|
本帖最后由 邓文龙 于 2017-6-6 12:54 编辑
2017年5月Science期刊不得不看的亮点研究
来源:生物谷 2017-05-31 22:16
2017年5月31日/生物谷BIOON/---5月份即将结束了,5月份Science期刊又有哪些亮点研究值得学习呢?小编对此进行了整理,与各位分享。
1.Science:重磅!开发出延缓癌细胞生长的新方法 抑Tu蛋抑癌
doi:10.1126/science.aai9372
癌症是一种非常复杂的疾病,但是它的定义是相当简单的:细胞发生异常和不受控制地生长。如今,在一项新的研究中,来自美国罗彻斯特大学的研究人员鉴定出一种新的方法来潜在地延缓快速生长的细胞(fast-growing cell)的方法。快速生长的细胞是所有癌症的典型特征。这一发现是在实验室中针对肾癌细胞和宫颈癌细胞取得的,离在人体中的应用还有较长的路要走。但是它可能在未来成为治疗方案开发的基础。相关研究结果发表在2017年5月26日的Science期刊上,论文标题为“Tudor-SN–mediated endonucleolytic decay of human cell microRNAs promotes G1/S phase transition”。论文通信作者为罗彻斯特大学医学与牙医学院RNA生物学中心主任Lynne E. Maquat博士。
所有细胞都经历“细胞周期”,即发生的一连串事件导致细胞有序生长和分裂。在癌症中,细胞周期发生紊乱:细胞不停止地分裂,侵入周围的组织。
这些研究人员鉴定出一种被称作Tudor-SN的蛋白在细胞周期的准备阶段(即细胞为发生分裂作出准备所花费的时间)中发挥着重要的作用。当他们利用基因编辑技术CRISPR-Cas9剔除细胞中的这种蛋白时,细胞花费更长的时间为分裂做好准备。Tudor-SN丢失延缓细胞周期。
Maquat团队发现Tudor-SN通过控制微小核糖核酸(microRNA, 也译作微RNA, miRNA)来影响细胞周期。miRNA能够微调上千种人基因的表达。
当将Tudor-SN从人细胞中剔除时,几十种miRNA的水平上升了。提高这些miRNA的水平抑制促进细胞生长的基因的表达。通过让这些基因处于“开关”状态,细胞更加缓慢地从这种准备阶段进入到细胞分裂阶段。
论文共同第一作者、罗彻斯特大学医学与牙医学院生物化学与生物物理学系、RNA生物学中心助理教授Reyad A. Elbarbary博士(在Maquat实验室开展研究)说,“我们知道相比于健康的细胞,Tudor-SN在癌细胞中更加丰富,而且我们的研究提示着靶向这种蛋白可能抑制快速生长的癌细胞。”Elbarbary补充道,现存的阻断Tudor-SN的化合物可能是开发一种疗法的良好候选物。
http://www.bioon.com/tm/cancer/640442.shtml
http://science.sciencemag.org/content/356/6340/859
2.Science:单基因突变能够显著降低疟疾的感染风险
doi:10.1126/science.aam6393
研究者们最近发现了一类存在于血红细胞中的单基因的突变,这类突变能够帮助机体抵抗疟疾。这一发现能够帮助我们了解机体抵抗疟疾的作用机理,而且为新型疗法的开发也提供了思路。 最近,由来自英国的研究者们对撒哈拉地区的原始部落中的几千人进行了全基因组的测序,用于寻找与疟疾有关的多种不同的血细胞标志物。
为了进入细胞,疟原虫进化出了许多种识别血红细胞表面受体的方式。进而能够帮助他们入侵。此外,疟原虫还能够产生一系列的蛋白由于与靶细胞表面的受体相连接。这些蛋白质也是目前特异性疫苗的研发思路。
到目前为止,我们已经鉴定出了十几种受体蛋白,其中包括决定我们血型的A.B蛋白。当然,并不是所有的疟原虫都识别相同的受体。而研究者们也试图搞清楚不同的受体与感染方式之间的关系,以便我们能够更好地预防与治疗疟疾。
在最近的这一研究中,作者们对数千名患有疟疾的人群以及正常人的基因组进行了测序,并进行了比较。之后,研究者们发现在血型糖蛋白基因的周围出现了多倍化的现象,而且复制的区域中出现了27处突变。
这些突变主要影响了撒哈拉人群的血细胞表面糖蛋白的构成,而其中一个特别的突变,即DUP4,伴随着对疟疾疾病的较强抵抗特性。携带该突变的人群患疟疾的几率要比其他人群低40%。
