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2018年10月5日Science期刊精華
又有一期新的Science期刊(2018年10月5日)發(fā)布,,它有哪些精彩研究呢,?讓小編一一道來(lái)。
圖片來(lái)自Science期刊,。
1.Science:重大發(fā)現(xiàn),!前列腺和肺部中的小細(xì)胞癌竟是由相同的機(jī)制導(dǎo)致的
doi:10.1126/science.aat5749; doi:10.1126/science.aav1044
對(duì)治療產(chǎn)生抗藥性的癌癥通常會(huì)發(fā)展為小細(xì)胞癌---也稱為小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌(small cell neuroendocrine carcinoma, SCNC),,它們具有非常差的預(yù)后,。某些癌癥能夠通過(guò)改變細(xì)胞類(lèi)型部分地逃避治療,比如,,從侵襲性腺癌發(fā)展到小細(xì)胞癌,。
在一項(xiàng)新的研究中,,為了研究這些不同組織中的小細(xì)胞癌之間存在的潛在相似性,來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校等研究機(jī)構(gòu)的研究人員首先將攜帶著5種基因(統(tǒng)稱為PARCB)的人前列腺細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi),。當(dāng)這些人前列腺細(xì)胞在小鼠體內(nèi)生長(zhǎng)時(shí),,它們表現(xiàn)出人SCNC的 *特征。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年10月5日的Science期刊上,,論文標(biāo)題為“Reprogramming normal human epithelial tissues to a common, lethal neuroendocrine cancer lineage”,。
這些研究人員還鑒定出當(dāng)PARCB被導(dǎo)入時(shí),,為了讓SCNC在前列腺中產(chǎn)生,兩種已知阻止正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的腫瘤抑制基因---TP53和RB1---必須同時(shí)失活,。進(jìn)一步的測(cè)試證實(shí)攜帶著PARCB的SCNC細(xì)胞(PARCB-SCNC細(xì)胞)與來(lái)自人體的小細(xì)胞前列腺癌(small cell prostate cancer, SCPC)細(xì)胞存在著顯著的類(lèi)似性。特別地,,RNA表達(dá)以及某些基因的開(kāi)啟和關(guān)閉幾乎是*一樣的,。
這些研究人員還研究了大型的基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù),以便將他們的PARCB-SCNC細(xì)胞的基因表達(dá)模式與其他器官中的癌癥進(jìn)行比較,。他們發(fā)現(xiàn)PARCB-SCNC細(xì)胞的基因表達(dá)模式非常類(lèi)似于SCPC和小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC),。接下來(lái),他們測(cè)試了PARCB基因是否 能夠?qū)?lái)自人肺部的健康細(xì)胞轉(zhuǎn)化為SCLC,,結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)它們能夠做到這一點(diǎn),。
2.Science:重大進(jìn)展!利用CRISPR基因編輯技術(shù)成功地恢復(fù)杜興氏肌肉萎縮癥狗模型中的抗肌萎縮蛋白表達(dá)
doi:10.1126/science.aau1549
