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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。
圖片來自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
對治療產(chǎn)生抗藥性的癌癥通常會發(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。某些癌癥能夠通過改變細(xì)胞類型部分地逃避治療,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,來自美國加州大學(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)一步的測試證實(shí)攜帶著PARCB的SCNC細(xì)胞(PARCB-SCNC細(xì)胞)與來自人體的小細(xì)胞前列腺癌(small cell prostate cancer, SCPC)細(xì)胞存在著顯著的類似性。特別地,RNA表達(dá)以及某些基因的開啟和關(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,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)模式非常類似于SCPC和小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)。接下來,他們測試了PARCB基因是否 能夠?qū)碜匀朔尾康慕】导?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養(yǎng)不良癥)是兒童中的一種常見的致命性遺傳疾病。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,但是迄今為止還沒有一種有效的治療方法存在著。
在一項(xiàng)新的研究中,來自美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心、Exonics治療公司(Exonics Therapeutics)和英國獸醫(yī)學(xué)院的研究人員在4只攜帶著在DMD患者常見的突變的狗中利用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信號復(fù)合體的結(jié)構(gòu)
doi:10.1126/science.aas8843; doi:10.1126/science.aav1025
Hedgehog信號通路對于胚胎細(xì)胞的發(fā)育具有重要的作用,該信號的缺失會導(dǎo)致先天性缺陷的發(fā)生。然而,對于多數(shù)癌癥。例如基底細(xì)胞癌、腦癌、乳腺癌以及前列腺癌來說,該信號的強(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信號的分子機(jī)制。通 過對蛋白結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)知,能夠幫助我們開發(fā)靶向該信號的藥物分子。
在近發(fā)表在《Science》雜志上的一篇研究中,來自西南醫(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)合方式對于該信號的傳遞是十分 必要的。
4.Science:教育能夠使人們更加理性?
doi:10.1126/science.aar6987
對于行為和社會科學(xué)(包括心理學(xué),經(jīng)濟(jì)學(xué)和教育學(xué)在內(nèi))研究者來說,人們是否天生就是理性的,或者是否可以通過教育來提高理性,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)教育可以用來幫助 提高個(gè)人的決策質(zhì)量或合理性。
“通過模擬現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例以及通過隨機(jī)對照試驗(yàn),我們建立了一個(gè)因果證據(jù),即教育干預(yù)不僅會增加教育成果,還會增加理性,從而衡量人們?nèi)绾问冀K如一地決定尋求目標(biāo),“作者說道。
Kim和他的同事通過一個(gè)非政府組織安排的馬拉維教育支持的對照試驗(yàn)來檢驗(yàn)這一假設(shè),該組織為近3,000名九年級和十年級女性學(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。 “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
哺乳動物的牙齒顯示出對飲食的復(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)窗口來研究澳大利亞大的食草動物---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)動因素,但是許多其他的季節(jié)性和社會因素都有所貢獻(xiàn)。Dalziel等人獲得了美國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:探究物種豐富度對中國亞熱帶森林生產(chǎn)率的影響
doi:10.1126/science.aat6405
在草原中開展的實(shí)驗(yàn)研究表明,物種的喪失會對生態(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)告了在中國亞熱帶森林開展的一項(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)際樹木密度和大型地塊大小以及各種物種豐富度水平。經(jīng)過8年的實(shí)驗(yàn),這些研究結(jié)果表明樹木多樣性對森林生產(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 )