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两篇文章介绍一种技术：世界上最快的照相机
图:(左)超快相机显示细胞膜中的分子(由各种佛像表示)似乎在肌动蛋白丝(由曼陀罗表示)束缚的空间内跳舞，偶尔跳过边界。(右)将超快相机与SFMI配对，可以比以前的方法快60倍地创建点彩式图像。京都大学、冲绳科学技术研究生院(OIST)和日本Photron有限公司的研究人员开发出了世界上最快的照相机，能够探测到单分子的荧光。他们在同一期《Journal of Cell Biology》上发表的两篇文章中描述了这项技术及其力量的例子。生物成像专家Takahiro Fujiwara说:“我们使用这台相机的工作将帮助科学家了解癌症是如何扩散
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北京大学周德敏课题组在肿瘤个性化治疗疫苗研发领域取得突破
2023年5月25日，北京大学周德敏课题组在Nature Biotechnology杂志发表“抗原肽嵌合流感病毒为个性化癌症治疗疫苗”的研究成果，在小鼠模型上实现了流感病毒感染治疗肺癌而不引起感冒，以及预防黑色素瘤、乳腺癌和结直肠癌向肺部转移的目标。 早在一百多年前临床上就观察到 - 有些癌症患者在感染流感后肿瘤会神奇地消失 - 但代价是肿瘤患者要得一次重感冒。如何将流感病毒转化为治疗癌症的药物而又不危及病人生命，成为医学科技工作者的百年梦想。随着基因组学和蛋白质组学等多组学技术的发展，各种肿瘤的新抗原被
来源：北京大学药学院 | 分子与细胞药理学系
时间：2023-06-08
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虚拟血管技术可以改善心脏病的治疗
在曼彻斯特举行的英国心血管学会(British Cardiovascular Society)上发表的一项研究表明，由于尖端技术可以创建心脏动脉血流的3D计算机模型，心脏病患者可以从较少的干预中受益。当研究小组在治疗心脏病患者的医生身上试用VIRTUHeartTM技术时，他们发现使用该技术将改变20%以上患者的治疗方法。在许多情况下，这将导致更少的患者接受侵入性手术，如植入支架。这项由英国心脏基金会(BHF)资助的研究表明，VIRTUHeartTM可以帮助更多的心脏病患者得到正确的治疗，节省医生的时间，更好地满足心脏护理服务的需求。研究人员目前正在调查这项技术如果在NHS广泛使用可能产生的影响
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基于深度学习的基因渐渗推断方法
解决分类群之间的演化关系是演化生物学的基本任务之一。在大数据时代，随着测序技术和分析方法的发展，多项研究发现类群之间的杂交和基因渐渗可能强烈地影响了生命之树，并在物种形成和适应过程中起到重要作用。然而，现有基因渐渗检测方法仍具有一定局限性，如依赖大样本量、受限的系统发育关系或精确的种群演化历史等。因此，在基因流广泛存在的背景下，评估物种之间的复杂关系仍具挑战。同时，基于深度学习的算法已迅速成为处理统计应用的有效替代方法，特别是与大数据集有关的应用。目前已有涉及基因渐渗推断的基于深度学习的相关方法的应用报道，但多是针对具体分类群的初步尝试，其一般适用性和可推广性受到限制。6月1日，北京
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Science Advances新研究可能会带来新的肥胖治疗方法
东安格利亚大学(University of East Anglia)和剑桥大学(University of Cambridge)的研究人员在寻找肥胖及糖尿病等相关疾病治疗方法的竞赛中取得了一项重要发现。今天发表的一项新研究首次揭示了一种名为“解偶联蛋白1”(UCP1)的蛋白质的分子结构。这种蛋白质允许棕色脂肪组织，或“好脂肪”，以热量的形式燃烧掉卡路里，而传统的白色脂肪储存卡路里。这一突破是由东英吉利大学、剑桥大学、宾夕法尼亚大学和布鲁塞尔自由大学的国际合作取得的。研究小组表示，他们的发现提供了关键的分子细节，将有助于开发人工激活UCP1的治疗方法，以燃烧脂肪和糖中多余的卡路里。有一天，这可能
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科研团队开发出活细胞蛋白质光遗传学控制技术
