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科学家在尼罗河草鼠中发现了基于CRISPR的基因组编辑方法
密歇根州立大学的一组研究人员发现了一套方法，首次成功地在尼罗河草鼠中进行了基于crispr的基因组编辑。这项发表在《BMC生物学》上的研究是第一个成功编辑尼罗河草鼠基因组的研究。作为昼行性啮齿类动物，尼罗河草鼠具有与人类相似的睡眠/清醒模式，这在临床前或转化研究中可能是有利的。目前，临床前研究在很大程度上依赖于实验室小鼠，这些小鼠是夜间活动的啮齿动物，白天睡觉。有了这些不同的睡眠模式，昼行性和夜行性哺乳动物的进化就不同了，包括拥有不同的神经回路和基因调控网络。“当将从小鼠身上获得的研究结果应用于人类时，昼夜活动的哺乳动物和夜间活动的哺乳动物之间的差异存在重大的翻译缺陷。该研究的合著者、密歇根州
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Nature子刊：使用超分辨率显微镜追踪活细胞分裂过程中的单个核小体
单个细胞分裂的过程称为有丝分裂，在此过程中，细胞复制的DNA在两个子细胞之间分离。尽管细胞生物学最近取得了进展，但有丝分裂过程中DNA凝聚的机制仍然知之甚少。研究人员最近追踪了缠绕在组蛋白周围的一小段DNA，称为核小体，以更好地表征核小体在细胞分裂过程中的行为。DNA是由染色质组成的，染色质是由DNA、RNA和蛋白质组成的动态结构，调节基因表达的可及性和细胞中遗传物质的整体结构。例如，组蛋白是带正电的蛋白质，与带负电的DNA结合。DNA包裹着这些组蛋白形成核小体，核小体有助于将近6英尺的人类基因组DNA浓缩成直径只有10微米(1 x 10-6米)的细胞核。在有丝分裂过程中，DNA在分裂成两个子
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Cell子刊：力量训练激活细胞废物处理系统
清除受损的细胞成分对于维持身体的组织和器官是必不可少的。由波恩大学领导的一个国际研究小组在清除细胞废物的机制方面取得了重大发现，表明力量训练激活了这种机制。这些发现可能为心力衰竭和神经疾病的新疗法奠定基础，甚至为载人航天任务带来好处。最新一期的《当代生物学》杂志上发表了相应的文章。肌肉和神经是持久的，高性能的器官，其细胞成分受到不断的磨损和撕裂。蛋白质BAG3在消除受损成分、识别这些成分并确保它们被细胞膜包围以形成“自噬体”方面起着关键作用。自噬体就像一个垃圾袋，里面的细胞废物被收集起来，供以后切碎和回收。波恩大学细胞生物学研究所Jörg Höhfeld教授领导的研究小组发
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Nature Cell Biology：p小体中的RNA隔离维持白血病
一个国际科学家小组发现了急性髓系白血病(AML)细胞维持生长的机制。奥地利贝勒医学院、兽医大学和西班牙Josep Carreras白血病研究所的研究人员发现，AML细胞通过强制分离p体结构中编码蛋白质的mRNA来阻止抑制其生长的蛋白质的合成。这些发现发表在《自然细胞生物学》杂志上，为AML的生存机制和新的抗癌疗法提供了一个新的视角。“尽管癌症研究取得了重要进展，但大多数AML患者的预后仍然很差，”贝勒大学干细胞和再生医学中心(STaR)的分子和细胞生物学助理教授Bruno Di Stefano博士说。“我们的目标是识别并从机制上理解白血病细胞的新弱点，这些弱点可能成为AML的治疗靶点。”先前的
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Nature子刊：聪明的人具有哪些特征？
是什么让一个人看起来聪明?滑铁卢大学的研究人员对五大洲12个国家的人们对智慧的看法进行了调查，结果发现，人们通过运用知识、逻辑思考以及考虑他人的感受和看法来看待智慧。研究人员研究了指导我们在政治领导、科学和日常生活中认为明智的人的基本原则。在不同的文化中，参与者的判断集中在两个方面:反思取向和社会情感意识。反思取向包括逻辑思维、情绪控制和知识运用等特征。社会情感意识包括关心他人感受和关注社会环境等特征。“令我们惊讶的是，这两个维度在我们研究的所有文化区域都出现了，它们都与智慧的明确归属有关，”滑铁卢大学心理学博士后研究助理、主要作者马克西姆·鲁德涅夫(Maksim Rudnev)博士说。这项研
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没有移动能力的噬菌体如何感染远处细菌？搭上土壤线虫的便车
