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计算工具揭开了基因组的秘密
基因组研究与计算分子生物学研究国际会议（RECOMB）合作，出版了20种计算方法及其在基因组学中的应用，包括空间、单细胞和长读测序。其中包括基因组变异分析、隐私保护算法、DNA结构特性、癌症基因组学、转录组学研究、基因调控网络、生物分子表征学习和宏基因组数据分析方面的算法创新。下面将重点介绍其中的一些研究。PRiMeR （Sens et al. 2024）是一种利用遗传信息来了解跨群体疾病风险预测因子的方法，避开了传统纵向研究的需要。通过对健康队列的风险因素和遗传数据的培训，以及全基因组关联研究（GWAS）的结果，PRiMeR可以评估新患者的风险。该方法在2型糖尿病、阿尔茨海默病和帕金森病发病
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是什么让记忆经久不衰——动态整体还是静态突触？
对过去的记忆并不一定是对事物本来的记忆。我们的主观经历不断地通过记忆的镜头过滤，所以大脑必须在稳定的记忆存储和用新知识更新现有记忆的灵活性之间找到平衡。在这一点上，神经科学家是一致的。但是，在将经验转化为大脑中持久稳定变化的分子过程与信息如何在大脑中表现和存储联系起来的过程中，出现了一个概念上的鸿沟。这在一定程度上可能是由于这些概念的定义方式不同。关于信息如何存储在大脑中的争论通常表现为两个极端之间的一种。一种观点认为，学习引起基因表达的变化，最终改变物理记忆回路或印记中特定突触的结构和功能。突触中的这些分子变化可以在记忆的整个生命周期中保持稳定。另一种观点认为，信息不是在一组特定的细胞或突触
来源：spectrumnews
时间：2024-10-16
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将机器学习与统计方法相结合可以增强疾病风险预测模型
北京大学的研究人员对将机器学习集成到疾病风险预测模型的统计方法中进行了全面的系统综述，揭示了这种集成模型在临床诊断和筛查实践中的潜力。该研究由北京大学公共卫生学院流行病学与生物统计系孙峰教授领导，发表在《健康数据科学》杂志上。疾病风险预测对于早期诊断和有效的临床决策至关重要。然而，传统的统计模型，如逻辑回归和Cox比例风险回归，往往由于潜在的假设在实践中可能并不总是成立而面临局限性。与此同时，机器学习方法尽管具有处理复杂和非结构化数据的灵活性和能力，但在某些场景中并没有始终表现出优于传统模型的性能。为了应对这些挑战，将机器学习与传统的统计方法相结合，可能会提供更稳健、更准确的预测模型。系统评价
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《Science》随机的细胞分裂促进了胚胎的健康生长
在胚胎发育过程中，细胞分裂的时间和方式存在可变性。虽然研究人员传统上认为这种差异是一个需要加以调节的障碍，但Hiiragi研究小组现在发现，它实际上促进了健康发育。研究结果发表在2024年10月11日的《Science》杂志上，鼓励其他科学家看到变异的潜力，并可能对辅助生殖技术产生重大影响。胚胎由细胞组成。这些细胞分裂产生新的细胞，使胚胎得以生长。细胞在如何和何时分裂以及如何相互作用方面都具有可变性。传统上，科学家们认为这种变异是胚胎正常发育的障碍，需要过滤掉。Hiiragi小组现在在《Science》杂志上发表的一项研究表明，情况并非如此。胚胎发育“我们发现细胞分裂的时间和方式的随机性实际上
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Nature：AKT和EZH2抑制剂组合有望治疗三阴性乳腺癌
三阴性乳腺癌（TNBC）仍是侵袭性最强的乳腺癌亚型，复发率也最高。晚期三阴性乳腺癌的主要治疗手段是全身化疗或联合免疫治疗，但应答时间通常很短。因此，迫切需要开发更有效的治疗方法。布莱根妇女医院领导的研究团队近日发现了一种有前景的治疗策略。他们在临床前研究中使用患者来源的样本，发现结合两种治疗药物，他们可以更好地治疗三阴性乳腺癌。这篇题为“AKT and EZH2 inhibitors kill TNBCs by hijacking mechanisms of involution”的论文于10月9日发表在《Nature》杂志上。通讯作者、布莱根妇女医院Karen Cichowski博士表示：“
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《自然》：科学家破译了大脑停止的机制
