17年4月28日Science期刊精华 抗癌磺胺类 Pc基粘蛋嗅5HT神元连

邓文龙

2017年4月28日Science期刊精华

基因Pcdh是小鼠嗅觉神经回路和5-羟色胺能神经元回路形成所必需的  基因Pc嗅觉和5-羟色胺能神经元回路形成所必需
Pc基嗅5HT神元
来源：生物谷 2017-04-28 23:27

图片来自Science期刊。

2017年4月28日/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2017年4月28日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

1.Science：基于CRISPR/Cas13a的诊断平台可检测任何RNA分子，灵敏度增加一百万倍
doi:10.1126/science.aam9321

在一项新的研究中，来自美国哈佛大学-麻省理工学院布罗德研究所（以下简称布罗德研究所）、麻省理工学院麦戈文脑研究所、麻省理工学院医学工程与科学研究所、哈佛大学怀斯生物启发工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）的研究人员将一种靶向RNA（而不是DNA）的CRISPR相关酶（即Cas13a）改造为一种快速的、廉价的和高度灵敏的诊断工具，从而有潜力引发研究和全球公共卫生变革。相关研究结果于2017年4月13日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2”。

在这项研究中，布罗德研究所成员Feng Zhang、Jim Collins、Deb Hung、Aviv Regev和Pardis Sabeti描述了这种靶向RNA的CRISPR相关酶如何被用作一种高度灵敏的检测器---能够指示最少至一个靶RNA或DNA分子的存在。论文第一作者Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg将这种新的工具称为“SHERLOCK（Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing）”；这种技术可能有朝一日被用来应对病毒性和细菌性流行病爆发、监控抗生素耐药性和检测癌症。

在2016年6月，Zhang和他的同事们首次描述了这种靶向RNA的CRISPR相关酶（之前被称作C2c2，如今被称作Cas13a），而且能够经编程后切割细菌细胞中的特定RNA序列（Science, Published online:02 Jun 2016, doi:10.1126/science.aaf5573）。不同于靶向DNA的CRISPR相关酶（如Cas9和Cpf1），Cas13a能够在切割它的靶RNA之后保持活性，而且可能表现出不加区别的切割活性，而且在一系列被称作“附带切割（collateral cleavage）”的作用当中，继续切割其他的非靶RNA。在其发表的论文和申请的专利中，该团队描述了这个CRISPR系统的广泛生物技术应用，包括将它的RNA切割和附带切割活性用于基础研究、诊断和治疗。

在这项新的研究中，这种SHERLOCK方法的灵敏度增加了一百万倍。这种增加是由于Zhang团队和布罗德研究所成员Jim Collins合作开展研究取得的结果。Collins之前一直在研究寨卡病毒的诊断方法（Cell, 19 May 2016, doi:10.1016/j.cell.2016.04.059）。在2014年，Collins和他在怀斯生物启发工程研究所的团队开发出一种快速的基于合成纸的埃博拉病毒测试方法，该方法所使用的试剂能够在室温下运输和储存。他们随后对这种测试系统进行修改来检测寨卡病毒，并且证实他们能够通过加入低水平热量来提高RNA在样品中的浓度来提高这种系统的检测灵敏度。 通过一起合作，Zhang团队和Collins团队能够采用一种不同的依赖体温的扩增过程来提高他们的测试样品中的DNA或RNA水平。一旦这种水平增加，他们利用第二个扩增步骤将DNA转化为RNA，从而使得他们将这种靶向RNA 的CRISPR工具的灵敏度增加了一百万倍，而且这种工具能够在几乎任何环境下使用。

另外，这种CRISPR工具还包括一种RNA报告分子。当该报告分子被切割时，它会发出荧光。当Cas13a检测到靶RNA序列时，它的无区分的RNA酶活性（即附带切割活性）也会切割这种RNA报告分子，从而释放可检测到的荧光信号。

2.Science：揭示抗癌磺胺类药物作用机制
doi:10.1126/science.aal3755

在临床试验中仅有助一小部分病人的癌症药物通常并不是人们追求的。在未来的精准医疗当中，这种情形可能会发生改变。在精准医疗中，生物标志物有助确定最可能对特定的药物作出反应的病人。Ting Han等人鉴定出癌症药物Indisulam的作用机制。Indisulam是一种之前在实体瘤病人当中接受过测试的磺胺类药物。Indisulam和相关的磺胺类药物通过破坏前体mRNA剪接来杀死癌细胞。这些药物过将一种特定的RNA剪接因子（即RBM39）与泛素连接酶CUL4-DCAF15偶联在一起而让RBM39遭受降解。利用癌细胞系开展的实验提示着在未来利用这些药物开展的临床试验应当聚焦于具有较高的DCAF15表达水平的白血病和淋巴瘤。

3.Science：揭示拟南芥中生殖细胞早期发育机制
doi:10.1126/science.aaf6532; doi:10.1126/science.aan2734

不像动物那样，植物不留有生殖细胞系。相反，生殖细胞是需要时由体细胞系发育而来。Xin’Ai Zhao等人研究了拟南芥中控制体细胞转化为生殖细胞的调节通路。转录因子WUSCHEL（WUS）是胚珠早期发育所需的。不久以后，三种抑制剂通过一种周期素依赖性激酶发挥作用，允许一种转录抑制因子下调表达WUS。这为减数分裂打开大门，同时将每个种子的生殖单元数量限制为一个。

4.Science：揭示出与马驯养相关联的古代基因组变化
doi:10.1126/science.aam5298

马驯养是人类文化演化上的一件具有重要影响的事件。Pablo Librado等人获得了青铜铁器时代（大约2000到4000年前，在马驯养后不久）的14只马的基因组序列。他们鉴定出决定着马毛色的基因变异和在驯养期间选择的基因。相比于仅是驯养作食用的动物，马似乎经历一种不同的驯养过程。

5.Science：褪色的美国梦
doi:10.1126/science.aal4617; doi:10.1126/science.aan3264

美国梦意味着勤奋工作和机遇将会导致更好的生活。尽管何为一种更好生活的定义在不同代之间存在差异，但是一种不变的指标是孩子们有望比他们的父母表现得更好，或者至少具有做得更好的机会。Raj Chetty等人证实这种梦对在二十世纪中期出生的孩子确实成真，但是仅一半在1984年出生的孩子实现这种梦想。经济增长更加均匀的分布，而不是更多的增长将允许更多的孩子实现他们的梦想。

6.两篇Science研究揭示基因Pcdh是小鼠嗅觉神经回路和5-羟色胺能神经元回路形成所必需的
doi:10.1126/science.aal3231; doi:10.1126/science.aai8801

发育中的大脑内的神经元合作产生神经回路。George Mountoufaris等人发现大约50种可变的原钙粘蛋白（protocadherin）编码基因Pcdh支持一种组合身份编码，从而允许上百万个嗅觉神经元轴突分选大约2000个嗅小球。共同具有的嗅觉受体促使轴突延伸到一种嗅小球上，而且当多种轴突聚集在一起时，Pcdh多样性允许它们彼此之间接触。

另一方面，Weisheng V. Chen等人发现单个C型Pcdh（C-Pcdh）是整个神经系统中的5-羟色胺能神经元（serotonergic neuron）平铺分布的基础。这些神经元不用接触周围的神经元就让大群的神经元均匀地失去活力。（生物谷 Bioon.com）

http://news.bioon.com/article/6702829.html



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