2019年8月30日Science期刊精華

2020-12-02 生物谷

2019年9月16日訊/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2019年8月30日)發布,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:重大突破!根治瘧疾有戲!選擇性抑制PfCLK3蛋白可殺死處於各個發育階段的瘧原蟲
doi:10.1126/science.aau1682

在一項新的研究中,來自蘇格蘭格拉斯哥大學等研究機構的研究人員取得突破性進展,他們揭示出一種稱為TCMDC-135051的新藥可能阻止瘧疾傳播,並且也可能治療感染著這種致命性寄生蟲病的人。這些研究結果為全球抗擊瘧疾的鬥爭提供了新的希望。相關研究結果發表在2019年8月30日的Science期刊上,論文標題為「Validation of the protein kinase PfCLK3 as a multistage cross-species malarial drug target」。論文通訊作者為格拉斯哥大學的Andrew Tobin教授。

在Tobin教授的領導下,這些研究人員發現一種能夠在瘧原蟲生命周期的全部三個階段---肝臟階段、紅細胞階段和配子體發育階段(亦即性發育階段)---殺死瘧原蟲並且阻止瘧原蟲性發育的藥物。

這種新藥通過阻止一種稱為PfCLK3的必需蛋白的活性起作用,其中這種蛋白控制參與保持瘧原蟲存活的其他蛋白的產生/活性。通過阻斷這種蛋白的活性,這種藥物就可以有效地殺死瘧原蟲,這不僅可以防止它擴散,而且還可以治療瘧疾患者。

Tobin教授說:「我們對這些新發現感到非常興奮,並希望它們為消滅瘧疾的第一步鋪平了道路。我們的研究表明通過在瘧原蟲發育的各個階段殺死瘧原蟲,我們不僅發現了一種治癒瘧疾的潛在方法,而且還發現了一種阻止瘧原蟲從人類傳播到蚊子然後再感染其他人的方法。」

2.Science:重大進展!鑑定出一種引發過敏反應的免疫細胞亞型---Tfh13細胞
doi:10.1126/science.aaw6433

當過敏症引起過敏性休克(anaphylaxis,一種嚴重的過敏反應),即呼吸道收縮和血壓突然下降時,這可危及生命。在一項新的研究中,來自美國耶魯大學和傑克遜基因組醫學實驗室等研究機構的研究人員鑑定出一種觸發與過敏性休克和其他的過敏反應相關的抗體產生的免疫細胞亞型。他們揭示出一種可用於開發阻止嚴重過敏反應的新療法的潛在靶標。相關研究結果於2019年8月1日在線發表在Science期刊上,論文標題為「Identification of a T follicular helper cell subset that drives anaphylactic IgE」。

這些研究人員在經培育後患上罕見的稱為DOCK8免疫缺陷綜合症的遺傳性免疫疾病的實驗室小鼠中,發現了一種稱為輔助性濾泡T細胞13(T follicular helper cell 13, Tfh13)的T細胞亞型。在人類中,DOCK8缺乏導致皮膚和呼吸系統遭受復發性病毒感染以及嚴重的過敏症和哮喘。

過敏症和過敏性休克與高水平的高親和力IgE抗體的產生有關,這些抗體與過敏原強烈結合。從而刺激過敏反應。這些研究人員指出,存在DOCK8缺陷的小鼠具有在正常小鼠中未發現的新型輔助性濾泡T細胞,它們產生稱為細胞因子的化學信使分子的獨特組合。

這些研究人員隨後選擇具有正常免疫系統的小鼠,用呼吸道過敏原和食物過敏原讓它們致敏,從而誘導出導致過敏性休克的嚴重過敏反應。儘管非過敏性小鼠缺乏Tfh13細胞,但是過敏性小鼠同時具有Tfh13細胞和高親和力IgE。通過遺傳操縱,他們阻止了小鼠體內的Tfh13細胞產生,結果發現這些小鼠不能對過敏原產生過敏性IgE。為了證實這種新的見解也適用於人類,他們隨後將來自花生或呼吸道過敏症患者的血液樣本與非過敏性志願者的血液樣本進行比較,發現存在過敏症和相關IgE的人體的血液中具有升高的Tfh13細胞水平。

3.Science:到底存不存在同性戀基因?
doi:10.1126/science.aat7693; doi:10.1126/science.aay2726

長期以來,研究人員都知道一個人的性偏好都受到他或她的基因組成的影響--不管他們更喜歡男性還是女性性伴侶,或者兩者都喜歡。最直接的證據是,同卵雙胞胎的性偏好更有可能是相同的,因為他們的基因組成是相同的,而非同卵雙胞胎只有50%的基因組成相同。目前尚不清楚的是,其中涉及哪些特定基因。1993年的一項研究發現,男性的性取向受到X染色體上一種特殊基因的影響,媒體自然將這種基因稱為"同性戀基因"。但後來的一項研究並沒有重複這一發現,隨後的隨訪結果喜憂參半。

