在一项新的研究中,来自美国斯托瓦斯医学研究所(Stowers Institute for Medical Research)的研究人员捕捉到一种能够再生整个有机体的细胞。一个多世纪以来,科学家们目睹了这种细胞奇迹的影响,这使得诸如真涡虫(planarian)之类的有机体能够再生出切断的头部。但是在此之前,人们缺乏靶向追踪这种细胞所需的工具,因而无法观察它的行动和发现它的秘密。
在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校、中国清华大学和英国爱丁堡大学的研究人员发现一种人们长期认为是垃圾或有害寄生物的“跳跃基因”实际上是胚胎发育初始阶段的一种关键的调节因子。相关研究结果于2018年6月21日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“A LINE1-Nucleolin Partnership Regulates Early Development and ESC Identity”。论文通信作者为加州大学旧金山分校产科/妇科与生殖科学副教授Miguel Ramalho-Santos博士。论文第一作者为加州大学旧金山分校的Michelle Percharde博士。
如今,在一项新的研究中,来自德国马克斯-普朗克生化研究所和美国纽约大学医学院的研究人员发现mTORC1具有第二个非常重要的功能:控制人细胞内的“拥挤度”。这一发现首次解释了细胞用来调节其行为的内部工作机制,并更密切地将mTORC1相关基因的功能失调与几种衰老疾病关联在一起。相关研究结果于2018年6月21日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“mTORC1 Controls Phase Separation and the Biophysical Properties of the Cytoplasm by Tuning Crowding”。论文通信作者为纽约大学医学院的Liam Holt博士和马克斯-普朗克生化研究所的B.D. Engel博士。
在一项新的研究中,来自美国康奈尔大学的研究人员发现,在抵抗体内入侵病原体的免疫细胞之间存在着分工。他们首次发现胎儿免疫细胞存在于成年动物中,并且在感染期间发挥着特定的作用。事实上,这些在生命早期产生的首批免疫细胞是成年动物体内对微生物感染快速作出反应的首批响应者。相关研究结果于2018年6月14日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Developmental Origin Governs CD8+ T Cell Fate Decisions during Infection”。
如今,在一项新的研究中,来自美国加州理工学院的研究人员展示了细胞如何以一种更聪明的方式组装着这个看似庞大的基因组以至于它们能够方便地找到并读取重要的基因。理解基因组的这种精妙的三维结构组装是至关重要的,特别是因为DNA结构发生的变化与癌症和早衰等某些疾病存在关联。绘制和查明细胞核结构发生的变化可能有助于找到治疗这些疾病的方法。相关研究结果于2018年6月7日在线发表Cell期刊上,论文标题为“Higher-Order Inter-chromosomal Hubs Shape 3D Genome Organization in the Nucleus”。论文通信作者为加州理工学院生物学助理教授Mitchell Guttman博士。论文第一作者为加州理工学院研究生Sofia Quinodoz。
在这项新的研究中,Guttman和他的团队描述了一种方法,用于在三维水平上绘制出DNA在细胞核空间内部的组装方式,以及不同的染色体区域彼此之间和与核小体之间如何相互作用。这种被称为SPRITE(Split-Pool Recognition of Interactions by Tag Extension)的技术允许研究人员能够研究细胞核内的分子簇(或“复合体”),以便观察哪些分子彼此间相互作用以及它们位于何处。
在一项新的研究中,一项突破性的新技术使得科学家们一次能够成像观察单个细胞内的10421个基因。这项研究是在美国加州理工学院神经科学研究所生物学研究教授Long Cai的实验室中完成的。相关研究结果于2018年6月7日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Dynamics and Spatial Genomics of the Nascent Transcriptome by Intron seqFISH”。
图片来自Cai laboratory。
这种被称为内含子seqFISH(sequential fluorescence in situ hybridization, 连续荧光原位杂交)的新技术是在能够一次识别上百个细胞的基因组中发生什么上取得的一项重大进展。在此之前,人们仅能够利用显微镜一次对细胞中的4到5个基因进行成像观察。这项研究建立在Cai实验室取得的早前进展的基础之上,包括2014年的seqFISH早期版本和2017年在显微镜下对1万多个基因进行分析的研究。如今,将seqFISH的规模扩大到基因组水平使得能够对单个细胞内的10000多个基因---大约占哺乳动物基因总数的一半---进行成像观察。
在一项新的研究中,来自美国麻省总医院(MGH)的研究人员鉴定出一种结构蛋白在沉默一条失活的X染色体中的重要作用,这种沉默阻止了同一个基因的两个拷贝在携带着两条X染色体的雌性哺乳动物中表达。这些研究人员发现这种被称作SMCHD1的结构蛋白是以一种阻断基因表达的方式对这条失活X染色体进行加工所必需的。相关研究结果于2018年6月7日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“SMCHD1 Merges Chromosome Compartments and Assists Formation of Super-Structures on the Inactive X”。
细胞核是一种细胞器,有机体的DNA在那里受到保护和进行复制。细胞核是细胞质中的一种类似于器官的结构,被内核膜和外核膜包围着。核孔穿过细胞核的内核膜和外核膜。外核膜也与另一种细胞器---内质网(ER)---连接在一起。到目前为止,科学家们认为仅内质网和外核膜参与细胞的脂质代谢,并且内核膜专门通过核孔获得它的脂质。如今,在一项新的研究中,来自奥地利维也纳医科大学马克斯-佩鲁茨实验室的Alwin Köhler和Anete Romanauska发现内核膜表现出独特的代谢活性。相关研究结果于2018年6月21日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“The Inner Nuclear Membrane Is a Metabolically Active Territory that Generates Nuclear Lipid Droplets”。
非处方泻药(laxative)并不仅仅导致熟悉的腹泻效应。根据一项新的研究,在小鼠服用泻药不到一周后,它们的肠道菌群组成和免疫系统活化就发生改变。相关研究结果发表在2018年6月14日的Cell期刊上,论文标题为“Transient Osmotic Perturbation Causes Long-Term Alteration to the Gut Microbiota”。