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Nature子刊：新的基因编辑技术可以在不留下永久外源DNA的情况下改变野生种群的基因
麦考瑞大学和加州理工学院的研究人员开发的一项新技术于8月13日发表在《自然通讯》杂志上，该技术可以让科学家更安全地改变野生种群的基因组成。研究人员提出了一种新技术，旨在解决与现有基因改造方法相关的一些监管挑战和公众担忧。麦考瑞大学应用生物科学学院的首席作者Maciej Maselko博士说，这项被称为等位基因Sail的技术将允许有益的基因变化在种群中传播，而不会留下“外来DNA”。他说:“等位基因Sail提供了一种以更容易被接受的方式改变野生种群特征和命运的方法，因为转基因部分以低频率引入，通常不会永远持续下去。”打破基因编辑障碍基因工程可以通过改变某些野生种群的基因组成来解决重大的全球挑战—
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Science Advances：一种简单的研究重要的蛋白质修饰的方法
人类蛋白质在合成之后经历了各种各样的化学修饰。这些修饰调节了它们的结构、功能和稳定性。EMBL格勒诺布尔大学Bhogaraju小组的研究人员开发了一种新方法来研究一种称为泛素化的关键蛋白质修饰过程。泛素化在多种细胞功能中起着不可或缺的作用，其失调导致许多人类疾病，包括神经变性和癌症。在泛素化过程中，一组被称为E3泛素连接酶的酶将一个叫做泛素的小蛋白质连接到其他蛋白质上。这种标记反过来又有助于确定目标蛋白的命运。泛素化在人类中非常普遍，据估计，每个人类蛋白质在其一生中至少经历一次泛素化。人类存在600多个E3连接酶基因，约占人类基因组的3%，反映了泛素化细胞功能的多样性。绘制人类E3靶蛋白图谱可
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“开胃菜”可以刺激免疫细胞的食欲，这对癌症治疗是一个福音
身体有一支真正的军队在时刻守卫着我们，保护我们免受从感染到癌症的微小威胁。巨噬细胞是其中最主要的力量，它是一种监视组织并吞噬病原体、碎片、死细胞和癌症的白细胞。巨噬细胞有一项微妙的任务。至关重要的是，它们在巡逻时忽略了健康细胞，否则它们可能会在履行职责时引发自身免疫反应。加州大学圣巴巴拉分校的研究人员试图了解这些免疫细胞是如何选择吃什么和什么时候吃的。发表在《发育细胞》上的一篇论文描述了该团队如何编程巨噬细胞对光的反应，以研究与癌细胞相遇如何改变巨噬细胞的食欲。资深作者、分子、细胞和发育生物学助理教授Meghan Morrissey说:“我们发现，给巨噬细胞一顿开胃菜会让它们下一顿更饿。”这一
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癌症基因组如何改善儿童白血病的治疗
T系急性淋巴细胞白血病(T-ALL)是一种主要影响儿童的高风险侵袭性血癌，尚未进行全面的基因组表征。虽然T-ALL的生存率随着化疗的进步而提高，但15-20%的孩子经历了复发，有的孩子的疾病形式对标准治疗无效，这意味着有需要找到更好的生物标记物来预测哪些T-ALL患者需要靶向治疗或新的治疗方法。先前的研究已经确定了T-ALL的各种亚型，但没有一项研究的规模足够大，能够仅根据基因变化可靠地预测一个人的病程。来自宾夕法尼亚州费城儿童医院的儿科肿瘤学家和研究员David Teachey和一组来自不同国家和医院的研究人员分析了1300多名接受同样治疗的T-ALL患者的肿瘤细胞和健康细胞的整个DNA序列
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对癌症的惊人见解来自于独特的植物物种
全基因组复制(WGD)发生在所有生命领域。它在植物中最常见，但也发生在一些最具侵略性的癌症中。在WGD之后，细胞有额外的基因组，被称为多倍体。我们的大多数主要作物也是多倍体，包括小麦、苹果、香蕉、燕麦、草莓、糖和花椰菜等芸苔类作物。多倍体也发生在一些最具侵袭性的胶质瘤(一种脑癌)中，并与癌症进展有关。一般来说，多倍体与健壮性(如作物)和对环境的适应性(如转移性癌症)有关。因为多倍体有更多的基因组需要管理，这些基因组的加倍可能是一个弱点，所以了解是什么因素稳定了年轻的多倍体，以及基因组加倍的种群是如何进化的很重要。在这项发表在《细胞报告》上的新研究中，专家们研究了三种成功的多倍体植物物种是如何进
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基因相关的代谢功能障碍可能是导致心律失常的原因