目前该基因突变对宿主抵抗疟疾感染的影响机制还不清楚,但研究者们认为它可能影响了GYPB-1异源二聚化的形成,进而影响了疟原虫的侵入。
3.Science:鉴定出暴食神经元
doi:10.1126/science.aam7100
在一项新的研究中,来自美国耶鲁大学医学院的研究人员发现激活大脑一个区域中的之前不与进食相关联的神经元能够让小鼠产生暴食行为。相关研究结果发表在2017年5月26日的Science期刊上,论文标题为“Rapid binge-like eating and body weight gain driven by zona incerta GABA neuron activation”。论文通信作者为耶鲁大学医学院神经外科研究员Anthony van den Pol,论文第一作者为耶鲁大学医学院神经外科研究员Xiaobing Zhang。
当被光探针激活时,大脑未定带(zona incerta)中的γ-氨基丁酸能神经元(GABA neuron)诱导小鼠重复性地回去进食。
当小鼠的大脑未定带区域被激活时,它们的体重大幅增加,但是当这种激活缺乏时,它们随后返回到正常体重。
4.Science:鉴定出哺乳动物胎儿生长的关键调节蛋白ZFP568
doi:10.1126/science.aah6895
在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)、埃默里大学医学院、中国同济大学、中国国立阳明大学和中国台湾中央研究院的研究人员以小鼠为研究对象,发现蛋白ZFP568调节着一种重要的胎儿生长激素,即胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2, Igf2)。这项研究也是首次证实之前已知沉默在古老的感染中残留下来的病毒基因的KRAB-锌指蛋白也能够在胎儿和胎盘发育中发挥着至关重要的作用。相关研究结果发表在2017年5月19日的Science期刊上,论文标题为“A placental growth factor is silenced in mouse embryos by the zinc finger protein ZFP568”。
利用缺乏ZFP568(一种KRAB-锌指蛋白)的小鼠模型,这些研究人员发现ZFP568抑制基因Igf2表达,该基因是平衡胎儿和胎盘生长所需要的。他们发现在胚胎在子宫中着床不久之后的一个时间窗口期间,ZFP568阻止Igf2的一种胎盘版本过早地表达。准确地表达Igf2是比较重要的,这是因为Igf2表达水平发生较小的变化能够导致生长不足症状,如拉塞尔-西尔弗综合症(Russell Silver syndrome),或者过度生长症状,如贝克威-斯韦德曼综合征(Beckwith-Wiedemann syndrome)。
在这项研究中,缺乏ZFP568的胎儿小鼠不能够正常地发育,这提示着太多的Igf2在早期发育中是有毒性的。这些研究人员也发现包括人类在内的哺乳动物具有类似ZPF568的蛋白,这表明它对Igf2的抑制可能在哺乳动物的早期进化中发挥着重要的作用。他们正在研究ZFP568是否在人体中发挥着类似的功能,而且其他的KRAB-锌指蛋白是否在进化过程中辅助其他的至关重要的发育过程。
5.Science:科学家阐明巨噬细胞介导机体组织损伤修复的分子机制
doi:10.1126/science.aai8132
在机体免疫系统中,巨噬细胞不仅能够扮演抵御外来入侵病原体的“卫士”角色,还能够在机体感染被击败时帮助重建损伤的组织,近日,来自耶鲁大学医学院的研究人员通过研究揭示了巨噬细胞是如何完成这两种复杂且不相关的任务的,题为“Macrophage function in tissue repair and remodeling requires IL-4 or IL-13 with apoptotic cells”的相关研究论文刊登于国际杂志Science上。
研究者认为,向巨噬细胞发送指令开始机体损伤组织重建的信号或许来自于机体中名为细胞因子的免疫系统因子,细胞因子通常能够在机体感染早期被检测到,那么为何诸如IL-4/IL-13等细胞因子会在伤口愈合过程中处于激活状态呢?