有没有想过你能阻止厨房柜台上的果蝇?马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所的科学家们创造了一种能在红光下停下来的果蝇。在此过程中，他们发现了与停止有关的精确神经机制。他们的研究结果发表在本周的《自然》杂志上，其意义远远超出了控制果蝇的行为。它们展示了大脑如何根据环境背景调动不同的神经机制。果蝇理解复杂行为的能力停顿是几乎所有动物行为中必不可少的关键动作。在觅食时，当动物发现有食物可吃时，必须停下来;当脏了，它必须停下来梳理自己。停下来的能力，虽然看起来很简单，但并没有被很好地理解，因为它涉及到与行走等竞争行为的复杂相互作用。马克斯·普朗克佛罗里达科学家萨利尔·比达耶博士是一位专家，他利用强大的研
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Nature子刊：革命性个性化癌症疫苗设计
路德维希癌症研究中心的科学家们开发了一个完整的、从头到尾的计算管道，该管道整合了肿瘤的多种分子和遗传分析以及T细胞的特定分子靶点，并利用人工智能算法利用其输出来为患者设计个性化的癌症疫苗。该计算套件NeoDisc的设计、验证和比较评估在最新一期的《Nature Biotechnology》杂志上有详细介绍，该出版物由路德维希癌症研究所洛桑分院的Florian Huber和Michal Bassani-Sternberg领导。Bassani-Sternberg说：“NeoDisc为肿瘤的免疫生物学和它们逃避免疫系统细胞毒性T细胞靶向的机制提供了独特的见解。这些见解对于个性化免疫疗法的设计是无价的
来源：Nature Biotechnology
时间：2024-10-15
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修复CAR -T癌症治疗的关键缺陷
来自哈佛医学院和丹娜-法伯癌症研究所的研究人员已经发现了如何及时推动一种革命性的治疗方法，这种治疗方法利用免疫细胞参与抗癌斗争，有可能绕过一个缺陷，使治疗在所有患病细胞消失之前就消失。研究人员Mohammad Rashidian是达纳-法伯癌症免疫学助理教授，HMS放射学助理教授，博士后Taha Rakhshandehroo和他们的团队创造了一种增强蛋白，可以选择性地激活抗癌细胞疗法CAR -T细胞。这种蛋白质不仅能增强细胞的抗癌活性，还能促进记忆性CAR -T细胞的发育，这种细胞能提供长期的免疫保护，抵御癌症，类似于水痘感染或接种疫苗后的免疫反应。这种名为CAR-T细胞疗法的癌症治疗方法于2
来源：Nature Biotechnology
时间：2024-10-15
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Nature Methods：一种新方法使高分辨率成像更容易获得
对细胞内纳米级结构成像的经典方法是使用高功率、昂贵的超分辨率显微镜。作为一种替代方案，麻省理工学院的研究人员已经开发出一种方法，在对组织成像之前对其进行扩张——这种技术使他们能够用传统的光学显微镜实现纳米级的分辨率。在这项技术的最新版本中，研究人员一步就能将组织扩大20倍。这种简单、廉价的方法可以为几乎任何生物实验室进行纳米级成像铺平道路。Laura Kiessling是麻省理工学院诺华化学教授，也是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所和麻省理工学院科赫综合癌症研究所的成员，她说:“这使成像更加民主化。如果没有这种方法，如果你想看到高分辨率的东西，你必须使用非常昂贵的显微镜。这项新技术能让你看到
来源：Nature Methods
时间：2024-10-15
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“现象级”工具对DNA进行排序并追踪蛋白质，而不需要将细胞敲开
研究人员正在排队尝试一种强大的显微镜技术，这种技术可以同时对单个细胞的DNA进行测序，并以高分辨率精确定位其蛋白质的位置，而无需将细胞打开并提取其内容物。完整细胞内的DNA和蛋白质成像提供了这些分子如何协同工作的关键信息。该方法的开发者已经用它来研究衰老如何改变细胞核中蛋白质与染色体相互作用的方式。他们发现，随着身体年龄的增长，这些核蛋白的变化会抑制基因活性。澳大利亚悉尼加文医学研究所(Garvan Institute of Medical Research)的癌症生物学家Ankur Sharma没有参与这项研究，但他热衷于用这种方法研究癌细胞，并在社交媒体平台X上称其为“现象级”。该方法被称
