新冠病毒研究成最大赢家、CRISPR样酶和口罩金标准

【字体: 时间:2021年09月17日 来源:nature

  

Katalin Kariko, a Hungarian biochemist, in Jenkintown, Pennsylvania, U.S., in 2021.            

生化学家Katalin Karikó帮助开发了一种将mRNA传递到细胞而不触发不必要的免疫反应的方法。

新冠病毒的进展赢得了科学界最赚钱的奖项

在5个价值300万美元的“突破奖”中,有2个奖项是由抗击COVID-19的技术获得的。

其中一个奖项授予了位于费城的宾夕法尼亚大学的Katalin Karikó和Drew Weissman,他们发现了如何将mRNA输送到细胞中,从而开发出了一类新的疫苗。另一个奖项是由三名化学家获得的,他们开发的测序技术已经被用于快速跟踪SARS-CoV-2变异:英国剑桥大学的Shankar Balasubramanian和David Klenerman,以及法国研究公司Alphanosos的Pascal Mayer。第三个生命科学奖颁给了加州拉霍亚市斯克里普斯研究所的Jeffery Kelly,表彰他在淀粉样变性方面的研究。淀粉样变性是一种会影响各种器官并导致神经退化的疾病。

东京大学(University of Tokyo)的Hidetoshi Katori和科罗拉多州博尔德的美国国家标准与技术研究所(US National Institute of Standards and Technology)的Jun Ye获得了基础物理学奖,他们发明了光学晶格时钟,这是一种极其精确的计时设备。

日本京都大学(Kyoto University)的Takuro Mochizuki获得了数学奖,因为他拓展了对代数结构的理解,即完整D模块。

在微生物中发现的基因切割酶的宝库

通过探索CRISPR基因组编辑系统中使用的一种酶的进化起源,研究人员发现了潜伏在微生物基因组中的100多万种其他潜在编辑器。

他们在一个名为IscB的蛋白质家族中发现了新的编辑酶。这些蛋白质被认为是CRISPR酶Cas9的祖先。在基因组编辑过程中,Cas9与RNA片段合作,引导酶找到并切割特定的DNA序列。这使得研究人员能够轻松地将Cas9定位到他们想要改变的基因组区域。

研究人员发现,负责编码IscB蛋白质的DNA通常位于一类RNA分子的DNA附近,他们称之为ωRNA。他们发现,一些IscB蛋白质可以在ωRNA序列指定的位置切割DNA,就像Cas9对引导RNA所做的那样。

该团队继续研究另一个名为TnpB的蛋白质家族,该家族被认为是另一种dna切片crispr相关酶Cas12的祖先。他们发现,在ωRNA的引导下,其中一些蛋白质也能切割DNA。数据库搜索结果显示,有超过100万个基因可能携带TnpB蛋白的编码,一些生物体含有这些基因的100多个副本。

该研究的第一作者、剑桥麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的分子生物学家张峰(Feng Zhang)表示,这一发现可能为基因组编辑提供进一步的工具。

 

新型冠状病毒口罩通过了迄今为止最大的考验

一项黄金标准临床试验得出结论,戴口罩可以减少COVID-19的传播,这支持了此前数百项观察和实验室研究的结果。

反对规定佩戴口罩的人士指出,缺乏相关的随机临床试验,因为这种试验将参与者随机分配到控制组或干预组。但最新的发现是基于一项随机试验,该试验涉及孟加拉国农村地区近35万人。该研究的作者发现,在研究小组分发口罩并促进其使用的村庄,外科口罩——而不是布口罩——减少了SARS-CoV-2的传播(https://go.nature.com/3hhfeki)。

“这真的应该是辩论的结束,”该研究的合著者、加州斯坦福大学传染病研究员Ashley Styczynski说。

Styczynski和她的同事首先制定了一项促进佩戴口罩的战略,采取了卫生工作者在公共场所提醒人们佩戴口罩等措施。这最终使口罩使用量增加了两倍,从控制村的13%增加到鼓励使用口罩的村的42%。研究人员随后比较了控制村和治疗社区的COVID-19病例数量。

该小组发现,治疗村的症状病例数量低于对照村。下降幅度为9%,但研究人员表示,真正的风险降低幅度可能要大得多,部分原因是他们没有对没有症状或症状不符合世界卫生组织(World Health Organization)对该疾病定义的人进行SARS-CoV-2检测。

该研究将外科口罩的风险降低了11%,而布口罩的风险降低了5%。实验室实验进一步证实了这一发现,实验表明,即使在清洗10次后,医用口罩也能过滤掉76%的可通过空气传播的小颗粒。相比之下,研究小组发现,三层布口罩在清洗或使用前的过滤效率只有37%。

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