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《Cell》斯坦福大学跟踪活细胞中的蛋白质运输
我们DNA中的遗传计划通过蛋白质实现功能，蛋白质是我们身体结构和活动的基础。然而，蛋白质组——一个细胞或给定区域内的所有蛋白质——仍然相对神秘，因为蛋白质景观非常复杂。例如，人类可以制造成千上万种不同的蛋白质。为了帮助破译这种复杂性，斯坦福大学的一个研究小组领导了一种名为TransitID的新方法的开发，用于跟踪活细胞中蛋白质的完整活性。6月28日发表在《Cell》杂志上的一篇论文详细介绍了这种方法。用于这项任务的现有技术，显微镜和质谱蛋白质组学，要么允许科学家一次只研究活细胞中的少数蛋白质，要么提供一个非常详细的，但仍然是死细胞中所有蛋白质的快照。“我们的新技术可以让你结合显微镜和质谱蛋白质
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《Science》病毒样转座子在物种屏障上发动战争
生活在北极和南极海洋的鱼类已经进化出了巧妙的策略，以防止它们的血液和组织在不适宜居住的极地水域冻结。一种这样的适应策略是产生抗冻蛋白的基因的进化。然而，十多年前，科学家们惊讶地发现，鲱鱼和胡瓜鱼这两种完全不同的物种，在它们的基因组中编码了完全相同的抗冻蛋白，这表明它们之间存在基因转移。诸如此类的例子提出了一个问题:基因如何在完全不同的物种之间“跳跃”?这种罕见的现象被称为水平基因转移(HGT)，长期以来一直困扰着进化生物学家。尽管多年来在所有生命分支中都发现了HGT的新实例，但负责这些转移的机制在很大程度上仍然未知。现在，来自IMBA的Alejandro Burga小组的科学家们不仅在动物王国
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《Nature》基因变异与多发性硬化症的快速发展有关
一项对22000多名多发性硬化症(MS)患者的研究首次发现了一种与疾病快速进展相关的基因变异，这种疾病是一种残疾的积累，随着时间的推移会剥夺患者的行动能力和独立性。多发性硬化症最初是一种自身免疫性疾病，免疫系统攻击大脑和脊髓，导致症状发作，称为复发，以及称为进展的长期退化。尽管对这种炎症性自身免疫性疾病有了有效的治疗方法，但在疾病的神经退行性阶段，没有一种可以预防残疾的增加。6月28日，耶鲁大学的研究人员发表在《Nature 》杂志上的这项新研究首次发现了一种增加疾病严重程度的基因变异，作者说，这一进步为理解并最终对抗这种进行性多发性硬化症迈出了关键一步。耶鲁大学医学院神经病学教授、免疫生物学
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可改善mRNA癌症疫苗的纳米颗粒
约翰霍普金斯大学医学院的科学家们表示，他们已经开发出一种纳米颗粒——一种极其微小的可生物降解的容器——它有可能改善基于信使核糖核酸(mRNA)的疫苗的递送，用于治疗COVID-19等传染病，以及治疗包括癌症在内的非传染性疾病的疫苗。6月20日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的小鼠试验结果显示，这种可降解的、基于聚合物的纳米颗粒携带一种基于mRNA的疫苗，当注射到小鼠的血液中时，能够到达脾脏，并以一种有针对性的方式激活某些抗癌免疫细胞。研究人员还发现，与接受对照治疗的小鼠相比，注射约翰霍普金斯大学制造
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Nature：利用干细胞建立人类胚胎样模型
剑桥大学的科学家们通过重新编程人类干细胞，在实验室中创造了一个人类胚胎的干细胞衍生模型。这一突破可能有助于研究遗传疾病，以及了解怀孕失败的原因和方式。发表在《自然》杂志上的这个胚胎模型是一个有组织的三维结构，它来源于多能干细胞，复制了早期人类胚胎中的一些发育过程。使用这种模型可以对怀孕第二周的胚胎发育进行实验建模。它们可以帮助研究人员获得器官和特殊细胞(如精子和卵子)发育起源的基本知识，并促进对早期妊娠丢失的理解。剑桥大学生理、发育和神经科学系的Magdalena Zernicka-Goetz教授领导了这项工作，他说:“我们的人类胚胎样模型完全由人类干细胞制成，使我们能够了解由于微小胚胎植入母
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Nature子刊发布肿瘤代谢图谱，有助于了解癌症机制
