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研究:智能设备亮度调节传感器可在无摄像头条件下捕捉用户图像 带来图像隐私风险
在George Orwell的小说《1984》中，老大哥在没有任何摄像头的情况下，通过双向的电视式电幕监视公民。类似地，我们目前的智能设备包含环境光传感器，这为另一种威胁打开了大门:黑客。这些被动的、看似无害的智能手机组件接收来自环境的光线，并相应地调整屏幕的亮度，就像你的手机在明亮的房间里自动变暗一样。不过，与摄像头不同的是，应用程序使用这些传感器不需要征得许可。在一项令人惊讶的发现中，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员发现，嵌入智能设备屏幕上的环境光传感器很容易受到隐私威胁。该团队提出了一种计算成像算法，利用这些传感器的细微单点光强度变化，从显示屏的角度恢复环境
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新的类病毒实体!在人类肠道微生物中
当生物学家收集和分析大量植物、动物和微生物的基因序列时，他们不断遇到惊喜，包括一些可能挑战生命定义的惊喜。本周在一份预印本中报道的最新发现是一种新的类病毒实体，它栖息在人类口腔和肠道中的细菌中。斯坦福大学团队称其为“方尖碑（obelisks）”，它们的基因组似乎是由RNA环组成的，属于它们的序列在世界各地都有发现。其他科学家对方尖碑的首次亮相感到高兴。“这太疯狂了，”北卡罗来纳大学教堂山分校的细胞和发育生物学家Mark Peifer说。“我们看得越多，看到的疯狂事情就越多。”俄亥俄州立大学(Ohio State University)的综合生物学家Matthew Sullivan说，方尖碑是否
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《Nature》大脑中脊髓投射神经元地图
研究人员现在已经绘制出了从大脑到脊髓的所有神经元的分布图，并在分子水平上对它们进行了表征——增加了一个更大的小鼠大脑细胞“图谱”。 只有一小部分脊髓损伤的人能完全恢复运动功能。虽然康复可以帮助，但科学家们长期以来一直在寻找再生受伤神经纤维的方法，包括波士顿儿童医院的Zhigang He博士。作为大脑倡议细胞普查网络(BRAIN Initiative Cell Census Network)合作努力的一部分，He的实验室承担了一项雄心勃勃的任务，即描绘大脑中向脊髓发送投射的神经元。该网络刚刚发布了一份小鼠大脑细胞“图谱”。这些神经元有多种类型，控制着包括运动在内的各种身体功
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大脑什么时候长大?新发现震惊神经科学家
最近的研究表明，尽管小鼠和灵长类动物的寿命不同，但它们大脑突触的发育速度相同。这一令人惊讶的发现挑战了神经科学先前关于衰老和疾病的假设，并为理解人类大脑发育和改善神经系统疾病治疗开辟了新的途径。阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的一项研究发现，寿命较短的小鼠和寿命较长的灵长类动物在完全相同的时间轴上发育大脑突触，这挑战了有关疾病和衰老的假设。但这对人类和过去的研究意味着什么呢?小鼠的寿命通常是2年，猴子的寿命是25年，但它们的大脑似乎是同时发育突触的。美国能源部阿贡国家实验室的神经科学家Bobby Kasthuri和他在芝加哥大学的同事们在最近的一项研究中
来源：Nature Communications
时间：2024-01-29
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仅需激活某种大脑蛋白，可以保护女性免受老年痴呆症的侵害
“胆固醇转换和性激素是可以改变的因素。我们的研究结果表明，它们可能在未来成为几种神经退行性疾病的潜在治疗靶点。”卡罗林斯卡医学院神经生物学、护理科学与社会学系副教授、该研究的首席研究员Silvia Maioli说。这项以小鼠为实验对象的研究表明，激活大脑蛋白CYP46A1可以保护女性免受阿尔茨海默病等神经退行性疾病的侵袭。这种蛋白质将大脑中多余的胆固醇转化为一种叫做24s -羟基胆固醇(24SOH)的胆固醇产物。该研究在雄性和雌性小鼠中进行，通过增加CYP46A1蛋白的水平，从而增加24SOH的产生。在雌性中，研究人员能够观察到更健康的神经元，更好的记忆能力和更高的雌激素活性，无论是在更年期还
