Cell杂志最受关注的八篇文章(12月)

【字体: 时间:2018年12月26日 来源:生物通

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  来自Scripps研究所的研究人员通过精确切割基因组中的DNA罪魁祸首,揭开了这一医学之谜,取得了重大突破,防止与这些破坏性疾病相关的血管细胞异常。

  

生物通报道:Cell创刊于1974年,现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一,并陆续发行了十几种姊妹刊,在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为

Unveiling the Role of the Most Impactful Cardiovascular Risk Locus through Haplotype Editing

在过去的十年中,科学家们在数十亿人的DNA中发现了一种神秘的“基因幽灵”,无论采用什么饮食,增加运动或者医疗手段,都会增加人体患上心脏病,动脉瘤或中风的风险。

近期,来自Scripps研究所的研究人员通过精确切割基因组中的DNA罪魁祸首,揭开了这一医学之谜,取得了重大突破,防止与这些破坏性疾病相关的血管细胞异常。

而且令人惊讶的是,研究人员还发现这个存在广泛,但却被知之甚少的DNA区域可能“掌管”了超过三分之一的增加心血管疾病风险的已知基因,形成了一个大型的基因网络。

Cell发布基因组编辑新成果:敲除这个基因位点,我们就不会患上心血管疾病?

The Human RNA-Binding Proteome and Its Dynamics during Translational Arrest

RNA分子有许多关键作用:信使RNA(mRNA)帮助储存在DNA中的遗传信息翻译成蛋白质,人类细胞中mRNA约占RNA总数的5%;其他RNA分子不会被翻译成蛋白质,很多必须与蛋白质相互作用,不同类型的RNA与特定蛋白质形成高度复杂的分子机器,比如核糖体。

“RNA和蛋白质相互作用形成一个巨大的网络,但我们对这个网络的确切组成还知之甚少,我们想要了解哪些蛋白质与RNA结合,不同细胞类型或应激条件,这个网络的表现有何不同,现在,我们已经有了一种方法,使我们能够首次研究这些问题,”DKFZ的Jeroen Krijgsveld说。

目前为止,针对蛋白质RNA相互作用的方法只能分析mRNAs,其他非编码RNA(包括近两年新发现的很多品种)与蛋白质的相互作用无法利用现有方法检测。然而,非编码RNAs的数量远超mRNAs,它们的用途也相当广泛。

这种分析所有类型RNA与细胞蛋白质相互作用的新工具名为XRNAX,利用它,科学家鉴定了数百种以前不知道的RNA结合蛋白,而且不仅能看到什么蛋白与RNA结合,还能看到它们的结合程度。文章还描述了当细胞暴露于毒素时的RNA结合变化。

《Cell》新方式搜寻RNA-蛋白质网络

Mapping Local and Global Liquid Phase Behavior in Living Cells Using Photo-Oligomerizable Seeds

Liquid Nuclear Condensates Mechanically Sense and Restructure the Genome

Cell杂志上发表了来自普林斯顿大学不同部门的两篇文章,他们报道了利用这种新工具所观察到的无膜细胞器形成条件以及它们对细胞DNA的影响。

研究小组负责人、化学和生物工程学副教授Clifford Brangwynne说,研究中采用的双光束系统对科学研究具有深远影响。在发表文章中,它允许研究人员精确地探测细胞内相分离:细胞内混乱液体物质转变为功能性细胞室(又称无膜细胞器)的过程。

诺贝尔奖得主、麻省理工学院Koch综合癌症研究所教授Phillip Sharp(未参与本研究)评论这些发现正在促进我们对无膜细胞器的理解。“Brangwynne等人发明了一种新方法来研究蛋白质之间相互作用如何动态地形成具有活细胞相变特性的凝析油。这两篇论文突出了物理学与细胞生物学交界层面令人兴奋的发现,这些发现将导致癌症和阿尔兹海默症等疾病的新疗法。”

两篇《Cell》、两个神器“照亮”无膜细胞组成

Irisin mediates effects on bone and fat viaaV integrin receptors

运动有助于增强骨骼,但其中的机制究竟是什么,科学家们至今不清楚。

12月13日发表在Cell上的一项研究指出,被称为“运动激素”的irisin(虹膜素)能作为一种信号,在肌肉和骨骼组织之间传递,启动新骨细胞替换旧的或受损骨细胞的过程。研究人员还在脂肪和骨细胞中发现了一组称为αV整合素的irisin受体。

“这是一个非常重要的发现,因为在过去几年中,没有人能确定这种特殊激素的受体,”塔克斯大学骨科生物学家Jake Chen说(未参与这项工作)。

Irisin得名于传递信息的彩虹女神Iris,是哈佛医学院的细胞生物学家Bruce Spiegelman发现的。但是这种这种激素受到了许多质疑,一些研究团队没能检测到运动后人体Irisin的增加,一些是无法理解其作用机制。自2015年以来,这些质疑在很大程度上得到了解答,当时Spiegelman研究组以及2012年首次发现Irisin的合作者使用质谱法直接检测到了人血浆中的这种激素。

《Cell》:运动为何能减肥和增强骨骼?首次发现“运动激素”的作用机制

Conformational Activation Promotes CRISPR-Cas12a Catalysis and Resetting of the Endonuclease Activity

在CRISPR基因编辑技术处于风口浪尖的时候,医学和细胞生物学界正在引发一场革命。尽管CRISPR应用前景广阔,但是CRISPR问世后一直争论不断,尤其是在伦理道德和技术精确度/副作用等问题上。

最近,Novo Nordisk基金会蛋白质研究中心的研究人员在《Cell》发表了一篇文章,称他们发现Cas12a可对基因编辑过程进行微调,从而取得预期效果。

如果我们把CRISPR比作汽车引擎,那么我们现在的工作就是绘制引擎的完整3D图,了解它是如何起作用的,Guillermo Montoya教授说道。新知识使我们得以对CRISPR引擎进行微调,使其以各种不同方式工作,比如F1赛车或越野车。

《Cell》如何更好的微调CRISPR?

Protein interaction mapping identifies RBBP6 as a negative regulator of Ebola virus replication

Comparative flavivirus-host protein interaction mapping reveals mechanisms of dengue and Zika virus pathogenesis

格拉斯通研究所(Gladstone Institutes)和加州大学旧金山研究所(UCSF)最近发表了一篇文章,阐述这三种病毒如何与人类细胞相互作用,科学家们找到了三种病毒劫持人体细胞的关键途径,并且发现了至少一种能破坏该途径的药物。另外,他们还证明了寨卡病毒如何引起婴儿小头畸形,打开了预防出生缺陷的一道新门。

12月13日,在《Cell》杂志发表的背靠背论文中,研究人员采用了一种名为“蛋白质-蛋白质相互作用作图”的技术探测三种病毒,并绘制了病毒蛋白与培养皿中的人类细胞蛋白之间每个接触点的地图。

这项工作隶属于UCSF开展的宿主病原体定位计划,分析地图靶向接触点,尝试杀死侵染病毒。

“我们应用系统的蛋白质-蛋白质相互作用策略,以便更好地了解三种病毒如何劫持、连线并感染人类细胞,”两项研究的领导人、格拉斯通研究所高级研究员Nevan Krogan说。“对我来说,最有趣的是,当我看到相同的人类机器被看似非常不同的病毒和不同的致病蛋白劫持。”

通过比较不同病毒图谱,研究人员发现了被几种病毒靶向的人类蛋白。Krogan和他的团队发现,最初用于癌症治疗的候选药可以成功地消除人类细胞由登革热和寨卡引起的感染。

(生物通)






















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