近日，华东理工大学药学院、生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋教授团队与中国科学院上海营养与健康研究所科研团队在蛋白质光遗传学控制技术研究中取得突破性进展，在国际学术期刊《自然—通讯》上发表了题为“Controllingprotein stability with SULI, a highly sensitive tag for stabilization upon lightinduction”的研究文章。 基因编辑、转录调控和RNA干扰是目前广泛应用的活细胞蛋白质操纵方法，可以用于研究特定蛋白在复杂生物过程中的功能。特别是CR
来源：中国科学院上海营养与健康研究所
时间：2023-06-06
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周斌组合作阐释细胞增殖示踪技术ProTracer的建立及应用
6月2日，国际学术期刊Nature Protocols在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌研究组、西湖大学何灵娟研究组合作的研究成果“Genetic recording of in vivo cell proliferation by ProTracer”。该研究系统阐述了细胞增殖示踪技术——ProTracer的构建及应用，并以肝细胞增殖的示踪为例，详细地介绍了如何利用ProTracer技术示踪成体哺乳动物在器官稳态与修复再生过程中的细胞增殖。 细胞增殖是多种组织器官发育、稳态维持及修复再生过程中细胞来源的基础。体内细胞增殖由于细胞类型以及所处的时期不同存在较大差异。
来源：中国科学院生物化学与细胞生物学研究所
时间：2023-06-06
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新的基因丢失鉴定方法：LOST&FOUND
作为细胞中基本的功能单位，蛋白编码基因（Protein-coding genes，以下简称基因）可以通过转录-翻译过程指导合成对于生命活动至关重要的蛋白质，进而影响生命体的生理/病理性状。因此，基因的演化与生物体的表型演化息息相关，是介导物种特异性表型及其环境适应的重要动力之一。在演化过程中生物体可以获得新的基因来执行新的功能；因此，自上世纪后期至今，新基因（Gene Birth）已成为相关领域的研究热点。另一方面，万物皆有生有灭，与不断涌现的新基因相对，现有的蛋白编码基因也可能因突变等失去原有的功能并进而从基因组中丢失。然而，受限于可用数据等多方面因素，对基因丢失（Gene Los
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我国学者在反式钙钛矿光伏技术领域取得突破
图 “分子挤出”机制与钙钛矿薄膜p型掺杂机制及基于红外原子力显微（A-L）和二次离子质谱技术（M-N）测试，吖啶分子（DMAcPA）在钙钛矿薄膜中的分布状态 在国家自然科学基金项目（批准号：U2001216、52273266）等资助下，南方科技大学材料科学与工程系何祝兵课题组设计了一种带有位阻效应的二甲基吖啶小分子，成功实现了该分子在钙钛矿结晶成膜过程中被挤出至晶界和底面的完美效果，获得无预置空穴传输层反
来源：国家自然科学基金委员会
时间：2023-06-03
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一种突破性的生物传感技术：预测癌症患者对免疫治疗的反应
来自内盖夫本古里安大学(BGU)的一组研究人员开发了一种突破性的生物传感技术，可以预测癌症患者对抗pd1(一种免疫检查点抑制剂(ICI)治疗的反应，其准确性明显高于现有方法。这项研究的结果于上周发表在《科学进展》杂志上。这项研究由Bar Kaufman领导，这种生物传感技术被称为Immuno-checkpoint Artificial Reporter with overexpression of PD1（PD1过表达免疫检查点人工报告，IcAR-PD1)，测量PD1配体PDL1和PDL2与其受体PD1的结合功能。研究人员发现，评估PD1配体的功能是一种有效的预测因素，可以确定谁会对抗PD1产
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NEJM：治疗罕见遗传性皮肤病的方法