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Nature Methods.：一步将组织扩大20倍！让高分辨率成像更易获得
对细胞内纳米级结构成像的经典方法是使用高功率、昂贵的超分辨率显微镜。作为一种替代方案，麻省理工学院的研究人员已经开发出一种方法，在对组织成像之前对其进行扩张——这种技术使他们能够用传统的光学显微镜实现纳米级的分辨率。在这项技术的最新版本中，研究人员一步就能将组织扩大20倍。这种简单、廉价的方法可以为几乎任何生物实验室进行纳米级成像铺平道路。Laura Kiessling是麻省理工学院诺华化学教授，也是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所和麻省理工学院科赫综合癌症研究所的成员，她说:“这使成像更加民主化。如果没有这种方法，如果你想看到高分辨率的东西，你必须使用非常昂贵的显微镜。这项新技术能让你看到
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Cell Metabolism：糖尿病风险基因如何降低细胞对压力的抵抗力
胰腺细胞和人一样，只能承受一定的压力，然后就会开始崩溃。某些压力源，如炎症和高血糖，会使这些细胞不堪重负，从而导致2型糖尿病的发展。杰克逊实验室(JAX)的研究人员现在发现，已知会增加一个人患糖尿病风险的DNA序列变化与胰腺细胞处理两种不同分子压力的能力有关。在有这些DNA变化的人身上，胰腺中产生胰岛素的细胞在暴露于压力和炎症时可能更容易衰竭或死亡。JAX副教授Michael L. Stitzel和JAX教授Dugyu Ucar共同撰写了这项新研究，该研究发表在10月8日的《细胞代谢》高级在线版上，他说:“最终，我们希望通过针对最易患这种疾病的人的基因和途径，开发出预防和治疗2型糖尿病的新方法
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《细胞》新研究挑战了单细胞数据集不会有隐私泄露风险的假设
获取公开可用的人类单细胞基因表达数据集或scRNA-seq数据集，大大增强了研究人员对复杂生物系统和各种疾病词源的理解。然而，可获得性的增加引起了人们对捐赠细胞的个人隐私的更大关注，以及他们的私人健康细节在未经同意的情况下被分享的可能性。先前对这些隐私泄露的研究主要集中在大量基因表达数据共享上，其中基因的平均表达水平是在来自组织或样本的大量细胞中测量的，而不是单个细胞。由于单细胞数据集可能包含大量的变异或“噪声”，研究人员没有考虑到它们存在信息泄露的高风险。现在，纽约基因组中心、哥伦比亚大学和布朗大学的研究人员对这一假设提出了挑战。10月2日发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究描述了一
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Nature子刊：揭示了与癌症进展相关的干细胞分化新机制
瑞典尤梅夫大学领导的一项研究在干细胞如何发育和转化为特化细胞方面有了新的发现。这一发现有助于进一步了解细胞如何不受控制地分裂和生长，从而导致癌症的发生。”这一发现为未来的研究开辟了一条新的轨道，为某些癌症开发新的更有效的治疗方法。”Francesca Aguilo副教授说。身体里的所有细胞都是由一个受精卵产生的。从这个单一的起源，通过一个称为细胞分化的过程，各种具有广泛不同任务的特化细胞进化而来。虽然所有的细胞都有相同的起源，共享相同的遗传信息，但特化的细胞以不同的方式使用这些信息来执行不同的功能。这一过程受遗传和表观遗传机制的调控。在目前的研究中，研究人员研究了来自小鼠的胚胎干细胞，以了解细
来源：news-medical
时间：2024-10-15
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《自然生物技术》：人工智能驱动的个性化癌症疫苗管道
路德维希癌症研究中心的科学家们开发了一种完整的、从头到尾的计算管道，该管道集成了肿瘤的多种分子和遗传分析以及T细胞的特定分子靶点，并利用人工智能算法利用其输出来为患者设计个性化的癌症疫苗。该计算套件NeoDisc的设计、验证和比较评估在最新一期的《自然生物技术》杂志上有详细介绍，该出版物由路德维希癌症研究所洛桑分院的Florian Huber和Michal Bassani-Sternberg领导。Bassani-Sternberg说:“NeoDisc为肿瘤的免疫生物学和它们逃避免疫系统细胞毒性T细胞靶向的机制提供了独特的见解。”“这些见解对于个性化免疫疗法的设计是无价的，NeoDisc核心的分
