀特黑德生物医学研究所Sebastian Lourido团队鉴定出一个弓形虫分化的关键调节因子。1月16日，《细胞》在线发表了这一研究成果。
通过Cas9介导的筛选和单细胞分析，研究人员确定了在细胞培养和小鼠感染中弓形虫分化所必需的Myb样转录因子（BFD1）。BFD1在压力下积累，其合成表达足以驱动分化。与它作为转录因子的功能一致，BFD1结合了许多阶段特异性基因的启动子，并代表了ApiAP2因子的对立点，而ApiAP2因子主导了人们目前对寄生虫基因调控的观点。
BFD1提供了一种遗传开关来研究和控制弓形虫的分化，并将为预防和治疗慢性感染提供信息。据了解，弓形虫长期感染世界1/4的人口，其复发会导致免疫功能低下的人危及生命，并导致免疫功能正常的眼部病变。急性期速殖子分化成慢性期缓殖子，它们形成对免疫清除和现有疗法有抵抗力的细胞内囊肿。尽管是由培养中的压力有效触发的，但这种分化的分子基础仍是未知的。
近日，新西兰奥塔哥大学Peter C. Fineran等研究人员总结了细菌与噬菌体之间的进化竞争。该论文1月15日在线发表于《自然》。研究人员表示，细菌正受到来自病毒侵袭者噬菌体的巨大进化压力。细菌已经进化出许多免疫机制（包括固有的和适应性的），以应付这种压力。CRISPR-Cas系统的发现和开发刺激了抗噬菌体机制鉴定和表征的复兴。
在这些多样的噬菌体防御机制的存在下，噬菌体使用了大量的防御策略来共存。了解这些微生物之间相互作用的动态对基于噬菌体的疗法、微生物生态学和进化以及新的生物技术工具的发展具有重要意义。研究人员总结了抗噬菌体系统的方式，并强调了噬菌体对其的逃避。
日本海洋与地球科学技术局Hiroyuki Imachi、国家先进工业科学技术研究所Masaru K. Nobu等研究人员合作分离出一种处于原核与真核生物交界的古菌。1月15日，《自然》在线发表了这一研究成果。研究人员报告了在深海沉积物中分离出的一种与Lokiarchaeota有关的Asgard古菌。
古菌“Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum”MK-D1株是一种厌氧、生长速度极慢的小球菌（直径约550 nm），可通过互养来降解氨基酸。尽管有人认为真核生物样细胞内复合物是古菌Asgard，但这一分离株没有可见的细胞器样结构。相反，Ca. P. syntrophicum在形态上是复杂的，并具有长且经常分支的独特突起。
根据从培养和基因组学获得的可用数据，以及对现有文献的合理解释，研究人员提出了一种真核生物的假说模型，称为纠缠—吞噬—内生（也称为E3）模型。据了解，真核生物的起源尚不清楚。目前的数据表明，真核生物可能来自古细菌谱系，称为“Asgard”古细菌。尽管在这些古细菌中发现了类似真核生物的基因组特征，但是由于缺乏培养的代表和相应的生理学见识，从古细菌到真核生物的进化过渡仍然不清楚。