威尔·康奈尔医学院和纪念斯隆·凯特琳癌症中心的研究人员近日在《Nature Metabolism》上发表了一份癌症代谢图谱（CAMP），为确定癌症的深层机制提供了一种新方法。研究人员将新的和现有的代谢物和基因活性数据集相整合，建立了癌症代谢图谱。这份图谱包含988个肿瘤和正常组织对照样本的数据，覆盖11种不同癌症类型。他们在数据分析后揭示了基因与代谢物的两大类联系，这些联系指向了不同癌症类型的作用机制。这项研究的资深作者、威尔·康奈尔医学院生理学和生物物理学系助理教授Jan Krumsiek博士表示：“这份新的图谱将有助于我们了解肿瘤是如何运作的。” 代谢物是指组织和血液中的有机小分
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Nature子刊：两种在干细胞分化调节中起作用的信号通路
胃主体是腺胃的主要组成部分，由顶细胞、主细胞、窝细胞和颈细胞组成。这些特化上皮细胞中的每一个都在消化过程中起着重要的作用，并且通过干细胞分化形成的新细胞不断地补充它们。这一过程的缺陷导致肠化生、胃癌等胃疾病的发生。然而，负责干细胞的更新和分化，从而维持胃内稳态的潜在机制仍然是一个黑盒子。为了弥补这一差距，日本奈良科学技术研究所(NAIST)的Hitomi Takada和Akira Kurisaki领导的一组研究人员最近提出了两种在干细胞分化调节中起作用的信号通路。他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志上。诱导干细胞分化为特定胃细胞类型的信号通路尚未得到证实。为了解决这一差距，我们采用了由rike
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Nature子刊：破解微管蛋白密码
微管蛋白是一种对细胞的结构和功能起着至关重要作用的蛋白质。它是微管的主要成分，微管是一种长而中空的纤维，提供结构支撑，帮助细胞分裂，形成细胞形状，并作为细胞内分子货物移动的轨道。有两种类型的微管蛋白:α微管蛋白和β微管蛋白。它们一起形成二聚体(两部分)构建块，自发地组装成微管，并经历进一步的连续组装和拆卸循环。微管蛋白代码为了微调微管，二聚体经过各种翻译后修饰(PTMs)，这是在它们合成后发生的化学修饰，可以影响它们的结构、活性和与其他分子的相互作用。两个重要的PTMs发生在α -微管蛋白的非结构化尾部:多谷氨酸化，增加谷氨酸氨基酸链，去酪氨酸化，去除最后的酪氨酸氨基酸。除其他外，这些ptm一
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海绵和它们的微生物群：相互作用了数百万年
LMU的研究人员证明，海绵通过基因调控的广泛修改来对其微生物组的变化做出反应。多年来，越来越多的证据表明，微生物群——居住在生物体内的所有微生物的总和——以各种方式与宿主相互作用，并能影响关键的生命过程。海绵是地球上最古老的多细胞生命形式之一，同样拥有各种各样的微生物群落。由LMU地球与环境科学系和地理生物中心的助理教授Sergio Vargas和Gert教授W?rheide领导的一项新研究现在已经发现了模式生物Lendenfeldia chondrodes的分子机制，海绵通过这种机制对其微生物组的变化做出积极反应。研究人员将他们的发现视为微生物组和宿主之间系统发育相互作用的深层进化起源的指示
来源：Ludwig-Maximilians-Universität München
时间：2023-07-04
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PNAS：使用压力来理解RNA动力学
就像太空中蕴藏着无限的奥秘一样，当我们放大到生物分子的水平(比一米小1万亿倍)时，仍然有很多东西需要学习。伦斯勒理工学院的Catherine Royer是生物技术和跨学科研究(CBIS)博士中心的生物信息学和生物计算的座席教授，也是生物科学教授，致力于理解生物分子的构象景观以及它们如何调节细胞功能。当生物分子接受某种输入时，它可以导致原子重新排列和生物分子改变形状。这种形状的变化会影响它们在细胞中的功能，因此了解构象动力学对药物开发至关重要。在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中，Royer和她的团队研究了高压力下人类转移核糖核酸(tRNA)的构象动力学。高压导致tRNA激发态的数量
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可视化动态的DNA
