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阿尔茨海默氏症新探索:转座因子失调揭示了潜在的治疗目标
最近的一项发表在《Alzheimer's and Dementia 》杂志的研究通过使用CRISPR干扰(CRISPRi)检测实验鉴定与阿尔茨海默病(AD)相关的转座子(TE)表达失调。转座子是什么?Transposable Element(TE)也被称为转座子、病毒元件或跳跃基因,约占人类基因组的45%。可通过表观遗传机制——如组蛋白修饰和DNA甲基化实现转录沉默转座子。然而,这种沉默的有效性随着年龄的增长和神经退行性疾病——包括阿尔茨海默病(AD)——而下降。在tau转基因AD小鼠的大脑中,转座子,特别是来自内源性逆转录病毒(ERV)类的转座子,在脑老化和tau病的背景下
来源:news-medical
时间:2024-10-12
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《自然通讯》:神奇的可以清洁动脉的输注
动脉炎症是心血管疾病的主要前兆和驱动因素——心血管疾病是美国人的头号杀手。这种炎症与动脉内危险斑块的积聚有关。需要先进的治疗方法来针对患者的这种炎症。密歇根州立大学的研究人员已经测试了一种新的纳米粒子纳米疗法输液,它可以精确地针对炎症,激活免疫系统,帮助清除动脉斑块。 “当谈到斑块时,人们似乎害怕两件不同的事情,”工程学院生物医学工程系和密歇根州立大学定量健康科学与工程研究所的副教授布莱恩史密斯说。“很多人并不真正理解它们之间的区别。” 第一个例子是当你的动脉阻塞时(例如,95%到99%的堵塞)。通常,术前会有疼痛、胸痛、恶心和头晕等症状,医生会在动脉中植入支架以增加血液流
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磁调节基因治疗技术提供精确的脑回路控制
根据威尔康奈尔医学院、洛克菲勒大学和西奈山伊坎医学院的研究人员进行的一项临床前研究,一项新技术可以通过磁场非侵入性地控制特定的大脑回路。这项技术有望成为研究大脑的有力工具,并为未来治疗帕金森病、抑郁症、肥胖症和复杂疼痛等多种疾病的神经学和精神病学治疗奠定基础。10月9日发表在《科学进展》杂志上的一篇论文描述了这种新的基因治疗技术。研究人员在小鼠身上进行的实验表明,它可以打开或关闭选定的神经元群,对动物的运动有明显的影响。在一项实验中,他们用它来减少帕金森病小鼠模型的异常运动。该研究的资深作者Michael Kaplitt博士说:“我们设想,磁遗传学技术有一天可能会在广泛的临床环境中用于造福患者
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《自然通讯》:优化抗抗生素耐药性的抑制剂
随着对一线抗生素具有耐药性的病原体菌株在世界范围内变得越来越普遍,临床医生更经常将降低这种耐药性的联合治疗作为第一种治疗选择。因此,人们可能会认为,耐抗生素病原体可能会进化以适应这种方法。然而,之前的研究得出了相互矛盾的结论。在9月27日发表在《自然通讯》上的一项新研究中,杜克大学的研究人员发现了这些差异背后的机制——细菌的“自私”程度。这一见解为临床医生提供了指导,指导他们如何最好地针对不同的病原体定制这些联合治疗,最大限度地减少耐药性的选择,并制定新的抗生素耐药性抑制剂。杜克大学James L. Meriam生物医学工程特聘教授Lingchong You说:“最近的研究表明,在短短五年的时
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真核CRISPR-Cas同源物Fanzor2的结构显示了基因编辑的前景
在原核生物CRISPR-Cas9等基因组工程工具的应用推动下,一场生物医学革命正在进行中。新的基因组编辑系统继续在不同的生物体中被发现,增加了各种治疗应用的潜在工具箱。圣裘德儿童研究医院的科学家们研究了真核基因组编辑蛋白Fanzors的进化历程。利用低温电子显微镜(cryo-EM),研究人员深入了解了Fanzor2与其他rna引导核酸酶的结构差异,为未来的蛋白质工程工作提出了一个框架。研究结果发表在今天的《自然结构与分子生物学》杂志上。获得2020年诺贝尔化学奖的基因组编辑方法CRISPR-Cas9,改编自细菌用作防御机制的自然存在的基因组编辑系统。CRISPR-Cas系统可能起源于转座子,即