免疫生物学和药理学系的研究者Carla V. Rothlin表示,我们的机体并不会去修复感染的伤口,因此细胞因子能够足够地指导机体组织愈合似乎并没有太大意义;剔除携带细胞因子的死亡细胞对于巨细胞转换为机体修复模式非常必要,而且巨噬细胞也含有“复合型的检测器”来帮助促进机体组织的损伤修复程序。
理解这种分子修复机制或许能够帮助研究人员开发治疗多种人类疾病的新型疗法,目前对于研究者而言,“扑灭火”以及降低炎症似乎并不够,他们还需要诱导机体慢性炎性疾病的愈合,比如结肠炎等;研究者表示,后期他们还需要进行更为深入的研究来阐明巨噬细胞介导机体损伤组织修复的分子机理,从而为开发治疗人类疾病的新型疗法提供新的思路和希望。
6.Science:重大突破!首次绘制出人蛋白质组亚细胞定位图
doi:10.1126/science.aal3321; doi:10.1126/science.aan5955
在一项新的研究中,对人细胞中的蛋白是如何分布的首个分析结果揭示出大部分人蛋白能够在一个给定的细胞中的一个以上位置发现到。利用位于瑞典的细胞图谱(Cell Atlas),研究人员研究了人蛋白质组(对应着绝大多数蛋白编码基因)的空间分布,而且他们史无前例详细地描述了蛋白在多个细胞器和细胞亚结构中的分布。相关研究结果于2017年5月11日在线发表在Science期刊上,论文标题为“A subcellular map of the human proteome”。
在一个细胞中,细胞器形成一个封闭的空间。在这个空间中发生的化学反应完成细胞中的特定功能。鉴于这些功能与一组特定的蛋白紧密地关联在一起,了解人蛋白质组的亚细胞定位是理解人细胞的功能和内在机制的关键知识。
这项研究是由瑞典皇家理工学院副教授Emma Lundberg领导的。Lundberg及其团队产生了30多万张图片来系统性地确定人蛋白在体外培养的细胞系中的空间分布,并且在单细胞分辨率上将它们定位到细胞区域和亚结构中。
这种细胞图谱是人类蛋白图谱(Human Protein Atlas)计划10多年研究的结果,它是在2016年12月发起的。这项新的研究详细地分析了这几十万张图片。这些图片是作为一项国际合作行动的一部分产生的。这个国际合作行动也包括来自中国、韩国、印度、丹麦和德国的研究团队。
这些研究人员将由13,993种抗体靶向的总共12,003种蛋白定位到30个细胞区室和亚结构中的一个或多个,此外,他们还详述了13个主要细胞器的蛋白质组。具有最大蛋白质组的细胞器是细胞核(有6,930种蛋白)及其亚结构(如核小体和核小斑点),和细胞质(有4,279种蛋白)。
这篇发表的论文也包括英国剑桥大学剑桥蛋白组学中心Kathryn Lilley开展的一项比较研究:能够利用一种基于质谱的替代性映射策略验证这种基于抗体的免疫荧光显微分析结果。
令人关注的是,大约一半的蛋白在一个以上的细胞区室中发现到,这揭示出一群相同的蛋白存在于细胞中的功能上不相关的部分。这一发现进一步阐明了细胞的复杂性。
(華成旅行最便宜 03-3833-9823) |
|