一篇新的论文发现，患有一种称为心房颤动的常见心律失常的患者可能会从未来针对心脏细胞代谢效率低下的治疗中受益。 发表在《心血管研究杂志》上的一项研究发现，心房颤动患者的基因缺陷可能导致心脏细胞能量产生减少。心脏细胞中PITX2基因的缺陷会导致一些线粒体变小，效率降低。线粒体是细胞中产生能量的部分。 由伯明翰大学心血管科学研究所和德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心的研究人员领导的研究小组研究了实验室培养的PITX2缺陷心肌细胞，并将其与正常心肌细胞进行比较，以研究PITX2对细胞发育和功能的影响。 主要结论: 细胞结构与功能:pitx2缺陷的心脏细胞较短，结构混
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肽硼酸：免疫学的新前景
一个尖端的化学过程是第一次使快速和容易地生产与硼酸修饰肽成为可能。它是由海德堡大学有机化学研究所和药物与分子生物技术研究所的科学家开发的。作为这项工作的一部分，科学家们设法合成了大量不同的生物活性肽硼酸，并研究了它们的性质。根据研究人员的说法，它们在合成免疫学的年轻研究领域开辟了新的可能性，并且由于它们的特殊性质，可以主要用于免疫治疗。多肽是由两个或两个以上的氨基酸连接在一起的聚合物，可以在生物体中任何有细胞的地方找到。它们在免疫系统中起着核心作用，因为它们传递重要的免疫识别标记。肽的顺序和组成决定了什么被免疫系统识别为外源并引发免疫反应。海德堡研究所的博士生Marius Werner解释说，
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更年期与认知问题的风险增加有关
全球有2400多万人患有痴呆症，目前还看不到治愈的办法，因此人们非常关注预防和延缓认知障碍的方法。一项新的研究表明，严重的更年期症状，如潮热和抑郁，会对绝经后妇女的认知功能产生负面影响。这项研究的结果今天在线发表在更年期协会的杂志《The Menopause Society》上。随着人口老龄化，痴呆症的诊断也在上升。据估计，每年有460万新病例被诊断出来，这意味着每7秒钟就有一人被诊断患有痴呆症。这意味着痴呆症病例预计每20年翻一番，到2040年达到8110万例。好消息是，医学专家估计，阿尔茨海默病是最常见的痴呆症，40%的病例是可以预防的，或者至少可以推迟。正因为如此，人们对识别风险因素很感
来源：news-medical
时间：2024-08-15
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新乳腺细胞图谱揭示了遗传祖先在癌症发展中的作用
印第安纳大学梅尔文和布伦西蒙综合癌症中心的研究人员已经完成了迄今为止最广泛的健康乳腺细胞图谱。这些发现为印第安纳大学及其他大学的研究人员提供了一个重要的工具，以了解乳腺癌是如何发展的，以及乳腺组织在遗传祖先中的差异。研究人员利用来自不同血统女性的健康乳腺组织，绘制了一幅乳腺组织细胞的综合图谱，包括每种细胞类型中基因组如何组织的细节，以及这种基因组组织对每种细胞类型中RNA如何制造以驱动其在乳腺不同部位的功能的影响。该研究的高级作者Harikrishna Nakshatri博士说：“乳腺癌的结果根据你的遗传血统而有所不同。虽然社会经济当然是一个促成因素，但我们相信生物学和祖先也起着作用。这项研究
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发现细胞粘附和饥饿是角化细胞模式形成的关键驱动因素
北海道大学的研究人员发现，角质形成细胞中细胞粘附诱导的模式可以通过饥饿和强粘附来解释。指纹是上皮细胞形成模式的最好的例子之一。上皮中的原代细胞是角化细胞，它们在微观和宏观水平上形成模式。虽然已经报道了影响这种模式形成的因素，但这一过程的确切机制仍未完全了解。北海道大学医学院副教授Ken Natsuga领导的一组研究人员发现，细胞间的粘附控制着角质形成细胞的模式形成。他们的研究结果发表在《Life Science Alliance》杂志上。北海道大学医学部副教授Natsuga Ken说：“在这项研究中，我们使用了一种永生化的角质形成细胞细胞系，称为HaCaT，它保留了正常角质形成细胞的所有特性。
来源：Life Science Alliance
时间：2024-08-15
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小白蛋白神经元在睡眠剥夺后深度反弹睡眠中的作用