而在一項於8月30日發表在《Science》上的文章中,來自麻省總醫院、布羅德研究所等機構的研究人員試圖找到這個問題的答案,研究人員使用了有史以來同類研究中最大規模的樣本量對這個問題進行了深入研究,最終得出了一些出乎意料的結論,題為"Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior"。

他們的研究方法很簡單--在其他條件相同的情況下,研究規模越大,研究人員對結果就越有信心。因此,研究人員使用了近50萬個樣本,而不是像以前的性別偏好基因研究那樣,對幾百或幾千個個體進行抽樣。

為了獲得如此大的樣本,研究人員使用了作為更廣泛項目收集的一部分數據。這些數據包括來自英國(英國生物銀行研究的一部分)和美國(關於商業血統公司23andMe對客戶收集的數據的一部分,他們同意回答關於性的研究問題)的參與者的DNA數據和問卷回答。

研究人員發現並沒有一個獨立的"同性戀基因",而是有很多很多的基因影響著一個人擁有同性伴侶的可能性。總的來說,考慮到最終影響一個人性慾的數千種基因特徵,基因在一個人同性吸引力中所佔的比例在8%到25%之間。

單獨來說,這些基因中的每一個都只有非常小的影響,但它們的綜合影響是巨大的。研究人員可以從統計學上確定五個特定的DNA位點;研究人員還可以滿懷信心地表示,還有成百上千的其他位點也在發揮作用,但是它們目前還無法確定它們都在哪裡。

4.Science:探究美洲早期的人類居住
doi:10.1126/science.aax9830

位於北美西部的庫珀渡口考古遺址(Cooper's Ferry archaeological site)為美洲早期人口的模式和時間過程提供了證據。Davis等人描述這個考古遺址的人類活動的新證據,包括帶柄的箭點(stemmed projectile points)。放射性碳年代測定和貝葉斯分析表明年代距今16560和15280年之間。因此,人類在內陸無冰走廊開放之前抵達美洲,因此太平洋沿岸航線是可能的進入航線。 帶柄的箭點與在日本舊石器時代晚期發現的那些箭點非常相似,這也支持了沿海路線的假設。

5.Science:探究人類土地利用的綜合歷史
doi:10.1126/science.aax1192; doi:10.1126/science.aay4627

人類在1萬到8000年前開始在地球表面上留下持久的影響。Stephens等人通過與全球考古學家的合作,編纂了一幅全新世全球人類土地利用軌跡的綜合圖。狩獵者、採集者、農民和牧民更早地和在很大程度上改變了地球的面貌,這一變化在距今3000年前基本上是全球性的。

6.Science:來自根瘤菌tRNA的小RNA片段是調節植物結瘤的信號分子
doi:10.1126/science.aav8907; doi:10.1126/science.aay7101

為了固氮,豆科植物與結瘤細菌形成共生關係。Ren等人如今揭示了細菌作為這一過程中的活躍調節者發揮作用。從根瘤菌tRNA分子山切割下來的小片段進入宿主的RNA幹擾複合物中來沉默關鍵宿主基因。因此,宿主和微生物都塑造了一種共生環境。

7. Science:可編程的基因組工程
doi:10.1126/science.aay0737

大腸桿菌具有單條環狀染色體。Wang等人創造了一種方法,將大腸桿菌基因組分裂成可以修飾、重排和重組的獨立染色體。將未修飾的大腸桿菌基因組有效地分裂成兩對確定的、穩定的合成染色體,為大規模基因組操作(比如易位和倒位)提供了常見的中間體。來自不同細胞的合成染色體經融合後在靶細胞中產生單個基因組。精確、快速、大規模的基因組工程操作是創建多樣化合成基因組的有用工具。

8.Science:膜相關周期性骨架是神經元中RTK反式激活的信號平臺
doi:10.1126/science.aaw5937

在神經元中,許多細胞過程受到受體酪氨酸激酶(RTK)調節。RTK是位於細胞表面的受體,它們的激活依賴於其他的信號轉導通路。Zhou等人使用超解析度成像可視化觀察信號蛋白在膜相關周期性骨架(membrane-associated periodic skeleton, MPS)上的共定位,MPS由肌動蛋白、血影蛋白(spectrin)以及神經元的軸突和樹突中的相關分子形成。信號蛋白在不同通路中的共定位導致RTK的反式激活,從而啟動細胞內信號轉導。 在負反饋迴路中,下遊信號會導致MPS降解。因此,MPS是一種動態調節的平臺,可協調神經元中的信號轉導。(生物谷 Bioon.com)

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