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Science：跨越了30多年的研究—小蚂蚁扰乱狮子的捕猎行为
是什么让这只小蚂蚁认为自己能扰乱非洲狮的生活?在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中，一组科学家报告说，一种看似无害的微小入侵蚂蚁物种正在改变东非野生动物地区的树木覆盖，使世界上最具标志性的捕食者狮子更难捕食它喜欢的猎物斑马。佛罗里达大学(University of Florida)生物系教授、生态学家Todd Palmer说:“这些微小的入侵者正在神秘地牵动将非洲生态系统联系在一起的纽带，决定谁被吃掉，在哪里被吃掉。”这项研究跨越了30多年的研究，包括隐藏的摄像头陷阱、卫星跟踪的戴项圈的狮子和统计模型。它展示了蚂蚁、树木、大象、狮子、斑马和水牛之间相互作用的复杂网络。这个破坏始于肯尼亚中部的
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Nature：伪装大师HIV如何将其遗传物质偷运至细胞核
每年，全世界大约有一百万人感染人类免疫缺陷病毒（HIV），这种病毒会引起艾滋病。为了复制并传播感染，HIV必须将其遗传物质偷运到细胞核中，并将其整合到宿主染色体上。马克斯-普朗克多学科科学研究所和麻省理工学院的研究人员近日发现，这种病毒的衣壳已经进化成一种分子转运蛋白。因此，它可以直接突破细胞核上的关键屏障。这种偷渡方式使得病毒基因组躲过了细胞质中的抗病毒传感器。这篇题为“HIV-1 capsids enter the FG phase of nuclear pores like a transport receptor”的论文于1月24日发表在《Nature》杂志上，有望帮助人们更好地对抗H
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张燕Cell子刊发文：找到了第一个抗CRISPR蛋白
CRISPR是细菌用来保护自己免受病毒侵害的一种免疫系统，科学家们利用它的强大功能编辑细胞内的遗传信息。事实上，美国食品和药物管理局最近批准了第一种基于 CRISPR 的疗法，用在 2023 年 12 月治疗镰状细胞病。这种疗法基于一种经过深入研究的系统，即 CRISPR-Cas9 基因剪刀。然而，一种更新、更独特的平台，即I型CRISPR或CRISPR-Cas3，具有进行大尺寸DNA切除的潜力，正在等待潜在的治疗用途。密歇根大学医学院生物化学系助理教授Yan Zhang博士及其康奈尔大学的合作者进行了一项新研究，开发出了有助于提高I-C/Cas3型基因编辑器安全性的关闭开关。这项研究发表在《
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PNAS：新技术检测到了给大脑供电的能量如何在单个细胞内分配
利用一种被称为HYlight的新型生物传感器——一种荧光成像技术——研究人员能够监测和绘制秀丽隐杆线虫(一种线虫)的单个神经元在不同时间和不同条件下的代谢活动。生命有机体中的每一个系统都依赖于有限的能量供应来运作。在人类中，没有比大脑更耗能的器官了，大脑消耗了人体约20%的代谢能量。但是能量是如何在神经系统中分配以保证其功能的呢?在一项新的研究中，耶鲁大学的科学家们揭开了部分谜团。利用一种新型的生物传感器，他们能够绘制出一种生物体——秀丽隐杆线虫的单细胞能量代谢图。这项技术是由耶鲁大学的科学家开发的，它使研究人员能够绘制出能量在细胞间分布的“景观”——甚至在单个神经元内。他们的研究结果发表在《
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诺奖得主Science发文：利用人工选择原理设计酶和其他蛋白质
科学家们首次设计了一种酶，可以打破硅和碳之间顽固的人造键，这种键存在于广泛使用的化学物质硅氧烷或有机硅中。这一发现是使这种可以在环境中残留的化学物质可生物降解的第一步。领导这一研究的是加州理工学院化学工程、生物工程和生物化学Frances Arnold教授，她与另外两位科学家荣获了2018年诺贝尔化学奖，获奖理由是酶的定向进化。她说:“大自然是一位神奇的化学家，现在的技能包括打破以前被认为可以逃避生物体攻击的硅氧烷的键。Arnold在定向进化方面的开创性工作，是一种利用人工选择原理设计酶和其他蛋白质的方法。在最新研究中，Arnold等人利用定向进化创造了新的硅碳键裂解酶。研究结果发表在1月26
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《PNAS》视网膜感光器通过双重途径告诉大脑“我看到光了!””