图片:成纤维细胞(绿色部分)是连接人体组织和器官的细胞，在伤口愈合中起着重要作用。STAT4基因的基因组变异导致无组织的成纤维细胞不能正常愈合伤口。成纤维细胞的细胞核呈蓝色。来源:NHGRI的Ernesto Del Aguila III美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员及其同事已经发现了导致一种罕见而严重的炎症性皮肤病(被称为致残性泛硬化性睡眠)的基因组变异，并找到了一种潜在的治疗方法。科学家们发现，患有这种疾病的人体内有一种名为STAT4的蛋白质过度活跃，这种蛋白质负责调节炎
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计算方法揭示了突变对非编码基因组的影响
不到2%的人类基因组编码蛋白质，其余的是非编码的，可能有助于基因调控。非编码基因组的突变通常会通过改变基因表达引发性状变化，从而导致疾病或残疾。然而，科学家很难从与疾病或其他复杂特征相关的众多变异中找出哪一个是因果变异，也很难理解它们的作用机制。布里格姆大学的研究人员开发了一种新的计算方法，专注于非编码基因组的小区域，全基因组关联研究(GWAS)发现，这些区域与血细胞特征的变化有关，包括淋巴细胞计数和血红蛋白浓度的降低。然后，他们扫描这些区域，寻找导致一种名为PU.1的转录因子蛋白比正常情况下更强或更弱地与特定区域结合的特定突变，并检查这种突变对PU.1结合位点的影响。他们的方法发现了69个影
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新方法显著提高了自闭症筛查的可及性，减少了等待时间
新方法显著改善了自闭症筛查的可及性，减少了等待时间经过发展培训的初级保健临床医生可以减少儿童转诊进行发展评估的差异自闭症谱系障碍(ASD)是一种神经发育障碍，其特征是社会沟通障碍以及重复和限制行为或兴趣的存在。美国儿科学会(AAP)建议在18个月和24个月大的健康儿童就诊时进行自闭症特异性筛查，但早期诊断已被证明与改善治疗效果有关。尽管有美国儿科学会的建议，但美国各地的平均诊断年龄差异很大，从36个月到63个月不等。即使进行常规筛查并适当转介到专科诊所，诊断延误也可归因于发育行为儿科医生(DBP)的有限可用性。为了解决这一问题，波士顿大学乔巴尼亚和阿维迪医学院的研究人员提出了一项针对儿科医生的
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药学院周德敏课题组在肿瘤个性化治疗疫苗研发领域取得突破
5月25日，北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室周德敏课题组在国际顶级学术期刊Nature Biotechnology杂志上发表《抗原肽嵌合流感病毒为个性化癌症治疗疫苗》的研究成果，在小鼠模型上实现了流感病毒感染治疗肺癌而不引起感冒，以及预防黑色素瘤、乳腺癌和结直肠癌向肺部转移的目标。文章截图早在一百多年前临床上就观察到，有些癌症患者在感染流感后肿瘤会神奇地消失，但代价是肿瘤患者要得一次重感冒。如何将流感病毒转化为治疗癌症的药物而又不危及病人生命，成为医学科技工作者的百年梦想。随着基因组学和蛋白质组学等多组学技术的发展，各种肿瘤的新抗原被源源不断地挖掘和发现，利用化学
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Nature Medicine：一种快速诊断帕金森病的新型检测方法
帕金森病是第二常见的神经退行性疾病，仅次于阿尔茨海默病。其实，帕金森病、路易体痴呆和多系统萎缩等都属于突触核蛋白病（synucleinopathy），这是一组由α-突触核蛋白异常聚集引起的一组神经退行性疾病。α-突触核蛋白（α-synuclein）是一种通常存在于大脑和神经元中的蛋白质。它的不正确折叠会导致“种子”的形成，这些种子吸引更多α-突触核蛋白形成更大的团块。虽然α-突触核蛋白种子已在患者的各种组织和血液中发现，但其作为生物标志物的潜力尚不明确。最近，日本顺天堂大学医学部及日本理化学研究所脑科学中心的Nobutaka Hattori教授领导的团队提出了一种新颖的检测方法，可以有效检测患
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根系化学物质的突破性图像