Hiroki R. Ueda教授(RIKEN功能生物学中心，兼团队领导)，Kazuhiro Kon博士(研究时，目前是约翰霍普金斯大学的博士后)和他们在东京大学医学研究生院的同事们已经阐明了适当调节表达小白蛋白(PV)的神经元(大脑皮层中的主要抑制性神经元)活性的重要性。长时间清醒后发生的深度睡眠(反弹睡眠)。我们都有过这样或那样的经历:当我们睡眠不足时，比如我们通宵达旦，我们会感到强烈的困意，随后的睡眠时间比平时更长、更深。这表明大脑有一种机制(睡眠稳态)，它记录清醒的历史，并根据这一历史补偿所需的睡眠。然而，大脑中睡眠稳态的机制尚不清楚。通过实验剥夺小鼠的睡眠，该研究小组发现，当困倦增加和
来源：Japan Science and Technology Agency (JST)
时间：2024-08-15
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Precious2GPT：生成多组学、多物种、多组织合成生物学数据的多组学转换器和条件扩散
PreciousGPT系列是开创性的建筑，旨在了解生命从出生到死亡的生物机制和衰老过程Precious2GPT扩散变压器架构发表于Nature npj AgingPrecious2GPT集成了预训练变压器和条件扩散模型，用于生成多组学，多物种和多组织数据，用于药物发现和衰老研究Precious3GPT正在社区验证开源过程中，可以在discord上访问 Insilico Medicine的科学家们推出了Precious2GPT，这是一种创新的多模式架构，集成了预训练变压器和条件扩散，用于生成和预测多组学、多物种和多组织样本数据。这项开创性的研究发表在Nature npj aging上，
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PNAS改写神经系统关键组成部分的进化史
宾州大学公园一项新的研究改写了人们对某些对神经系统电信号至关重要的蛋白质的传统理解的进化史。这项由宾夕法尼亚州立大学的研究人员领导的研究表明，在所有动物的共同祖先出现之前，被充分研究过的蛋白质家族——Shaker家族中的钾离子通道——就存在于显微镜下的单细胞生物中。这表明，这些离子通道在神经系统起源之前就存在了，而不是像之前认为的那样与神经系统一起进化。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学副教授、该研究小组的负责人蒂莫西·杰格拉(Timothy Jegla)说:“我们倾向于认为进化是朝着越来越复杂的方向单向前进的，但自然界往往不是这样。”“例如，人们认
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《Neuron》大脑中存储和使用视觉知识的机制
我们的大脑通过结合我们所看到的和我们已经知道的来解释视觉信息。Champalimaud基金会的研究人员在《Neuron》杂志上发表了一项研究，该研究得到了la Caixa基金会CaixaResearch健康呼吁的支持，揭示了一种学习和储存这些关于世界的现有知识的机制。他们发现神经元是连接看似不相关的概念的。这种连接可能对增强大脑根据过去的经验预测我们所看到的东西的能力至关重要，并使我们更接近于理解这一过程在精神健康障碍中是如何出错的。我们如何学会理解我们的环境?随着时间的推移，我们的大脑建立了一个知识层次，高阶概念与组成它们的低阶特征相关联。例如，我们知道橱柜里有抽屉，达尔马提亚狗身上有黑白相
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《Nature Neuroscience》阿尔茨海默病不仅仅是神经元
记忆丧失、思维混乱、语言障碍——阿尔茨海默病是痴呆症最常见的病因，影响着全球约3500万人，而且这个数字还在增长。天然存在于大脑中的β淀粉样蛋白在这种疾病中起着核心作用:它在患者体内以不溶性的团块积累，在大脑神经元之间形成斑块，损害它们。马克斯普朗克多学科科学研究所(MPI)的研究人员现在已经证明，除了神经元，大脑中特殊的神经胶质细胞也会产生淀粉样蛋白。这一发现可能为未来的治疗开辟新的途径。阿尔茨海默病无法治愈。然而，有一些治疗方法可以减少大脑中的淀粉样斑块。这可以减缓疾病的进展，但不能逆转或阻止它。“到目前为止，神经元被认为是淀粉样蛋白的主要生产者，也是新药的主要目标，”MPI多学科科学主任
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-08-14
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Nature：找到玉米的“缺失的一环”
