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简单的人工spike-ins可以提升植物基因活性分析的准确性
在基因表达分析中，例如RNA-seq（RNA测序），spike-ins被广泛使用。在样本制备的早期阶段将spike-ins加入到样本中。由于这些spike-ins的加入量是已知的，它们可以作为一个内部参照，帮助研究人员校正样本处理和测序过程中可能出现的技术变异，如PCR扩增偏差、RNA降解或测序误差等。Spike-ins是一种实验室技术，用于在生物学样本中加入已知的、外源的控制分子，以监测和校正实验过程中可能出现的变异和偏差。这些控制分子通常是合成的RNA或DNA片段，它们在序列上与目标生物样本中的自然序列不同，因此不会与样本中的任何自然分子发生混淆。通过比较spike-ins的预期和实际测序
来源：The Plant Journal
时间：2024-03-29
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甜蜜的负担！多倍体甘蔗基因组图谱登上Nature
甘蔗是世界上产量最高的作物，影响着全球历史、贸易和地缘政治。从全球范围的糖料作物来看，甘蔗糖占比约为80%左右。与此同时，甘蔗也有着极其复杂的基因组。因此，它也成为目前唯一一种没有完整基因组图谱的主要作物。美国和法国的科学家们近日利用多种技术，成功绘制出甘蔗的遗传图谱。有了这张图谱，他们就能够验证对褐锈病有抗性的具体位置。研究人员还可以利用基因序列更好地了解与蔗糖生产有关的多个基因。这项研究是美国能源部联合基因组研究所（JGI）的社区科学计划中的一部分。研究成果于3月27日发表在《Nature》杂志上。目前，甘蔗基因组已发布在JGI的植物网站Phytozome上。共同通讯作者、JGI植物项目的
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Science Robotics：一种能够预测面部表情，并与人类同时执行面部表情的机器人
如果你走到一个长着人形脑袋的机器人面前，它首先对你微笑，你会怎么做?你可能会回以微笑，也许会觉得你们俩在真诚地互动。但是机器人是怎么知道怎么做的呢?或者换个更好的问题，它怎么知道让你对它微笑呢?由于ChatGPT等大型语言模型的进步，我们已经习惯了擅长语言交流的机器人，但它们的非语言交流技能，尤其是面部表情，还远远落后。设计一个不仅能做出各种各样的面部表情，而且知道何时使用它们的机器人是一项艰巨的任务。应对挑战哥伦比亚大学工程学院的创新机器实验室已经为这项挑战工作了五年多。在今天发表在《科学机器人》(Science Robotics)杂志上的一项新研究中，该团队推出了Emo，一种能够预测面部表
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鞘内基因治疗：为巨轴突神经疾病患者带来希望
巨轴突神经病是一种罕见的常染色体隐性遗传病，多症状神经退行性疾病，由编码巨轴突蛋白的基因GAN的双等位基因功能丧失变异引起。GAN非常罕见，全世界已知的家族只有75个。没有正常的巨轴突蛋白（gigaxonin），神经细胞的轴突会膨胀并最终退化，导致细胞死亡。这种疾病是进行性的，通常在儿童生命的最初几年开始，症状包括笨拙和肌肉无力。患者随后失去行走能力，手臂和腿部失去知觉，许多人逐渐失去听力和视力，并在年轻时死亡。德克萨斯大学西南医学中心的研究人员开发的一种用于治疗罕见疾病巨轴突神经病(GAN)的基因疗法，在儿科患者中耐受性良好，并显示出明显的益处。发表在《新英格兰医学杂志》(New Engla
来源：ut southwestern
时间：2024-03-29
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这种动物独特的新陈代谢是如何保护它们免受心脏病发作的？
这种不寻常的地下哺乳动物具有极长的寿命，显示出对低氧环境的遗传适应性，这可能为推进人类生理和医学研究的其他领域提供机会，包括开发新的治疗方法。由医学和牙科学院的Dunja Aksentijevic博士领导的伦敦玛丽女王大学的一项新研究表明，裸鼹鼠的基因组包含特定的适应性，使它们能够在低氧甚至无氧的自然栖息地中生存。研究结果还表明，哺乳动物独特的心脏代谢特征有助于避免心血管事件对心脏造成的损害。Aksentijevic博士带领来自伦敦、比勒陀利亚和剑桥的科学家团队从裸鼹鼠身上提取心脏组织样本，并将其与其他非洲鼹鼠物种(Cape、Cape dune、common、Natal、Mahali、high
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新的基因分析工具追踪与CRISPR编辑相关的风险
