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揭开地球最早的生命形式LUCA的秘密：
美国布里斯托大学领导的一项研究发现，地球上的生命起源，在地球形成后不久就开始繁荣起来。通过遗传分析和进化模型，研究人员确定LUCA的存在时间为42亿年前，揭示了它是一种复杂的生物，具有早期免疫系统，是地球最早的生态系统的一部分。LUCA的基因蓝图及其后代今天活着的一切都起源于一个共同的祖先，被亲切地称为LUCA(Last universal common ancestor），假设所有现代细胞生命，从单细胞生物如细菌到巨大的红杉树(以及我们人类)，都是从它进化而来的。LUCA代表了生命之树的根，在它分裂成今天公认的细菌、古生菌和真核生物之前。现代生命从各种不同的来源进化而来:在所有细胞生物体中用
来源：scitechdaily biology
时间：2024-07-18
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机器学习有助于定义帕金森病的新亚型
威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的研究人员利用机器学习，根据疾病进展的速度，定义了帕金森病的三种亚型。除了有可能成为重要的诊断和预后工具外，这些亚型还具有不同的驱动基因。如果得到证实，这些标记物也可以为新的和现有的药物靶向这些亚型提供方法。这项研究发表在7月10日的《npj数字医学》上。该研究的资深作者、威尔康奈尔医学院人口健康科学系人工智能数字健康研究所(AIDH)创始主任、人口健康科学教授王飞博士说:“帕金森病是高度异质性的，这意味着患有同样疾病的人可能会有非常不同的症状。”“这表明不可能有一种放之四海而皆准的治疗方法。我们可能需要根据患者的疾病亚型考虑定制
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Cell开创性新研究：这种蛋白的作用并不简单！能影响衰老大脑中神经元蛋白的合成
在波士顿儿童医院Beth Stevens博士的实验室进行的一项突破性研究表明，一种免疫蛋白会影响衰老大脑中神经元蛋白的合成。Stevens实验室之前的研究发现，中枢神经系统中的免疫细胞小胶质细胞通过用免疫蛋白C1q标记突触，帮助修剪发育中的大脑中的突触。这项新研究发表在《细胞》杂志上，表明神经元也可以内化C1q。C1q似乎通过与核糖体蛋白、RNA结合蛋白和细胞质中的RNA相互作用来影响神经元内蛋白质的产生。此外，随着时间的推移，C1q在神经元中积累，表明它可能在与年龄相关的认知变化和神经退行性疾病中发挥作用。这项名为“Microglial C1q accumulates in neuronal
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Nature新研究对理解基因调控具有重大意义
一项意想不到的发现使人们在与有害细菌的斗争中取得了重要进展。 由奥塔哥大学的Peter Fineran教授领导的一个国际研究小组研究了感染细菌的病毒(称为噬菌体)使用的一种特殊蛋白质。 研究细菌和噬菌体之间的这种微观军备竞赛很重要，因为它可以找到抗生素的替代品。 这项研究发表在国际期刊《自然》上，分析了噬菌体在部署抗CRISPR时使用的一种蛋白质，这是它们阻断细菌CRISPR-Cas免疫系统的方法。 文章一作Nils Birkholz博士说，了解噬菌体如何与细菌相互作用是在人类健康或农业中利用噬菌体对抗细菌病原体的道路上迈出的重要一步。 “具体
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Cancer Cell新研究：三种免疫细胞的空间排列是攻击肿瘤的关键
今天的癌症免疫疗法虽然有时它们效果很好——完全消除或大大减少特定患者的癌症，但有时它们根本不起作用。这是个谜。科学家们提出了几个假设来解释这种差异。也许是肿瘤中存在的突变数量，更多的突变导致更好的反应。或者可能是肿瘤周围的组织环境，有些环境支持有效的免疫反应，有些环境抑制有效的免疫反应。但到目前为止，这些解释都没有被证明是确定的或适用于所有情况。纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)和德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的研究人员现在认为他们有了更好的解释。“事实证明，为了使免疫细胞有效地杀死肿瘤细胞，它们需要采取特定的空间配置，”肿瘤免疫学家、MSK斯隆凯特林研究所免疫学项目成员Andrea Schieti