从事尖端科学需要跳出思维定式，并将不同的科学学科结合在一起。有时这甚至意味着在正确的时间出现在正确的地点。对于ISTA博士后研究员、NOMIS研究员David Brückner来说，上述所有的事情都是在他参加普林斯顿大学Thomas Gregor教授的校园讲座时发生的。受到演讲的启发，David Brückner提出了一个想法:用物理方法解释Gregor展示的特定数据集。现在，他们的合作成果发表在《Science》杂志上。他们强调了染色体上两个特定基因元素的随机运动，它们必须接触才能使基因在三维空间中变得活跃。像人类这样的生物体是建立在储存在DNA中的基因上的——这是我们的分子蓝图。DNA是一
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一项新的研究揭示了基因治疗潜在的巨大飞跃
人工智能可能是实现更精确、更有效的基因治疗的关键。奥胡斯大学的一项新研究发现，应用人工智能预测蛋白质结构可以通过更精确地切割患者的DNA来增强DNA剪刀技术CRISPR。这一发现可能会带来更有效的治疗方法。当我们的DNA出现问题时，可能会导致遗传疾病或癌症、肌肉萎缩症和亨廷顿舞蹈病等疾病的发展。但CRISPR-Cas9等基因编辑技术的发明，就像一把分子剪刀，可以在我们的基因组中剪切出特定的DNA片段，已被证明是治疗和预防这些疾病的潜在游戏规则改变者。现在，奥胡斯大学的科学家们可能已经找到了一种使用人工智能(AI)来使DNA剪刀更锋利的方法。该研究的首席科学家、来自奥胡斯大学生物医学系的Yong
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头秃可被逆转：令人惊讶的新分子机制刺激头发生长
雄激素性脱发，也被称为男性或女性型脱发，是影响男性和女性的最常见的脱发类型。这是一种遗传性疾病，涉及毛囊逐渐变薄，随着时间的推移，它会导致头发变细变短。在男性中，这种情况通常表现为发际线后退和头顶秃顶，而在女性中，它通常表现为整体头发稀疏，特别是在头顶。研究结果可能为下一代雄激素性脱发的治疗提供路线图。研究人员发现，皮肤痣中的衰老色素细胞可以刺激头发生长，挑战了这些细胞阻碍再生的观点。研究表明骨桥蛋白和CD44分子在这一过程中起着关键作用，可能为治疗常见脱发病症开辟新的途径。由加州大学欧文分校领导的一个研究小组发现，皮肤中老化或衰老的色素细胞导致皮肤痣(称为痣)内的毛发显著生长的过程。这一发现
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在皮肤老化中起关键作用的蛋白质
一项科学合作发现，IL-17蛋白在皮肤衰老中起着关键作用，其暂时抑制导致延迟衰老症状。未来的研究将进一步探讨IL-17在其他组织和器官衰老过程中的作用。来自巴塞罗那IRB和CNAG的一组研究人员发现，IL-17蛋白是皮肤衰老的决定性因素。阻断IL-17的功能可以减少促炎状态，延缓皮肤衰老相关特征的出现。发表于期刊Nature Aging，这项工作为改善皮肤老化健康的治疗方法的发展开辟了新的视角。来自巴塞罗那生物医学研究所(IRB Barcelona)与国家基因组分析中心(CNAG)合作的一组科学家发现，IL-17蛋白在皮肤衰老中起着核心作用。这项研究由巴塞罗那IRB的Guiomar Solan
来源：Nature Aging
时间：2023-07-03
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Nature：论伪装，墨鱼是专业的
墨鱼与章鱼、鱿鱼等其他头足类动物一样，都是伪装大师，它们会改变皮肤的颜色和质地，以融入水下环境。近日，德国马克斯普朗克脑研究所和日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）的科学家发现，墨鱼产生伪装图案的方式比之前认为的要复杂得多。这项成果于6月28日发表在《Nature》杂志上。墨鱼通过精确控制数百万个微小的皮肤色素细胞（chromatophores.），产生令人眼花缭乱的皮肤图案。每个色素细胞的周围有一组肌肉，这些肌肉在大脑神经元的直接控制下收缩和放松。当肌肉收缩时，色素细胞扩张，当肌肉放松时，色素细胞就会隐藏。在色素细胞的共同作用下，皮肤产生不同的图案。OIST计算神经行为学部门的负责人Sam
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照亮遗传暗物质:“垃圾DNA”影响血压