通过对哺乳动物视网膜细胞的研究，约翰·霍普金斯医学院的神经科学家发现，与视网膜上大多数感光细胞(光感受器)不同，有一种特殊类型的细胞同时使用两种不同的途径向大脑传递电子“视觉”信号。根据研究人员的说法，这项工作还揭示了这种光感受器在进化规模上可能有古老的起源。12月18日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上的这一发现和其他研究结果，“从科学上和字面上揭示了”几十年来关于这些细胞如何工作的谜团，研究人员说。这项新研究是由约翰霍普金斯大学医学院神经科学系教授King-Wai Yau博士和博士后Guang Li. King共同领导的。King之前的工作在理解哺乳动物眼睛中的感光细胞如何向大脑传递信
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单次给药，30天后恢复听力！礼来子公司公布突破性成果
Akouos公司（礼来的全资子公司）近日宣布，其1/2期AK-OTOF-101基因疗法研究取得了积极的初步临床结果。第一位接受基因治疗的患者在接受AK-OTOF治疗30天后恢复了听力，这是一名11岁的先天性重度听力损失患者。在治疗30后的检查中，这名患者所有测试频率的听力都得到了恢复，达到65至20 dB听力级的阈值，且部分频率的听力在正常范围内。该公司指出，手术给药过程和试验疗法的耐受性良好，没有报告严重不良事件。费城儿童医院耳鼻喉科主治医师、AK-OTOF-101临床试验的主要负责人John Germiller博士表示：“听力损失的基因治疗是全世界医生和科学家20多年来一直努力的方向。这些
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科学家发现了开发疫苗的更好的新方法
德国研究人员开发了一种新的免疫技术，可以简化和加速疫苗的开发。这种方法涉及将抗原蛋白与膜结合蛋白融合，在针对COVID-19等疾病方面显示出有希望的结果，并为对抗HIV-1提供了潜力。德国的一组研究人员创造了一种创新的系统，用于在哺乳动物细胞中呈现表位，旨在进行免疫研究。这种方法有望显著地帮助科学家在他们的免疫努力。他们的研究最近发表在《生物学方法与协议》杂志上。促进血细胞产生针对特定病毒蛋白的抗体是开发供人类使用的疫苗的重要一步。这对研究人员来说可能是一个挑战，因为受试者是否产生抗体取决于科学家如何设计和施用抗原，抗原是他们用来测试疫苗有效性的病毒的一部分。病毒研究的一个重要方面是如何表达和
来源：scitechdaily health
时间：2024-01-29
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Science子刊：HIV反弹感染最可能的来源
来自德克萨斯生物医学研究所(Texas Biomed)的研究人员利用非人类灵长类病毒的基因测序技术，在停止抗逆转录病毒治疗的第一周后，腹部淋巴结是反跳感染的主要来源，这一发现对潜在的新HIV疗法具有启示意义。这项关于猴免疫缺陷病毒(SIV)的研究发表在《Science Translational Medicine》杂志上。SIV与HIV密切相关，通常被用作动物模型中研究HIV的代理。“淋巴组织是已知的潜伏HIV的大储存库，”德克萨斯生物医学教授Binhua“Julie”Ling说。“然而，目前还没有明确的证据表明它们是最初病毒反弹的来源——这只是一个假设。现在，我们有证据表明SIV，因此潜在的
来源：Science Translational Medicine
时间：2024-01-29
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超分辨率seqFISH:GenePS基因定位系统 空间基因组学和多组学整合分析又一利器
加州理工的Long Cai实验室近年来发表了一系列有关seqFISH技术的文章（参看介绍：升级版seqFISH+——超分辨率单细胞转录组测序），Cai参与成立的Spatial Genomics公司在22年获得了5600万A轮融资，致力于将seqFISH技术商业化。新推出的GenePS基因定位系统的就是基于seqFISH技术的商业化产品。为什么使用seqFISH现有的测序技术相当成熟，但缺点在于没有办法提供基因的位置信息。由于所有的组织和器官都是由具有不同功能、环境和不同发育阶段的细胞类型的组合而成的，当空间位置信息对细胞命运、功能存在决定性或不可忽视的影响时（例如胚胎发育），丢失位置信息对解析
来源：Spatial Genomics
时间：2024-01-29