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Science：百年生物实验揭示了大麦对气候的快速适应
利用始于1929年的世界上最古老的生物实验之一，研究人员揭示了大麦这种主要作物是如何受到农业压力和不断变化的自然环境的影响。这些结果强调了长期研究在理解适应性进化动力学方面的力量。栽培植物在不同环境中分散后的生存是快速适应进化的一个经典例子。例如，大麦，一种重要的新石器时代作物，在10000多年前驯化后广泛传播，在几千代人的时间里成为欧洲、亚洲和北非人类和牲畜的主要营养来源。如此快速的扩张和栽培使植物承受了强大的选择压力，包括对所需性状的人工选择和被迫适应各种新环境的自然选择。尽管先前对早期大麦品种的研究已经确定了该植物的一些群体遗传历史，并绘制了有助于其传播的遗传位点，但这些过程的速度和总体
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东南大学最新Science：在过去的20万年里，尼安德特人和现代人之间反复出现的基因流动
2024年7月12日，东南大学医学院遗传与发育生物学系/发育与疾病相关基因教育部重点实验室李黎明教授与美国普林斯顿大学路易斯-西格勒综合基因组学研究所Joshua Akey教授在《科学（Science）》以长文（research article）形式发表题为“Recurrent gene flow between Neanderthals and modern humans over the past 200,000 years”的研究论文，报道了尼安德特人和现代人之间基因交流的最新进展。近年来对古DNA的研究证实现代人和已经灭绝的古人类尼安德特人之间存在基因交流。以往的多数研究主要集中在尼安
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Cell Reports新研究揭示蛋白质在癌症治疗中的双重作用
加州大学洛杉矶分校健康琼森综合癌症中心的研究人员发现了一种名为干扰素调节因子(IRF1)的蛋白质在癌症进展和治疗反应中的作用的新细节，提供了可能有助于提高癌症免疫治疗有效性的新见解。这项发表在《细胞报告》上的研究揭示了IRF1是如何阻碍和帮助人体对肿瘤的免疫反应的，这取决于这种蛋白质存在于哪些细胞中。“我们知道IRF1在调节抗病毒免疫中起着关键作用，”加州大学洛杉矶分校、该研究的资深作者Philip Scumpia, 博士说。“但是关于IRF1是促进还是抑制抗肿瘤免疫，有相互矛盾的报道。令我们惊讶的是，IRF1的作用取决于表达它的细胞，这可能解释了相互矛盾的报道。我们的发现增加了我们
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打破认知：蛋白质液滴可能不会导致帕金森病
研究表明，液-液相分离不是淀粉样蛋白原纤维形成的前兆，淀粉样蛋白原纤维是帕金森病的病理标志。相反，蛋白质形成液滴可能有助于溶解聚集的蛋白质。这项发表在《高级科学》杂志上的研究加深了我们对与蛋白质聚集有关的神经退行性疾病的理解，并可能有助于开发新的治疗方法。在油中加入醋并摇晃:油滴形成。液-液相分离的概念已经在日常生活中为人所知，但它在细胞中的存在已经发展成为生物学中最热门的话题之一。15年前，人们发现蛋白质分子可以在没有外膜的情况下从细胞质中分离出来，凝结成液滴。在蛔虫胚胎中，发现蛋白质和RNA形成微小的液滴，有助于在早期生长阶段管理遗传物质。这一发现催生了一种思考细胞的新方式。经过进化的优化
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打开气孔调节的秘密：植物保护细胞中SLAC1的磷酸化激活
作为固着生物，植物不能像动物一样可以通过整体移动来躲避不利的环境因素。面对自然界多种多样的生物和非生物胁迫，植物进化出了独有的适应机制，比如通过气孔介导植物体与外界环境的气体交换来调控自身对环境变化的适应。气孔由成对的肾形保卫细胞构成，它们就像叶子表面上一张张小小的嘴巴，通过开闭运动控制着水分散失和二氧化碳吸收，进而调节植物的蒸腾作用和光合作用。 在分子水平上，气孔运动由保卫细胞的离子通道所调控。它们通过介导离子跨膜流动来控制保卫细胞膨压变化，进而驱动气孔的运动。在遭遇高浓度二氧化碳、