杜興氏肌肉萎縮癥(Duchenne muscular dystrophy, DMD,,也譯為杜興氏肌肉營(yíng)養(yǎng)不良癥)是兒童中的一種常見(jiàn)的致命性遺傳疾病,。DMD在男孩中的發(fā)病率為1/5000。它導(dǎo)致肌肉和心臟衰竭,,并導(dǎo)致在30歲出頭時(shí)過(guò)早死亡,。當(dāng)患者的肌肉退化時(shí),他們被迫坐在輪椅上,, 而且當(dāng)他們的橫膈膜減弱時(shí),,他們終依賴呼吸器進(jìn)行呼吸。盡管科學(xué)家們幾十年來(lái)已知抗肌萎縮蛋白(dystrophin)編碼基因發(fā)生讓這種蛋白不能表達(dá)的突變導(dǎo)致這種疾病,,但是迄今為止還沒(méi)有一種有效的治療方法存在著,。
在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心,、Exonics治療公司(Exonics Therapeutics)和英國(guó)獸醫(yī)學(xué)院的研究人員在4只攜帶著在DMD患者常見(jiàn)的突變的狗中利用CRISPR基因編輯技術(shù)阻止DMD進(jìn)展,。他們記錄了這些DMD狗模型中的肌纖維取得的改善。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月30日在線發(fā)表在Science期刊上,,論文標(biāo)題為“Gene editing restores dystrophin expression in a canine model of Duchenne muscular dystrophy”,。論文通信作者為德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心哈蒙再生科學(xué)與醫(yī)學(xué)中心主任 Eric Olson博士。
Olson及其團(tuán)隊(duì)之前通過(guò)在重要的DNA突變位點(diǎn)上進(jìn)行單次切割,,在小鼠體內(nèi)和人細(xì)胞中校正了導(dǎo)致DMD的基因突變,。在這項(xiàng)研究中,Olson團(tuán)隊(duì)使用一種名為腺相關(guān)病毒(AAV)的無(wú)害病毒將CRISPR基因編輯組分運(yùn)送到抗肌萎縮蛋白編碼基因(共含有79個(gè)外顯子)的 外顯子51上,。
這些研究人員利用這種單次切割的CRISPR基因編輯技術(shù)恢復(fù)這些狗的全身肌肉中的抗肌萎縮蛋白產(chǎn)生,,其中它在心臟中的水平恢復(fù)到正常時(shí)的92%,在橫膈膜中的水平恢復(fù)到正常時(shí)的58%,??茖W(xué)家們已估計(jì)若要給患者帶來(lái)顯著的益處,,抗肌萎縮蛋白水平需要達(dá)到15%的閾 值。
3.Science:冷凍電鏡技術(shù)揭示Hedgehog信號(hào)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)
doi:10.1126/science.aas8843; doi:10.1126/science.aav1025
Hedgehog信號(hào)通路對(duì)于胚胎細(xì)胞的發(fā)育具有重要的作用,,該信號(hào)的缺失會(huì)導(dǎo)致先天性缺陷的發(fā)生,。然而,對(duì)于多數(shù)癌癥,。例如基底細(xì)胞癌,、腦癌、乳腺癌以及前列腺癌來(lái)說(shuō),,該信號(hào)的強(qiáng)度卻失去了控制,。冷凍電鏡技術(shù)的發(fā)展幫助我們揭示了Hedgehog信號(hào)的分子機(jī)制。通 過(guò)對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)知,,能夠幫助我們開(kāi)發(fā)靶向該信號(hào)的藥物分子,。
在近發(fā)表在《Science》雜志上的一篇研究中,來(lái)自西南醫(yī)學(xué)中心以及洛克菲勒大學(xué)的研究者們解析出了原子水平的蛋白結(jié)構(gòu),。研究結(jié)果顯示,,兩個(gè)PTCH-1分子能夠同時(shí)結(jié)合一個(gè)Hedgehog(HH)分子,但結(jié)合位點(diǎn)處于不同的部位,。這一結(jié)合方式對(duì)于該信號(hào)的傳遞是十分 必要的,。
4.Science:教育能夠使人們更加理性?
