来源: 发布时间:2015-11-17
“UK10K”项目发现健康和疾病的基因组差异
“UK10K”项目不同学科的数据描述了对从一系列不同疾病类型取样的近10,000人以及来自基于健康人群的群组的参与者所做的全基因组“低读出深度”测序或“高读出深度”外显子组测序的结果。项目表征了新的序列变异体,生成了一个高度准确的“归属参考板”(imputation reference panel),还识别出了与脂类相关性状有关的新等位基因。除了描述人口结构和提供罕见及低频变异体的功能注解外,他们还用这些数据估计了测序对于关联研究的好处。
细胞命运的转录后调控
染色质架构和转录程序的变化在发育过程中引导细胞分化,但我们对细胞命运之决定的转录后调控却知之甚少。Michael Rape及同事发现,脊椎动物特有的一种泛素连接酶在发育中的蟾蜍胚胎中和在小鼠胚胎干细胞分化中调制神经冠分化。采用蛋白质组方法,他们发现,CUL3KBTBD8连接酶通过以核糖体生成的调制因子、NOLC1及其旁系同源物TCOF1为目标来调制翻译。TCOF1位点在与被称为“Treacher Collins综合征”的状况相关的神经冠中发生突变。
空气污染源与早死之间的关系
Jos Lelieveld等人发现,户外空气污染主要由细颗粒物造成,在世界范围内每年导致大约300万人早死。来自住宅能源使用如取暖和做饭(在印度和中国普遍存在)的污染物排放在全球范围内对早死有最大影响。在美国大部分地区和少数其他国家,来自交通和发电的污染物排放是重要因素,而在美国东部、欧洲、俄罗斯和东亚,来自农业生产的污染物排放对细颗粒物的相对贡献最大,对健康的总体影响取决于有关毒性的假设。
控制正常的乳腺干细胞和肿瘤起始细胞的EMT程序是不同的
能够引发肿瘤的细胞和正常组织干细胞之间的相似性曾导致有人提出,组织中一个干细胞程序的激发也许会产生能够引发肿瘤的细胞。Robert Weinberg及同事在这项研究中发现,“上皮-间充质转变程序”(EMT程序,乳腺重组干细胞和能够引发乳腺肿瘤的细胞都普遍拥有的一个程序)是被两个截然不同的EMT因子Slug和Snail以不同方式调控的。这些发现表明,虽然它们看起来是相似的,但正常组织干细胞和能够引发肿瘤的细胞是被截然不同的调控过程控制的。
长效流感疫苗研发新进展
之前的研究发现流感病毒表面一种叫做hemagglutinin(HA)的蛋白是防治流感的一个靶向目标,其“茎部”区域又是关键所在,Antonietta Impagliazzo等研究人员对病毒自身结构以及之前一项研究中开发的一种保护性抗体进行了细致分析,研究了啮齿类动物和非人灵长类动物对几个不同候选免疫原的应答情况,并利用电子显微镜技术和X射线晶体成像技术对这种免疫原的结构进行分析,发现这种候选免疫原很好地模拟了HA的“茎部”区域,而抗体与这种抗原的结合方式和结合真病毒的方式完全相同,该研究有助于长效流感疫苗的实现。
气候变化导致熊蜂舌头变短
Nicole E. Miller-Struttmann及其合作者比较了1966-1980年和2012-2014年这两个时间段的两种熊蜂样本。他们发现,在不足半个世纪的时间里,它们的“舌头”缩短了将近一半。测量结果排除了两种熊蜂的体积变小或者熊蜂偏爱的食物来源花冠变短的假设,研究者推断,可能是气候变化造成高山地区温度升高,导致外来蜂种增加,两种熊蜂不得不拓展食谱——花冠较小的花,在这种情况下,长舌头是一种负担,为了适应生存竞争压力,舌头慢慢变短了。
记忆形成时海马的抑制机制
来自韩国首尔大学的Jun Cho及其同事,在环境恐惧条件作用后应用了小鼠海马体的核糖体特征分析及RNA测序。他们对实验组小鼠的海马和对照组小鼠的海马进行了分析,时间点为条件作用后5分钟、10分钟、30分钟和4小时。根据核糖体分析数据,研究人员在那些受过训练的小鼠中寻找有着不同表达的基因,并总共发现了104个这样的基因,结果表明,ESR1可能在调整学习后的基因调节网络中扮演举足轻重的作用。
应用软件学数学能提高孩子的成绩
美国芝加哥大学的Talia Berkowitz等人选择一种数学教育应用软件,检验了家庭干预对破解数学成绩低下的作用,研究者选取了587名人口学上多元化的家长和他们的孩子,并把这些被试随机分配到实验组和对照组,前者使用一种 iPad数学应用软件,后者使用一种阅读软件,在学期结束时,对两组的数学成绩进行分析,研究者发现,对数学组来说,软件的较频繁应用与更好的数学成绩相关,而在阅读组中则没有类似的差异,其中,软件的应用对数学焦虑较高的孩子效果更显著。
急性髓系白血病中频繁发生间充质转录因子基因FOXC1的脱抑制化
经由电脑模拟计算和其他分析,研究者发现FOXC1基因在至少20%的急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia, AML)病人中表达,而不出现在正常人的造血系统中。并且在AML中,FOXC1的表达几乎都伴随着HOXA/B基因基因座的表达。功能性实验表明,FOXC1能抑制单核细胞/巨噬细胞的分化并促进细胞克隆形成能力。在体内实验中,FOXC1与HOXA9一起能显著加速白血病症状。在小鼠白血病中鉴定出的FOXC1基因表达集合同时也在人类AML中高表达,这与FOXC1的表达形式一致。而FOXC1高表达的AML病人中也发现分化形态的单核细胞减少,并伴随更差的预后。因此,AML病人中FOXC1常常脱抑制化成为了起着重要作用的功能基因。《Cancer Cell》