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肥胖基因如何影响大脑
肥胖是一种复杂的情况，由遗传、食物环境、行为和其他因素共同引起。几千年来，获得足够的食物来生存和发展是很困难的。对大多数人来说，这就像打开冰箱一样简单。一种名为SH2B1的基因已被证明在调节食物摄入方面发挥着重要作用。人体内的SH2B1突变与肥胖、2型糖尿病和代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(以前称为非酒精性脂肪性肝病)有关。“这种基因控制着进食和能量消耗。肥胖是由两个相反的轴引起的:如果你吃得太多，你就会发胖。消耗的能量太少，脂肪就会积累，”密歇根大学医学院分子与综合生理学系、伊丽莎白·韦瑟·卡斯韦尔糖尿病研究所的Liangyou Rui博士说。Liangyou Rui和他的团队的一项研究确定了
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新研究反驳了以前关于移植后怀孕几乎不可能的共识
研究结果反驳了以前关于移植后怀孕几乎不可能的共识，强调了增加生育咨询的必要性——根据发表在《血液》杂志上的一项研究，尽管治疗相关的生育挑战，女性患者在接受同种异体造血细胞移植(alloHCT)后可以怀孕并生下健康的孩子。在同种异体造血移植中，来自健康供体的干细胞被移植到患有血液学癌症或良性血液学疾病(如白血病和镰状细胞病)的个体。同种异体造血干细胞移植管理程序的改进导致了更多的长期幸存者，特别是希望有孩子的年轻人。然而，与移植相关的发病率、长期用药、既往接受全身照射或高剂量化疗均构成显著的生育风险。“生育对年轻女性患者来说是一个非常重要的话题，”Katja Sockel医学博士说，她是德国德累
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他山之石可以攻玉：PacBio HiFi测序应用6月精选
2024年6月的PacBio博客系列重点介绍了以下几篇科学论文。这些引人注目的研究成果突显了PacBio测序在单细胞RNA-seq分析方面的独特能力：揭示片段重复，以更好地了解人类疾病，进化和多样性，实现物种水平的分辨率，等等。Kinnex单细胞RNA测序基于长读测序平台的单细胞RNA-seq分析性能的系统评价来自中国广州医科大学的研究人员评估了第三代测序（TGS）的代表PacBio和ONT在单细胞分析的不同方面的表现，文章发表在《Journal of Advanced Research》。研究采用10x genomics scRNA-seq，从含有不同数量细胞的相同单细胞cDNA文库中生成了
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《自然》子刊：一种新的神经网络像人类一样做出决定
人类每天要做近35000个决定，从过马路是否安全到午餐吃什么。每一个决定都需要权衡各种选择，记住过去类似的情况，并对正确的选择有足够的信心。看起来像是一个快速的决定，实际上是来自于从周围环境中收集证据。通常同一个人在不同的时间在相同的场景下做出不同的决定。神经网络则相反，每次都做出同样的决定。现在，乔治亚理工学院副教授Dobromir Rahnev实验室的研究人员正在训练它们像人类一样做出决定。研究人员表示，这种人类决策的科学只是刚刚应用于机器学习，但开发一个更接近实际人脑的神经网络可能会使其更加可靠。在《自然人类行为》的一篇论文中，“神经网络RTNet展示了人类感知决策的特征”，心理学院的一
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解开先前存在的耐药性之谜：新的研究揭示了癌症的进化
从传染病到癌症，对疾病的抵抗力的进化构成了一个艰巨的挑战。尽管人们预计，由于生长速度降低，在没有治疗的情况下，赋予耐药性的突变将会减少，但预先存在的耐药性在进化的疾病中普遍存在，比如癌症和无视传统智慧的病原体。在癌症方面，众所周知，即使在治疗之前，肿瘤中也可能存在少量耐药细胞。有些矛盾的是，在治疗之前，这些突变体一再被证明比它们产生的周围祖先细胞具有更低的适应性。这导致了一个似乎违反达尔文规则的场景:为什么这些最不适合的细胞存活了下来?在一项新的研究中，凯斯西储大学和克利夫兰诊所的研究人员揭示了一个令人着迷的发现:这些突变体和它们的祖先之间的相互作用，就像生态系统中的两个物种一样，可能是理解这