加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学的科学家们在不同的环境下研究了玉米植物的根和它们的代谢物——参与植物能量生产的分子——包括控制条件(左)和用乌头酸(中)和琥珀酸(右)处理。在阳光明媚的春天漫步在公园里，很容易忽略植物隐藏在视线之外的部分。植物生物学家有不同的看法。他们观察植物根部在表面下的复杂系统，这些系统对生物体的发育至关重要。例如，组织复杂的树根系统可以延伸到地下，因为树木生长在土壤之上。加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学的研究人员利用一种先进的植物根系成像技术，对植物生长所必需的根系化学物质有了新的认识。由加州大学圣地亚哥分校生
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基因疗法在治疗老年性听力损失方面取得突破
布里格姆总医院的眼科和耳科的研究人员已经成功地使用了腺相关病毒基因疗法载体治疗老年小鼠遗传性听力损失模型。这一突破表明，有可能采用类似的疗法来治疗老年人的遗传性听力损失。到2050年，预计十分之一的人将患有某种形式的听力损失。在全世界数以亿计的听力损失病例中，遗传性听力损失往往是最难治疗的。虽然助听器和人工耳蜗提供有限的缓解，但没有可用的治疗方法可以逆转或预防这组遗传疾病，这促使科学家们评估基因疗法的替代解决方案。腺相关病毒(AAV)载体是这些治疗中最有前途的工具之一，近年来已经激起了听力损失社区的兴趣。尽管已经挽救了有遗传缺陷的新生动物的听力，但载体尚未在完全成熟或年老的动物模型中证明这种能
来源：Molecular Therapy
时间：2023-05-31
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基因丢失鉴定新方法：LOST & FOUND
作为细胞中基本的功能单位，蛋白编码基因(Protein-Coding Genes，简称基因，下同)可以通过转录-翻译过程指导合成对于生命活动至关重要的蛋白质，进而影响生命体的生理/病理性状。因此，基因的演化与生物体的表型演化息息相关，是介导物种特异性表型及其环境适应的重要动力之一。 在演化过程中生物体可以获得新的基因来执行新的功能。自上世纪后期至今，新基因(Gene Birth)已成为相关领域的研究热点。另一方面，万物皆有生有灭，与不断涌现的新基因相对，现有的蛋白编码基因也可能因突变等失去原有的功能并进而从基因组中丢失。然而，受限于可用数据等多方
来源：北京大学生物医学前沿创新中心
时间：2023-05-30
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Nature突破性新发现：基因组中的“跳跃基因”为研究衰老和肿瘤发生提供了新见解
实验设计来源:KAIST癌症基因组实验室韩国科学技术院(KAIST)等处完成了一项突破性的研究，针对的是人类大肠全基因组中的“跳跃基因”。该研究发表在2023年5月18日的《自然》杂志上，揭示了“LINE-1(L1)”的惊人活动，这是一种跳跃基因，以前被认为在人类基因组中大多处于休眠状态。该研究表明，L1基因可以在个体的一生中被激活并破坏基因组功能，特别是在结直肠上皮中。人体大约有50万个LINE-1(long interspersed nuclear elements 1,长散布重复序列1,简称L1，生物通注)，占人类基因组的17
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Cancer Cell：抓住癌细胞的代谢过程，这将是癌症治疗的新方法
由加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心的研究人员领导的一项研究发现，针对具有特定基因突变的人的代谢过程可能有助于治疗胶质母细胞瘤，这是一种侵袭性脑癌。这种基因改变——CDKN2A基因的缺失——存在于大约60%的胶质母细胞瘤患者中。这种突变导致脂质在癌细胞中的分布方式发生变化，这反过来又使癌细胞容易被破坏。这一发现发表在《癌细胞》杂志上，可能为开发专门针对这一弱点的靶向疗法提供了一条途径。“每个病人的肿瘤都有独特的基因改变组合，”该研究的资深作者之一、加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院分子和医学药理学副教授大卫·内桑森说。“因为所有这些肿瘤都是不同的，我们需要了解某些基因变化如何影响肿瘤代谢，以便
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