抑制剂与癌症治疗:一条曲折的道路
ERK信号通路一般被认为是在癌症中起着最突出的作用,因为此信号通路中酪氨酸受体激酶RAS、 BRAF、 CRAF、MEK1和MEK2的突变能够使ERK1和ERK2在没有生长因子的情况下被激活,从而导致细胞不恰当的分裂和存活。现在针对RAF或者MEK1、MEK2新的药已经批准上市或者进入了后期临床试验。研究者阐述了ERK信号通路,特别是MEK1和MEK2这两个ERK1/2活性的“门卫”在信号通路中的角色,讨论了它们作为药物靶向的可行性,靶向MEK1和MEK2比起靶向BRAF的优势,以及MEK1、MEK2不同抑制剂的作用机制。《Nature Reviews Cancer》
多能干细胞的研究现状:第一批治疗方法迈向临床
多能干细胞(Pluripotent stem cells,PSCs)在发现新药和应用于再生医学方面前景广阔,源于其具有分化为身体其他细胞的能力。在超过30年的研究之中,曾因为PSC具有潜在致瘤性和没有有效诱导分化手段而停滞不前。但现在PSC研究到了一个转折点,全球已经开始出现大量的把PSC来源的产品用于病人治疗的临床试验。这些首次应用于人体的临床试验中最显著的是PSC在眼部疾病的治疗,一期二期结果表明了PSC治疗的安全性和有效性。并且,诱导多能干细胞(induced PSC,iPSC)技术的发展使建立病人来源的细胞级别的疾病模型成为可能,从而辅助药物开发。《Nature Reviews Drug Discovery》
上皮—间充质转化诱导肾纤维化中的细胞周期停滞和实质损伤
肾纤维化的标志是管状上皮细胞(tubular epithelial cell,TEC)的上皮-间充质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)。现在研究者发现,肾纤维化的过程中,TEC需要一个部分EMT的过程,在这其间,TEC会仍与基底膜相连并同时表达上皮和间充质细胞的标记物。在纤维化的损伤过程中EMT的结果是导致细胞的周期停留在G2期,和几种TEC中的可溶性转运蛋白表达量减少。研究者也发现过表达Twist1或者Snail1都能促使TEC停留在G2期,限制其修复和再生能力。在诱导小鼠肾纤维化实验中,条件性的敲除了近端TEC中的Twist1或者Snail1能够抑制其EMT过程,维持TEC的完整性,并且修复了细胞分裂周期,去分化相关的肾实质修复和再生能力,以及减少间隙的纤维化。因此,在慢性肾损伤中抑制EMT过程,可能是一种潜在的治疗肾纤维化的手段。《Nature Medicine》
在奖励和成瘾机制中的内源性大麻素信号
大脑的内源性大麻素(endocannabinoid,eCB)信号通路影响自然奖赏(例如可口的食物、性行为和社交等)的鼓动性,并能调节药物上瘾的奖励效应。自然的和药物引起的奖励的形成,在病理上与先天性遗传因素引起的或者长期药物刺激引起的eCB信号异常调节有关。损伤的eCB信号通路能促进突触可塑性的异常调控,增加压力反应度,引起负面情绪和更加渴望上瘾物质。理解eCB信号紊乱对行为上和心理上的影响,能够更加认识到eCB在成瘾形成中的作用。《Nature Reviews Neuroscience》
原代HIV-1 cDNA中发现的γ状DNA结构能够序列特异性地激活DNA感受器
反转录病毒或者DNA病毒感染时出现的胞质DNA,能引起I型抗病毒干扰素应答反应。目前为止认为,只有长于40个碱基对的双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA)才有免疫原性。而现在研究者发现,两边具有短小碱基对的非配对型DNA,比如1型人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus type 1,HIV-1)来源的茎环结构单链DNA(single-stranded DNA,ssDNA),能序列特异性地激活I型抗病毒干扰素介导的DNA感应器——cGAS。两边具有12-20bp配对dsDNA而含有不配对的鸟苷的DNA结构(γ状DNA)能很大强度刺激免疫反应,特别是增强cGAS的酶活。此外,研究者也发现原代HIV-1感染巨噬细胞时,在胞质中主要形成ssDNA,这些ssDNA具有很强的免疫刺激作用。《Nature Immunologyop》
先天腰椎峡部裂致病基因发现
温州医科大学基因组医学研究院联合国内两所科研机构首次发现了先天性腰椎峡部裂及腰椎滑脱患者的致病基因:SLC26A2基因编码的Stas功能域存在错义突变,导致常染色体显性遗传型腰椎峡部裂和腰椎滑脱。SLC26A2基因编码是一种在胚胎发育期腰骶椎软骨表达的硫转运蛋白,功能试验证明,突变损害了其转硫能力,而软骨细胞的硫转运障碍所致的腰椎软骨发育不良,与腰椎峡部裂及滑脱密切相关。《PNAS》
疟原虫感染增加肿瘤风险
寄生虫感染如何改变免疫细胞的癌性特征一直成谜,美国洛克菲勒大学的Davide Robbiani及其同事通过小鼠疟疾感染研究上述两者间的联系。他们发现,在对疟疾的长时间免疫应答中,B淋巴球成倍增长,并且激活诱导胞啶脱氨酶(AID)出现延长表达。通常,AID能改变抗体基因的DNA,以生成多样性抗体抵御感染。但该研究小组发现,在感染疟疾的B淋巴球中,AID被大量破坏,导致其他基因中的DNA重新排列。《cell》
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