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细胞对光的反应有助于理解癌症转移
三个研究小组在他们的联合项目中调查了上皮细胞如何通过离子通道感知环境中的微小变化。这项研究是利用Arri教授领导的智能光子学材料研究小组开发的光响应材料进行的，这种材料可以用作细胞培养的基质。这些材料允许使用光刺激的细胞基底精确和可控的运动。“细胞有细胞内钙的标记蛋白，所以我们能够在共聚焦显微镜上在基质表面画出小凹槽，同时监测活细胞如何在钙的帮助下对环境中的这些变化做出反应。”我们发现，即使是几十纳米的材料的运动也会打开细胞中的机械门控钙通道，通过这种通道，细胞能够改变它们的钙水平，”坦佩雷高级研究所(IAS)高级研究员、医学和卫生技术学院细胞生物物理研究小组的负责人Teemu Ihalain
来源：Advanced Science
时间：2024-01-29
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预测间隔期乳腺癌的遗传基因突变
卡罗林斯卡医学院(Karolinska institute)的研究人员进行的一项调查，在乳腺癌诊断和治疗方面取得了一项发现，可能会重塑筛查项目和临床方法。这项发表在《JAMA Oncology》上的研究揭示了罕见的基因变异对间隔期乳腺癌的影响，为量身定制的筛查策略提供了新的见解。间隔期癌症是在常规筛查之间诊断出的一种乳腺癌，由于其侵袭性和患者预后较差，与筛查发现的癌症相比，长期以来一直面临挑战。然而，到目前为止，基因变异在这些乳腺癌类型中的作用在很大程度上尚未被探索。这项研究涉及4121名乳腺癌患者和5631名对照者，仔细检查了34种乳腺癌易感基因。研究的主要重点是在考虑乳房x线摄影密度的情况
来源：JAMA Oncology
时间：2024-01-29
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科学家们发现了古老的“消炎”分子是如何使海绵和血管运动的
你知道海绵可以移动吗?虽然海绵不是水下杂技的冠军，但它们表现出协调的动作——尽管没有肌肉或神经元。EMBL海德堡大学的阿伦特小组与Savitski小组和Prevedel小组，以及海德堡大学和耶鲁大学的合作者合作，揭示了令人惊讶的事实，不仅揭示了海绵的运动，而且揭示了人类和其他动物血管的进化。阿伦特集团的博士生、该研究的第一作者Fabian Ruperti说:“当我了解到海绵实际上会移动，而海绵运动的分子和细胞基础迄今为止在很大程度上是未知的时候，我很感兴趣。作为一名生物化学家，我很高兴能通过将功能蛋白质组学等新工具与非模式物种的世界相结合来解决这个问题。”海绵的运动依赖于它们体内密集分支的水渠
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Nature子刊：更安全的伯氏杆菌
科学家们意外地发现，通常不知道会导致疾病的细菌伯氏考克斯氏体(Coxiella burneti，俗称Q热立克次氏体)的弱化形式，自然地获得了这样做的能力。C. burnetii在人类中引起Q热，其弱化形式用于科学目的。随后，科学家们确定了导致疾病(毒力)能力增加的基因突变，并创造了一种没有遗传缺陷的细菌，可以安全地用于研究。这项研究是由美国国立卫生研究院下属的国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家以及华盛顿州立大学和北亚利桑那大学的合作者进行的，发表在《自然通讯》上。C. burnetii会自然感染家畜，包括山羊、绵羊和牛。这种细菌会导致Q热，这是一种罕见的人类疾病，在美国每年报告的病例
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研究防御细菌如何有助于人类肠道健康
人类的肠道里生活着成千上万种细菌。它们帮助消化我们吃的食物和吸收营养，但这些细菌这样做不仅仅是为了善待人类，对它们也有好处。自然科学学院助理教授伊丽莎白·希思-赫克曼(Elizabeth Heath-Heckman)从美国国家普通医学科学研究所(National Institute for General Medical Sciences)获得了一项为期五年的美国国立卫生研究院拨款，总额为190万美元，用于支持她对乌贼和蝾螈等动物用来保护自己的细菌的研究。这项研究可以深入了解人类如何在肠道中维持有益细菌。具体来说，这个NIH最大化研究者研究奖，或MIRA资助，将重点关注动物如何确保与它们生活在
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