SickKids的科学家将功能分配给非编码基因组，并为高血压的遗传学带来了曙光。SickKids的科学家们正在深入研究非编码基因组，以揭示血压调节和高血压(高血压)背后的复杂遗传学——高血压是影响全球12.5亿人的心血管疾病的主要原因。虽然人类基因组包括编码DNA和非编码DNA，但后者长期以来一直被其蛋白质编码DNA所掩盖，通常被视为“垃圾DNA”。近年来，科学家们已经确定了几个与高血压有关的基因组区域，包括非编码基因组中DNA的差异(也称为“变异”)。由遗传学和基因组生物学项目的科学家Philipp Maass博士领导的SickKids研究小组开始了解这些变异如何可能调节血压基因，并以此描述
来源：Cell Genomics
时间：2023-07-03
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肠道细菌与狼疮的发作密切相关
系统性红斑狼疮包括损伤性炎症，尤其是肾脏，但也包括关节、皮肤和血管。在这些研究中，四名患有红斑狼疮的患者患有最常见的肾脏特异性疾病狼疮肾炎，而一名患者患有严重的狼疮，涉及多个关节的炎症。反复发作的系统性红斑狼疮，以身体免疫系统对自身组织的攻击为标志，密切追踪肠道中某种细菌生长的可测量上升。纽约大学格罗斯曼医学院的一项新研究表明，在为期四年的研究中，16名不同种族背景的狼疮女性患者中，有5人在疾病爆发的同时，肠道细菌蓝褐瘤胃球菌（Ruminococcus blautia gnavus）也出现了大量繁殖。6月27日发表在《Annals of Rheumatic Diseases》网络版上的研究小组
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小心！身上有静电更能吸引蜱虫
英国研究人员发现，蜱虫可被宿主自然积累的静电吸引到比自身大几倍的气隙中。这可能会极大地提高它们寻找寄生宿主的效率，因为蜱虫不会飞、不会跳，所以这是它们能够接触到较远、较高宿主的唯一机制。30日发表在《当代生物学》上的这一发现，是已知的第一个动物之间因静电而产生附着的例子。论文首席作者、布里斯托大学生物科学学院萨姆·英格兰解释说，包括人类在内的许多动物都会积累相当大的静电电荷。但这种静电电荷也发生在自然界中的动物身上，如当它们与环境中的草、沙或其他动物摩擦时。这些电荷很高，即便没有数千伏，也有数百伏。静电荷对其他静电荷施加作用力，无论是吸引还是排斥，取决于它们是正电荷还是负电荷。研究人员想知道哺
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《Lancet》总结首次猪心移植的经验教训
57岁的老贝内特(David Bennett, Sr.)在马里兰大学医学中心接受治疗。手术后近七周，他的心脏功能强劲，没有明显的急性排斥反应迹象。心脏移植两个月后，心脏突然衰竭导致他死亡。从那时起，移植团队一直在对导致心力衰竭的生理过程进行广泛的研究，以确定在未来的移植中可以预防的因素，以提高长期成功的几率。“我们的论文提供了许多因素可能在移植心脏功能衰退中发挥作用的关键见解，”研究的主要作者Muhammad M. Mohiuddin医学博士说，他是UMSOM心脏异种移植项目的外科教授和科学/项目主任。“我们的目标是在准备猪器官异种移植临床试验的同时，继续推动这一领域的发展。”Bennett先
来源：University of Maryland School of Medicine
时间：2023-07-03
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紊乱使小虾的胚胎发育更加健壮
以夏威夷甲壳类动物为例，这是一种具有一些有趣特征的小型甲壳类动物。“它被称为‘活的瑞士军刀’，”发表在《自然物理学》(Nature Physics)上的一项研究的主要作者狄龙·西斯洛(Dillon Cislo)说。“它有许多不同的附属物，每个附属物都有其独特的大小和形状。此外，这些肢体中的每一个都有一个非常特定的功能。”它们迷人的身体和易于接近的生长条件使这些生物成为发育研究的理想模式生物。但更重要的是，根据Cislo和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员Mark Bowick和Sebastian Streichan的说法，他们的胚胎是进入组织形态发生世界的一扇窗户，这是一个试图理解大量胚胎细胞如何
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