冷泉港实验室(CSHL)已经开始揭开一个长达千年的谜团。我们的故事开始于九千年前。就在那时，玉米第一次在墨西哥低地被驯化。大约5000年后，这种作物与来自墨西哥高地的一种叫做teosinte mexicana的物种杂交。这导致了冷适应性。从这里开始，玉米传遍了整个大陆，产生了现在我们饮食中很大一部分的蔬菜。但它是如何如此迅速地适应的呢?是什么生物机制让这种高原作物的性状得以形成?今天，一个可能的答案出现了。CSHL教授和HHMI研究员Rob Martienssen一直在研究RNA干扰，小RNA沉默基因的过程，20多年来，威斯康星大学的研究员Jerry Kermicle进行了一个奇怪的观察。他的
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Nature：癌症不是在真空中生长的，最有效的治疗癌症的方法还是要看环境
癌症不是在真空中生长的——每个肿瘤都在体内特定的微环境中生长，并通过错综复杂的脉管系统和神经网络扩散。科学家们已经认识到，最有效的治疗癌症的方法是结合肿瘤及其周围形成的支持结构。现在，《自然》杂志上的一篇新论文揭示，乳腺肿瘤内感觉神经的激活不仅在促进肿瘤生长，而且在促进其扩散(即转移)方面发挥着关键作用。研究发现，感觉神经元分泌一种神经肽，这种神经肽通过一种以前未知的神经-癌症串链驱动癌症的生长和扩散，表明靶向这一途径可能有助于阻止乳腺癌的发展。该研究还确定，fda批准的一种通常用于治疗恶心的药物可能会防止这些病例的转移。Sohail Tavazoie实验室的博士后、该研究的主要作者Veena
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Nature Medicine发布不同血统的健康乳腺细胞图谱
印第安纳大学医学院的研究人员近日绘制出一份到目前为止最广泛的健康乳腺细胞图谱。这些结果为科学家们提供了一种重要工具，有助于他们了解乳腺癌是如何发展的，以及不同血统的乳腺组织有何差异。这篇题为“Single-nucleus chromatin accessibility and transcriptomic map of breast tissues of women of diverse genetic ancestry”的论文于8月9日发表在《Nature Medicine》杂志上。通讯作者、印第安纳大学医学院的Harikrishna Nakshatri教授称：“乳腺癌的结局因遗传血统而异。
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阻断HDAC3酶改善老年大脑的记忆更新能力 更好地吸收新信息
学习能力对跨物种生存至关重要。修改或更新现有记忆的能力对于确保准确的行为反应同样重要。随着年龄的增长，偶尔的健忘变得越来越普遍——当新信息出现时，老年人也会发现更新现有的记忆变得越来越困难。老年时记忆更新能力受损导致与年龄相关的认知障碍。但是，现有记忆如何被更新仍知之甚少。了解支持记忆更新的机制可能会揭示在自然衰老和精神疾病中观察到的记忆缺陷的潜在治疗方法。宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现，阻断一种酶，组蛋白去乙酰化酶3 (HDAC3)，可以改善老年小鼠的记忆更新——帮助老年小鼠将新信息整合到现有记忆中，表现得和年轻小鼠一样好。这一发现可能为与年龄相关的认知衰退和记忆障碍提供新的治疗途径，从而
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比传统疫苗更好:新型鼻腔疫苗可以阻止COVID-19的传播
对仓鼠的研究表明，针对鼻腔和口腔的疫苗可能对抑制呼吸道感染的传播至关重要。COVID-19疫苗在病毒出现后的几个月内迅速开发出来，这是现代科学的一项重大成就，挽救了数百万人的生命。但是，尽管疫苗在减少疾病和死亡方面发挥了作用，但它们却无法结束这场大流行，因为它们有一个明显的弱点:它们无法阻止病毒的传播。圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明，针对病毒进入点(鼻和口)的下一代疫苗可能能够做到传统疫苗无法做到的事情:遏制呼吸道感染的传播并防止传播。研究人员使用了基于华盛顿大学技术的鼻用COVID-19疫苗，该疫苗已被批准在印度使用，并授权Ocugen在美国进一步开发。研究人员发现，
来源：Science Advances
时间：2024-08-14
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