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预测核小体位置的新工具
携带所有生物体遗传信息的分子DNA以一种复杂的方式被包装在细胞内,使其能够有效地发挥作用。核小体是真核染色质的基本单位,由147 bp的双链DNA包裹在组蛋白八聚体上形成,核小体之间由连接DNA串珠状连接,在复杂的真核生物中这个连接处还可能有一个额外的组蛋白(H1)结合。核小体促进DNA的压缩,并在调节基因表达和其他生物过程中发挥重要作用。核小体定位不是随机的,而是沿着基因组保持一个确定的结构,某些位置有,有些位置则没有核小体——无核小体区(NFRs)通常与基因的启动子区域(转录起始位点(tss)的上游)、复制起始位点(ORIs)和转录终止位点(TTSs)相关。此外,与应激、细胞周期阶段、营养
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新研究挑战了关于蛋白质结构的传统观点
在最近发表在《自然通讯》上的一篇文章中,弗吉尼亚大学的一组研究人员——包括数据科学学院院长菲尔·伯恩(Phil Bourne)、学院高级科学家卡姆·穆拉(Cam Mura)和弗吉尼亚大学最近的校友Eli draaizen——提供了一种人工智能驱动的方法来探索蛋白质宇宙的结构相似性和关系。他们的研究挑战了关于蛋白质结构关系的传统观念(即相似和差异的模式),并在这样做的过程中,确定了许多被传统方法遗漏的微弱关系。具体来说,作者报告了一个计算框架,可以在规模上(跨越无数蛋白质)检测和量化这种蛋白质关系,以一种新颖、灵活和细致的方式,将基于深度学习的方法与一种新的概念模型(称为Urfold)相结合,该
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检查边界:脂质组学的里程碑
神经酰胺环试验第一阶段的结果刚刚发表在著名杂志上自然通讯,是脂质组学领域的一个重要里程碑。这一成就由维也纳大学的研究人员和新加坡、Julich和Espoo的科学团队共同完成,代表了神经酰胺参考值、血浆脂质参与心血管疾病等方面的突破性进展。环试验是在国际脂质组学学会(ILS)的保护下进行的。脂质组学-生物系统中细胞脂质通路和网络的大规模研究-旨在通过分析脂质在细胞中的结构、功能和相互作用来了解脂质在健康和疾病中的作用。了解脂质浓度的上限和下限对脂质组学的科学进步和技术转化至关重要。为此,启动了神经酰胺环试验,作为解决全球实验室网络技术复制的第一步。长期的审判……环形试验是指多个实验室使用相似或不
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NEJM:新型胰岛素每周注射一次 对2型糖尿病有效
长效基础胰岛素可以帮助稳定糖尿病患者两餐之间的血糖水平,通常每天注射。一项三期临床试验的结果显示,每周注射一次的新型胰岛素efsitora alfa (efsitora)与其他长效注射剂一样安全有效。在10个国家的121个地点进行的为期一年的随机试验的结果发表在《 New England Journal of Medicine》上。数据是基于900多名18岁以上的2型糖尿病患者,他们以前没有服用过胰岛素。参与者接受efsitora,或degludec—— 一种长效基础胰岛素,需要每天注射一次。在一年的时间里,接受efsitora或degludec的患者的平均血红蛋白A1c水平从基线时
来源:JAMA Network
时间:2024-10-12
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人工智能支持的皮肤病学:由于一组新的数据,现在也可以用于深色肤色
在非洲的许多国家,高达90%的儿童患有皮肤问题,而当地的皮肤科医生太少了。人工智能可以帮助诊断,但需要接受相关图像的训练,因此研究人员创建了一个关于深色肤色的新数据集。需求很高,严重缺乏皮肤科医生:在非洲许多国家,每100万人中只有不到一名皮肤科专家,而世界卫生组织(世卫组织)的建议是每5万人中有一名皮肤科专家。这种缺乏专家的情况在非洲农村尤为明显,高达87%的儿童患有未经治疗的皮肤病。PASSION项目(外联国家儿童人工智能皮肤支持的缩写)旨在解决这一问题:巴塞尔大学的一组研究人员在Alexander Navarini教授的领导下,与来自马达加斯加、马拉维和几内亚的同事合作,为使用人工智能(