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Nature子刊发现伤口愈合的关键分子
瑞典卡罗林斯卡医学院和中国医学科学院的一项新研究发现了一种对皮肤伤口愈合很重要的RNA分子。这项研究发表在自然通讯，可能对难以愈合的伤口的治疗有启示。这项研究的重点是伤口愈合过程中的分子过程，该过程调节了从炎症(一种关键的防御机制)到增殖阶段(新细胞形成以修复受损组织)的转变。研究人员现在已经在卡罗林斯卡大学医院的人体皮肤伤口组织样本中绘制了lncRNA(长链非编码RNA分子)，确定了伤口愈合的关键调节因子。“我们的研究表明，lncRNA分子SNHG26在引导皮肤细胞从炎症阶段到愈合阶段的伤口愈合过程中起着关键作用，”卡罗林斯卡医学院索尔纳医学系的讲师Ning Xu Landén解释说。研究人
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PNAS发现了调节生物钟的秘密，提供了解决时差的新方法
杜克大学-新加坡国立大学医学院和加州大学圣克鲁兹分校的科学家们发现了调节人体生物钟的秘密。他们发现，这种调节因子位于酪蛋白激酶1δ (CK1δ)的尾部，这种蛋白质是我们体内生物钟或控制睡眠-觉醒模式和其他日常功能的自然24小时周期的节奏设定者，被称为昼夜节律。他们的研究结果发表在《美国科学院院刊》上，可能为治疗与生物钟有关的疾病的新方法铺平道路。CK1δ通过标记与我们生物钟相关的其他蛋白质来微调这些节律的时间，从而调节昼夜节律。除了修饰其他蛋白质外，CK1δ本身也可以被标记，从而改变其自身调节参与人体内部时钟运行的蛋白质的能力。先前的研究发现了CK1δ的两种不同版本，称为δ1和δ2，它们在蛋白
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Nature子刊：肠道细菌被设计成肿瘤免疫治疗的GPS
研究标题:显示抗诱饵 IL18的非致病性大肠杆菌显示出有效的抗肿瘤反应并促进CAR-NK细胞治疗出版物:Nature Biotechnology丹娜-法伯癌症研究所作者:Rizwan Romee，医学博士，Shaobo Yang, michael Sheffer，博士，David Barbie，医学博士，Catherine Wu，医学博士，Robert J. Soiffer，医学博士，Jerome Ritz，医学博士摘要:最近的研究表明，某些形式的大肠杆菌倾向于在身体缺氧区域定植，包括肿瘤，这表明它们可能在癌症治疗中发挥作用。Romee博士领导的丹娜-法伯癌症研究所(Dana-Far
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新蛋白质发现为骨骼健康和骨质疏松症的潜在治疗提供见解
一项新的研究发现，科学家们已经发现了一种蛋白质，这种蛋白质可以阻止成骨细胞（成骨细胞）在通往骨形成部位的过程中成熟，从而阻止它们的活动。发表在《Communications Biology》上的一篇论文中，由Amy Naylor博士和Roy Bicknell教授领导的一组研究人员，以及伯明翰大学的Georgiana Neag博士等人的研究小组发现，在骨骼中被称为内皮细胞的血管细胞上发现的蛋白质CLEC14A，会阻碍骨发育细胞（称为成骨细胞）的功能。在骨发育过程中，内皮细胞的作用是将未成熟的成骨细胞运送到需要新骨的部位。然而，当内皮细胞外部也存在CLEC14A 蛋白时，成骨细胞就无法成
来源：Communications Biology
时间：2024-10-15
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微小的磁盘提供远程大脑刺激，为无需植入或基因改造的刺激疗法铺平了道路
麻省理工学院的研究人员报告称，新型磁性纳米盘可以提供一种侵入性更小的刺激大脑部分的方法，为无需植入或基因改造的刺激疗法铺平了道路。科学家们设想，这种直径约为250纳米(约为人类头发宽度的1/500)的小圆盘将被直接注射到大脑中所需的位置。在那里，只要在体外施加一个磁场，它们就可以随时被激活。这种新粒子可能很快在生物医学研究中得到应用，最终，在经过充分的测试后，可能会应用于临床。麻省理工学院材料科学与工程系和大脑与认知科学系的教授Polina Anikeeva、研究生Ye Ji Kim以及麻省理工学院和德国的其他17人在《自然纳米技术》杂志上发表了一篇论文，描述了这些纳米颗粒的发展。脑深部刺激(
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