研究人员本月在bioRxiv上的一篇预印本中报告说，细菌病毒似乎是通过搭上罂粟籽大小的线虫在土壤中传播很远的距离。他们的旅程可能只延伸几厘米，但“对人类来说，这就像旅行数千英里，”皇后学院的病毒生态学家 John Dennehy说，他没有参与这项工作。2006年，Dennehy的团队证明，当将噬菌体添加到实验室培养皿的一侧时，如果线虫也存在，病毒才能感染另一侧的细菌。他得出结论，蠕虫吃了被噬菌体感染的细菌，然后爬到盘子的另一边，把噬菌体排出体外，在那里病毒可以感染更多的细菌。但目前尚不清楚现实世界中是否也发生了同样的情况。他的结论是，至少在人工条件下，土壤噬菌体可以搭上线虫的便车。“
来源：sciencemag
时间：2024-08-27
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中国年轻人中与肥胖相关的癌症增加惊人
8月22日发表在Cell Press杂志《Med》上的第一项综合研究显示，2007年至2021年间，中国与肥胖相关的癌症发病率每年以惊人的3.6%的速度增长，而与肥胖无关的癌症发病率则保持稳定。这一增长在年轻人中尤为明显，突显了改善公共卫生政策以解决中国日益增长的超重和肥胖率的迫切需要。该论文的通讯作者、北京首都医科大学内分泌学家杨金奎说：“尽管多年来公共卫生努力主要是为了提高人们的意识，但中国儿童和青少年的超重和肥胖率正在接近美国。”“这些策略还不够。展望未来，我们迫切需要更有效和积极的方法，可能包括药物和卡路里标签，以减少我国的肥胖。”“如果我们不彻底改变肥胖的流行，与肥胖相关的癌症发病率
来源：Cell Press
时间：2024-08-27
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衣原体可以在肠道中沉淀
感染衣原体的人可以在无保护的性行为中将这些细菌传播给其他人。病原菌通常一开始没有或只有轻微的症状，如阴道、阴茎或肛门瘙痒。如果发现感染，可以很容易地用抗生素治疗。如果不这样做，这种细菌会导致严重的问题，包括不孕和癌症。从日常临床实践中可以了解到，抗生素治疗成功后可能发生的一种现象:当已经接受过治疗的人因新的衣原体感染而去看医生时，他们感染的细菌往往与之前感染的完全相同。德国Julius-Maximilians-Universitt生物中心微生物学主席兼衣原体专家托马斯·鲁德尔教授说:“因此，我们有理由假设细菌在体内找到了一个它们还不容易受到攻击的生态位，它们在那里形成了一个永久的储存库，以后可
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什么样的项目能获得资助？PacBio宣布2024年基因和细胞治疗研究STAR基金获奖者
在PacBio，我们致力于通过推动研究和发现的可能边界来彻底改变基因组学的未来。为了表彰在基因和细胞治疗方面的开创性研究，我们启动了PacBio STAR基金，为创新的科学家提供免费的HiFi测序机会和旅行津贴，以便在PacBio活动上展示他们的工作。参与者的反应令人难以置信——形形色色的研究人员提交了提案，展示了他们将如何利用HiFi测序来促进基因和细胞治疗的发展和理解。几乎每一项提案都提出了创新的方法，以加强从罕见疾病到癌症等疾病的基因和细胞疗法。我们激动地宣布2024年基因和细胞治疗研究STAR基金的获奖者。我们很高兴看到高保真测序将使这些研究人员在他们的工作中取得新的里程碑。
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HMGA2这一基因即可调节干细胞的应激反应
熊本大学的研究人员取得了一项突破性的发现，揭示了HMGA2基因——一种参与染色质修饰的重要转录激活因子——如何调节造血干细胞(HSCs)的应激反应，从而促进血细胞生产的恢复。暴露于感染或化疗等治疗通常会导致血细胞迅速下降，包括红细胞和血小板。造血干细胞存在于骨髓中，可以发育成各种类型的血细胞，对于从这些应激性血液疾病中恢复至关重要。在应激条件下，这些干细胞增殖并分化产生血细胞。然而，这一过程的确切机制尚不清楚。由熊本大学国际医学科学研究中心(IRCMS)的Goro Sashida教授领导的研究小组专注于HMGA2，这是一种在胎儿造血干细胞增殖中高度活跃的基因。HMGA2因其与DNA结合并修饰染
来源：Kumamoto University
时间：2024-08-27
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人工智能改善肺癌诊断