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Nature:首次描述了如何将新的感官输入插入一组基本的大脑回路中
雄性果蝇有几种寻找配偶的技巧,从在黑暗中感知信息素到在光明中依赖视觉线索。现在,新的研究表明,这些微小的求婚者正在利用模块化大脑回路的灵活网络来快速适应不同的交配信号。这项发表在《自然》杂志上的研究首次描述了不同种类的果蝇如何将新的感官输入(如信息素)插入一组基本的大脑回路中,而无需从头开始开发新的神经通路。这些发现为理解大脑线路如何改变以影响行为进化提供了一个更大的框架。“动物王国的行为多样性是巨大的,但神经系统如何通过进化形成的潜在机制一直很难解开,在这里,我们发现了我们认为是一种关键的神经机制,它使大脑回路能够灵活地跨物种重新连接。”神经生理学和行为实验室负责人Vanessa Ruta说
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Cell:人工智能发现超过16万种新病毒
人工智能(AI)已经被用来揭示生活在我们脚下和地球每个角落的生命的多样化和基本分支的细节。使用机器学习工具发现了161,979种新的RNA病毒,研究人员认为这将极大地改善地球上的生命图谱,并有助于识别数百万种尚未被表征的病毒。该研究发表在《细胞》杂志上,由一个国际研究小组进行,是迄今为止发表的最大的病毒物种发现论文。悉尼大学医学与健康学院医学科学学院的资深作者Edwards Holmes 教授说:“我们为了解地球上隐藏的生命提供了一扇窗户,揭示了非凡的生物多样性。”“这是在一项研究中发现的数量最多的新病毒物种,极大地扩展了我们对生活在我们身边的病毒的认识,一下子发现这么多新病毒是令人
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Nature:解码气味的又一重要突破
我们常常只有在嗅觉不复存在时才意识到嗅觉的重要性:食物很难尝起来好吃,或者我们不再对烟味等危险做出反应。波恩大学医院(UKB)、波恩大学和亚琛大学的研究人员首次研究了人类嗅觉的神经元机制。大脑中的单个神经细胞识别气味,并对气味、图像和物体(例如香蕉)的文字做出特定的反应。这项研究的结果填补了动物和人类气味研究之间长期存在的知识差距.成像技术如功能性磁共振成像(fMRI)已经揭示了人类大脑的哪些区域参与嗅觉感知。然而,这些方法不允许在单个神经细胞的基本水平上研究嗅觉。“因此,我们对细胞水平上气味处理的理解主要是基于动物研究,目前还不清楚这些结果在多大程度上可以转移到人类身上,”UKB癫痫学系的共
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研究人员成功地创造了两个相互连接的血管网络
坦佩雷大学的研究人员开发了一种突破性的细胞培养平台,可以形成两个不同但相互连接的血管网络。他们的突破为推进生物医学研究带来了巨大的希望。器官芯片是复制人体生理的微流体细胞培养,可显著降低药物开发成本,最大限度地减少对动物试验的需求,并实现个性化治疗。坦佩雷大学医学和卫生技术学院(MET)的研究人员成功地创建了一个细胞培养平台,使两个培养的血管网络相互连接。这些网络中的血管在大小和结构上与人体毛细血管相当,便于在实验室环境下研究人体毛细血管网络。“两个不同的、相互连接的3D微血管网络的产生标志着我们的研究向前迈出了重要的一步。现在我们可以结合在这些相互连接的血管网络周围的不同类型的组织中发现的细
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《科学转化医学》:2型糖尿病患者的肌肉能量产生是如何受损的
卡罗林斯卡学院发表在《科学转化医学》杂志上的一项新研究表明,2型糖尿病患者肌肉中分解和转化肌酸的蛋白质水平较低。这会导致细胞的“发电站”——线粒体的功能受损。肌酸是人体内的一种天然化合物,也存在于肉类和鱼类等食物中。它也是一种受欢迎的改善运动表现的补充剂,因为它可以使肌肉在疲劳之前更努力、更长久地工作。尽管肌酸具有公认的积极作用,但之前的研究表明,血中肌酸水平高与2型糖尿病风险增加之间可能存在联系。这就提出了补充肌酸是否会增加这种风险的问题。基于对人类和小鼠的研究的新研究表明,2型糖尿病患者肌肉中代谢和转化肌酸的蛋白质水平较低,肌酸激酶是一种蛋白质。“蛋白质水平的降低会导致肌肉中肌酸代谢受损。
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保持在一起:钙信号如何帮助细胞埋葬死去的邻居