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新的研究表明，流行的糖尿病减肥药有可能提高疗效
根据密歇根大学的一项新研究，在中枢神经系统中发现的蛋白质网络可以用来提高流行的糖尿病和减肥药的有效性，减少副作用。 今天发表在《临床研究杂志》(Journal of Clinical Investigation)上的这项研究，主要关注两种蛋白质——黑素皮质素3 (melanocortin 3)和黑素皮质素4 (melanocortin 4)，它们主要存在于大脑神经元表面，在调节摄食行为和维持身体能量平衡方面起着核心作用。 领导这项研究的密歇根大学生理学家罗杰·科恩说，黑素皮质素3和黑素皮质素4影响着从感知长期能量储存到处理肠道关于短期饱腹感的信号的一切。 一类被称
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科学家发现了结核病疫苗的一种“非常规”新途径
根据一份新的出版物，哈肯萨克子午线发现与创新中心(CDI)的科学家们现在发现了一种“非常规”的免疫反应，这是开发结核病新疫苗的潜在新途径。这篇发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的新文章说，边缘区B (MZB)细胞是对结核病感染的一种自然反应，长期以来一直被忽视——它可能是一个受欢迎的新靶标，可以通过新的疫苗得到加强，从而更好地对抗和预防结核病。这组作者写道:“我们的研究结果表明，B细胞使它们的免疫景观向MZB细胞倾斜，以执行对结核病的调节功能，这强调了B细胞不依赖抗体的机制对控制传染病的重要性，这是一个以前被忽视的机制。”利用高维流式细胞术，研究小组绘制了动物模型感染的进展图
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Nature：流行减肥药故事的下一章——减少不良副作用
成为头条新闻的流行减肥药故事的下一章可能集中在饭后感到满足与恶心的神经控制之间的生理关系上。莫奈尔化学感官中心(Monell Chemical Senses Center)的研究人员通过梳理这些药物的治疗益处和副作用，在动物模型中发现，大脑中有一群神经元可以控制食物摄入，而不会引起恶心。发表在《自然》杂志上的这项研究描述了两种不同的神经回路，它们控制着同一种药物的不同效果。所研究的药物是目前最有效的减肥药，被称为长效胰高血糖素样肽-1受体(GLP1R)激动剂，它通过体内表达的受体启动神经化学反应。以glp1为基础的最有效和最受欢迎的药物之一——semaglutide，以Ozempic和Wego
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Nature另辟蹊径：逆转系统性红斑狼疮
狼疮是一种自身免疫性疾病，在美国有150多万人受到影响到目前为止，这种疾病的病因仍不清楚。科学家们正在努力扩大对新疗法的研究西北医学院和布里格姆妇女医院的科学家们发现了一种分子缺陷，可以促进系统性红斑狼疮(狼疮)的病理免疫反应，并表明逆转这种缺陷可能会潜在地逆转这种疾病。在这项新研究之前，美国有超过150万人患有狼疮，导致这种疾病的原因尚不清楚。狼疮会对包括肾脏、大脑和心脏在内的多个器官造成危及生命的损害。该研究的作者说，现有的治疗方法往往不能控制这种疾病，而且会产生意想不到的副作用，降低免疫系统抵抗感染的能力。“到目前为止，所有治疗狼疮的方法都是钝器。这是一种广泛的免疫抑制，”共同通讯作者、
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Nature：终于找到一种新型化合物可以逆转阿片类药物过量
佛罗里达大学的科学家们发现了一种新的化合物，旨在改善阿片类药物过量的治疗，阿片类药物过量去年夺去了超过8.1万美国人的生命。这一发现可以对抗阿片类药物相关死亡的毁灭性流行病，这种流行病主要是由芬太尼的扩散造成的。这种强效的合成阿片类药物是一种止痛药，也是美国滥用最多的药物之一。佛罗里达大学药学院药效学教授Jay McLaughlin博士说:“芬太尼促使人们需要找到更好的治疗阿片类药物过量的方法。每一种阿片类药物死亡都是可以预防的，这突出表明迫切需要改善治疗方案。”在《自然》杂志上发表的一项研究中，来自圣路易斯华盛顿大学医学院、斯坦福大学和佛罗里达大学六个实验室的一组研究人员报告了他们如何识别和
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