doi:10.1126/science.aar6987
對(duì)于行為和社會(huì)科學(xué)(包括心理學(xué),,經(jīng)濟(jì)學(xué)和教育學(xué)在內(nèi))研究者來(lái)說(shuō),,人們是否天生就是理性的,或者是否可以通過(guò)教育來(lái)提高理性,,是他們的研究興趣所在,。根據(jù)康奈爾大學(xué)助理教授Hyuncheol Bryant Kim等人發(fā)表在《Science》上的新研究,發(fā)現(xiàn)教育可以用來(lái)幫助 提高個(gè)人的決策質(zhì)量或合理性,。
“通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例以及通過(guò)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),,我們建立了一個(gè)因果證據(jù),即教育干預(yù)不僅會(huì)增加教育成果,,還會(huì)增加理性,,從而衡量人們?nèi)绾问冀K如一地決定尋求目標(biāo),“作者說(shuō)道,。
Kim和他的同事通過(guò)一個(gè)非政府組織安排的馬拉維教育支持的對(duì)照試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這一假設(shè),,該組織為近3,000名九年級(jí)和十年級(jí)女性學(xué)生提供教育方面的財(cái)政支持。
“我們發(fā)現(xiàn)那些受過(guò)教育的人有更高的理性特征,,這表明教育是提高個(gè)人決策質(zhì)量的工具,,”作者說(shuō)。 “雖然我們知道在以前的工作中已經(jīng)證明了學(xué)校教育對(duì)收入和健康等廣泛的結(jié)果產(chǎn)生了積極影響,但我們的工作提供了證據(jù),,證明人們決策能力的提高可能帶來(lái)額外的 好處,。”
5.Science:袋鼠牙齒揭示的秘密
doi:10.1126/science.aas8788; doi:10.1126/science.aav1602
哺乳動(dòng)物的牙齒顯示出對(duì)飲食的復(fù)雜適應(yīng)性,因而能夠提供了一個(gè)了解滅絕物種環(huán)境的窗口,。 Couzens和Prideaux使用這樣的一個(gè)窗口來(lái)研究澳大利亞大的食草動(dòng)物---袋鼠---的擴(kuò)張和多樣化,。正如分子結(jié)果所提示的那樣,真正的袋鼠多樣化不是由于中新世(Miocene)期間的干燥,,而是由于上新世(Pliocene)期間的草原擴(kuò)張,。 此外,由于,,如今已經(jīng)滅絕的短面袋鼠并沒(méi)有因?yàn)楦率溃≒leistocene)末期干旱的增加而下降,相反經(jīng)歷了飲食差異的增加,。
6.Science:城市化和濕度影響著美國(guó)城市流感疫情的強(qiáng)度
doi:10.1126/science.aat6030; doi:10.1126/science.aav1003
流感病毒在冬季襲擊北緯地區(qū)的社區(qū),,使得醫(yī)療保健服務(wù)幾乎達(dá)到了臨界點(diǎn)。環(huán)境濕度的變化是一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,,但是許多其他的季節(jié)性和社會(huì)因素都有所貢獻(xiàn),。Dalziel等人獲得了美國(guó)600多個(gè)城市的流感樣疾病就診醫(yī)生的地理分布。一些郵政編碼經(jīng)常經(jīng)歷明顯的病例高峰或強(qiáng)烈的流行病,,其他的郵政編碼則顯示了更長(zhǎng)的,、更廣泛的流感季節(jié)。在居住密度較低和家庭收入較低的較小城市,,這種情況往往會(huì)發(fā)生,。更大的人口密度較大的城市有較多的流行病,這可能是因?yàn)閭€(gè)人接觸率較高,,從而使得流感傳播較少受氣候變化的影響,。
7.Science:探究物種豐富度對(duì)中國(guó)亞熱帶森林生產(chǎn)率的影響
doi:10.1126/science.aat6405
在草原中開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)研究表明,物種的喪失會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生負(fù)面影響,。森林也是如此嗎,?Huang等人報(bào)告了在中國(guó)亞熱帶森林開(kāi)展的一項(xiàng)大型生物多樣性實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果。這項(xiàng)研究結(jié)合了許多重復(fù),,實(shí)際樹(shù)木密度和大型地塊大小以及各種物種豐富度水平,。經(jīng)過(guò)8年的實(shí)驗(yàn),這些研究結(jié)果表明樹(shù)木多樣性對(duì)森林生產(chǎn)率和碳積累具有強(qiáng)烈的積極影響,。因此,,從單一種植改為混合森林可能有利于恢復(fù)生物多樣性和減緩氣候變化。(生物谷 )