日本九州大学的一个研究小组最近发现了一种以钙为基础的机制,它在处理死细胞方面起着关键作用,从而揭示了我们的身体是如何保护自己免受伤害和疾病的。在他们于2024年9月23日发表在《当代生物学》上的研究中,研究小组揭示了钙离子水平是如何利用基因工程上皮组织培养、分子标记和先进的成像技术,从上皮组织(体表细胞)中有效去除死亡或凋亡细胞的关键。我们身体的表面,包括皮肤和内脏,都覆盖着一层上皮细胞,它们起着重要的屏障作用。当这些细胞受损并死亡(细胞凋亡)时,邻近的细胞迅速结合在一起,将它们推出体外,并堵住任何异物可能进入的缝隙,从而可能导致感染或炎症。尽管这一复杂的过程对于维持健康的上皮屏障至关重要,但
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科学家发现阻断HIV和疱疹的病毒活动门
科学家发现阻断HIV和疱疹的病毒活动门由VIB-UGent医学生物技术中心的Xavier Saelens和Sven Eyckerman领导的一组研究人员发现,一种与人类免疫系统相关的蛋白质是如何通过在细胞中组装结构来抵御HIV-1和单纯疱疹病毒-1的,这种结构可以诱捕这些病毒,然后将它们捕获甚至分解。这项研究由第一作者George Moschonas牵头,发表在《细胞宿主与微生物》杂志上,可以用来设计对抗这些病毒的新策略。人体的先天免疫系统可以通过产生报警细胞因子,尤其是干扰素来感知和应对病毒。当细胞被病毒感染时,这些蛋白质就像一个警报系统,警告周围的细胞有病毒入侵,并促使它们激活抗病毒防御。
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肌萎缩侧索硬化症新探索:构建新的隐剪接 选择性纠正TDP-43缺陷引起的ALS相关隐外显子剪接错误
精准医疗设想在正确的时间将正确的药物提供给正确的细胞。这种方法彻底改变了癌症治疗,根据特定的突变或其他分子特征来设计针对肿瘤的药物。鉴于精准医学方法在肿瘤学领域的成功,将类似的策略应用于脑部疾病——只对需要治疗的脑细胞提供治疗而不影响健康的脑细胞——将是革命性的。肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种致命的神经退行性疾病,由大脑和脊髓的运动神经元选择性丧失引起。这种疾病有许多不同的潜在遗传和环境因素,但几乎所有ALS患者的神经系统都有一个共同的分子特征——小部分神经元亚群细胞核中一种叫做TDP-43(TAR DNA-binding Protein)的RNA结合蛋白的功能丧失。TDP-43缺失导致一种
来源:sciencemag
时间:2024-10-11
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为什么必须在早期发育过程中移除父系线粒体?!
生物学的基本原理之一:我们的DNA来自我们的父母。但有一个明显的例外让科学家们困惑了几十年:大多数动物,包括人类,都从母亲那里继承了细胞的能量中心——线粒体的DNA,在精子与卵子结合的那一刻,父系线粒体基因组的所有痕迹都被破坏了。线粒体通常被描述为细胞电池,它产生三磷酸腺苷(ATP),是驱动所有细胞功能的能量来源。与细胞中的其他细胞器不同,线粒体有自己独特的、独立于细胞核之外的线粒体DNA (mtDNA),通常只从母亲那里遗传,它编码13种蛋白质(是产生ATP的电子传递链(ETC)中四种不同蛋白质复合物的组成部分),22种转移RNA和2种核糖体RNA,对线粒体蛋白质合成很重要。在大多数动物中,
来源:news-medical
时间:2024-10-11
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研究人员发现了细菌光合作用的新见解
利物浦大学的研究人员及其合作者对细菌光合作用有了新的认识。利用尖端技术,研究人员揭开了紫色细菌关键光合蛋白复合物的复杂细节图像。这些图像揭示了这些微生物是如何利用太阳能的。今天发表的这项研究不仅促进了科学家对细菌光合作用的理解,而且在开发用于清洁能源生产的人工光合系统方面也有潜在的应用。像植物一样,许多细菌已经进化出一种非凡的能力,通过一种被称为细菌光合作用的过程将光转化为能量。这种重要的生物反应使微生物在生态系统的全球营养循环和能量流动中发挥至关重要的作用,并形成水生食物链的基础。研究古代细菌的光合作用也有助于理解地球上生命的进化。这项最新工作展示了来自芽Rhodobacter blasti