来自科隆大学医学院和科隆大学医院的一组研究人员在Yuri Tolkach博士和Reinhard bttner教授的带领下，创建了一个基于人工智能的数字病理平台。该平台使用该团队开发的新算法，可以对肺癌患者的组织切片进行全自动分析。该平台使得在计算机上对数字化组织样本进行肺部肿瘤分析成为可能，比以前更快更准确。这项名为“下一代肺癌病理学:诊断和预后算法的发展和验证”的研究发表在《细胞报告医学》杂志上。肺癌是人类最常见的肿瘤/癌症之一，死亡率非常高。今天，肺癌患者的治疗选择是由病理检查决定的。病理学家还可以识别分子特异性的基因变化，从而进行个性化治疗。在过去的几年里，病理学经历了数字化转型。因此，
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单细胞蛋白质生物学的情境人工智能模型
陆地上的鱼仍然摆动鳍，但当鱼在水中时，结果明显不同。这个比喻出自著名的计算机科学家艾伦·凯(Alan Kay)之口，用来说明背景在阐明正在调查的问题时的力量。在人工智能(AI)领域，一个名为PINNACLE的工具体现了Kay的洞察力，当涉及到理解蛋白质在适当环境下的行为时，这些蛋白质在其中起作用并与之相互作用的组织和细胞决定了。值得注意的是，PINNACLE克服了当前人工智能模型的一些局限性，这些模型倾向于分析蛋白质的功能和故障，但它们是在孤立的情况下进行的，一次只能分析一种细胞和组织类型。在《自然方法》杂志上描述的这种新的人工智能模型的开发是由哈佛医学院的研究人员领导的。“自然界是相互联系的
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一种新的血脑屏障穿透筛选方法
西南研究所的科学家们已经开发出一种新的筛选方法来识别可以穿透血脑屏障(BBB)的药物配方，以促进脑部疾病和病症的治疗。西南研究所制药和生物工程系研究工程师Nicholas McMahon说：“血脑屏障保护大脑和中枢神经系统免受血液中潜在有害物质的侵害，调节必需营养素和离子的运输，同时保持中枢神经系统的稳定。然而，使血脑屏障成为如此有效的保护器的特性也对治疗各种神经系统疾病的药物输送提出了重大挑战。”SwRI开发了一种技术来测量分子进入大脑的渗透率。通过模拟药物与血脑屏障的动态、高度调控过程的相互作用，研究人员可以了解如何超越大脑的自然防御，以支持针对神经系统疾病的靶向药物治疗的发展。“我们的实
来源：Southwest Research Institute
时间：2024-08-27
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两篇Science文章介绍单分子动力学研究的新工具
单分子技术是研究复杂动力学的强大工具，但通常每次只能分析几个样本。若要全面了解生物过程，往往需要研究大量的序列。如今，两组研究人员将单分子荧光显微镜与新一代测序技术相结合，能够对数千个样本中数百万个分子的动力学进行观察。Severins等人开发出一种名为SPARXS的方法，并利用它来分析同源重组中一种关键的DNA结构，揭示了序列依赖性动力学。Rivera等人则利用一种名为MUSCLE的方法来研究Cas9与目标DNA之间的相互作用。这两项研究成果于8月22日发表在《Science》杂志上。SPARXS技术SPARXS技术是由荷兰代尔夫特理工大学和莱顿大学的研究人员开发的，能够同时研究数百万个DN
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Cell子刊：除了不再生长和增殖之外，衰老细胞的另一个特征
桑福德伯纳姆普雷比和拉霍亚免疫学研究所的科学家们揭示了一个关于衰老的新秘密，衰老是一种类似于睡眠的细胞状态，更容易影响衰老细胞。众所周知，这种困倦状态在某些情况下对健康有益，但也可能造成附带损害。“衰老并不全是坏事，这是一种肿瘤抑制机制，通过阻止潜在癌细胞的增殖来预防癌症。”Peter D. Adams博士说。“它也参与了伤口愈合反应的协调，”拉霍亚免疫学研究所讲师Nirmalya Dasgupta博士补充道，亚当斯实验室的前博士后助理，该研究的第一作者。“通过其炎症功能，它可以控制组织修复和伤口愈合。”然而，随着年龄的增长和免疫系统清除衰老细胞的效率下降，衰老可能是一把双刃剑。当这些昏昏欲睡
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Science：一种抗癌药物有望治疗阿尔茨海默病
阿尔茨海默病（AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病。神经科学家们认为，阿尔茨海默病可能会通过破坏葡萄糖代谢来削弱大脑功能，而葡萄糖代谢正是健康大脑所必需的。从本质上讲，代谢下降剥夺了大脑的能量，损害了思维和记忆。在此背景下，斯坦福大学吴蔡神经科学研究所领导的研究团队重点研究了大脑代谢的关键调节因子——犬尿氨酸代谢通路。他们推测，淀粉样斑块和tau蛋白在阿尔茨海默病患者的大脑中积累，导致犬尿氨酸通路过度激活。如今，研究人员已证明，通过阻断患有阿尔茨海默病的实验室小鼠的犬尿氨酸通路，他们可以恢复健康的大脑代谢，进而改善甚至恢复认知功能。通讯作者、吴蔡神经科学研究所的Katrin Andreass
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线粒体将它们的DNA注入我们的脑细胞！
作为古代细菌的直系后代，线粒体一直有点异类。现在一项研究表明，线粒体可能比我们想象的还要奇怪。研究发现，我们脑细胞中的线粒体经常将它们的DNA抛入细胞核，在细胞核中，DNA与细胞的染色体结合在一起。这些插入可能会造成伤害:在这项研究的近1200名参与者中，脑细胞中线粒体DNA插入较多的人比插入较少的人更有可能早死。“我们过去认为DNA从线粒体转移到人类基因组是一种罕见的现象，”哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院衰老中心的行为医学副教授Martin Picard说。Picard和密歇根大学的Ryan Mills领导了这项研究。Martin Picard补充说:“令人震惊的是，这种情况在一个人的一生
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T细胞操纵先天免疫细胞的记忆
来自内梅亨大学医学中心的研究表明，来自适应性免疫系统的T细胞可以操纵先天免疫细胞的记忆。以前，人们认为先天免疫细胞的记忆是独立运作的。这种惊人的联系为治疗各种疾病开辟了新的可能性。小鼠模型显示，如果移植后T细胞与先天免疫之间的相互作用被暂时阻断，则器官移植后不需要免疫抑制药物。适应性免疫系统是通过人们经历的感染而发展起来的。这种免疫反应发展缓慢，对病原体具有高度特异性，并使用记忆细胞。此外，还有先天免疫系统，它对入侵者的反应要快得多，并作为第一道防线。大约十年前，人们发现先天系统的细胞也有记忆，使它们能够对反复感染做出更强、更快的反应。这就是所谓的训练免疫。到目前为止，训练免疫被认为是先天免疫
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Nature子刊：亨廷顿舞蹈症的新罪魁祸首
柏林和杜塞尔多夫的研究人员在脑类器官模型中发现了一种与亨廷顿氏病进展有关的新基因。这种基因导致大脑异常的时间可能比之前认为的要早得多。研究人员首次发现基因CHCHD2与亨廷顿氏病(一种无法治愈的遗传性神经退行性疾病)有关，并将该基因确定为潜在的新治疗靶点。在该疾病的脑类器官模型中，研究人员发现亨廷顿基因HTT的突变也会影响CHCHD2，而CHCHD2参与维持线粒体的正常功能。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。Max delbrck中心的六个不同实验室参与了这项研究，由德国海涅大学(HHU)“定量干细胞生物学”实验室的Jakob Metzger博士和Alessandro Prigione教授的“
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Science Advances：人工智能可以加速药物开发
人工智能(AI)可以帮助识别可以作为治疗精神疾病新药的分子。人工智能可以用来预测重要受体的三维结构，从而加快潜在药物的开发。这是乌普萨拉大学的一项新研究的结果科学的进步．在药物开发中，实验方法经常用于确定目标蛋白质的三维结构，并了解分子如何与它们结合。有效地设计药物分子需要这些信息。然而，确定结构的过程可能要求很高，这意味着这种策略并不总是适用。由于人工智能方法的发展，现在可以比以前更准确地预测蛋白质的结构。在这项研究中，乌普萨拉大学的研究人员利用人工智能创建了一个未知的受体三维结构模型。在这种情况下，TAAR1受体是一种有趣的靶蛋白，用于开发治疗精神疾病的药物。激活TAAR1的药物分子在治疗
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