自十多年前取得突破性进展以来，CRISPR已经在广泛的领域彻底改变了DNA编辑。现在，科学家们正在将这项技术的巨大潜力应用于人类健康和疾病，瞄准治疗癌症、血液疾病和糖尿病等一系列疾病的新疗法。在一些设计好的治疗方法中，患者被注射经过CRISPR处理的细胞或包装好的CRISPR组件，目的是通过精确的基因编辑来修复患病细胞。然而，尽管CRISPR作为下一代治疗工具显示出巨大的前景，但该技术的编辑仍然不完美。基于CRISPR的基因疗法可能会对部分基因组造成意外但有害的“旁观者”编辑，有时会导致新的癌症或其他疾病。需要新一代的解决方案来帮助科学家解开CRISPR靶向和脱靶编辑背后复杂的生物动力学。但这
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研究人员发现在三阴性乳腺癌中促进癌细胞产生的分子
广岛大学的一组研究人员发现了一种促进癌细胞产生的分子。这种分子可能被证明是治疗三阴性乳腺癌的潜在治疗靶点，三阴性乳腺癌是一种侵袭性乳腺癌。他们的研究成果发表在2024年1月18日的《分子癌症研究》杂志上。乳腺癌是最常见的癌症类型，在所有癌症相关死亡中排名第五。2020年，全球报告了230万例新的乳腺癌病例。那一年，乳腺癌导致68.5万人死亡。一些研究报告称，一种名为AIbZIP(雄激素诱导的碱性亮氨酸拉链)的分子会促进不同类型癌症的恶性行为。因此，研究小组研究了AIbZIP在恶性肿瘤中的潜在作用。他们的计算机模拟分析显示AIbZIP在三阴性乳腺癌的腔内雄激素受体亚型中高表达，在细胞周期调节中发
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一项新研究揭示了大脑加速衰老的危险因素
在《Nature Communications》上发表的一项新研究中，研究人员通过观察4万名45岁以上的英国生物银行参与者的大脑扫描，研究了遗传和可改变对脆弱大脑区域的影响。此前，研究人员已经确定了大脑中的一个“弱点”，这是一个特定的高阶区域网络，不仅在青春期发育较晚，而且在老年时也会出现较早的退化。他们发现，这个大脑网络也特别容易受到精神分裂症和阿尔茨海默病的影响。在他们最新的研究中，研究人员检查了161个痴呆症的风险因素，并将它们对这个脆弱的大脑网络的影响排序，超过年龄的自然影响。他们将这些所谓的“可改变的”风险因素——因为它们可能在一生中改变以降低患痴呆症的风险——分为15大类:血压、胆
来源：Nature Communications
时间：2024-03-29
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妊娠期和产后的高脂肪/低蛋白质饮食可能导致其后代的葡萄糖控制改变和其他“不适应”代谢变化
母体营养不良在功能性发展中起着至关重要的作用，它会导致行为、认知和代谢的异常和紊乱。"自助餐饮食"（高脂肪/低蛋白饮食）已被联系到肥胖、代谢综合征、糖尿病和其他代谢紊乱的生命周期中。然而，关于宫内和早期产后营养不良对哺乳动物能量代谢物昼夜节律编程的影响，目前的研究报道非常少。在哺乳动物中，昼夜节律的中枢控制对于与环境的正确互动和生理调节至关重要。在发育期间暴露于营养不良会在中枢神经系统和外围系统上留下终生的代谢印记。探索在发育关键期给予高脂肪/低蛋白饮食对整个生命周期的影响的研究还很少。当前的研究探讨了由高脂肪/低蛋白饮食（自助餐饮食）引起的宫内和围产期营养不良对大鼠在40
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Nature：长期的记忆储存依靠神经“发炎”和DNA损伤
当长期记忆形成时，一些脑细胞会经历一股强烈的电活动，以至于会破坏它们的DNA。一项对小鼠的研究表明，随后，一种炎症反应开始起作用，修复这种损伤，帮助巩固记忆。这并不是第一次将DNA损伤与记忆联系起来。2021年，未参与这项研究的剑桥麻省理工学院神经生物学家Li-Huei Tsai和她的同事们发现，双链DNA断裂在大脑中很普遍，并将其与学习能力联系起来。为了更好地理解这些DNA断裂在记忆形成中所起的作用，研究报告的合著者、纽约市阿尔伯特爱因斯坦医学院的神经科学家Jelena Radulovic和她的同事们训练小鼠将小电击与新环境联系起来，这样当动物再次进入那个环境时，它们就会“记住”那次经历，并
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《Nature》新型抗体治疗让衰老的免疫系统恢复了年轻
几十年来，加州斯坦福大学Irv Weissman小组的研究人员一直在努力追踪血液干细胞的命运。它们补充了人体的红细胞(将氧气从肺部输送到身体的各个部位)和白细胞(免疫系统的关键组成部分)。2005年，Weissman和他的同事发现，随着小鼠年龄的增长，血液干细胞的数量会发生变化。在幼鼠体内，两种类型的血液干细胞处于平衡状态，每一种都进入免疫系统的不同部分。“适应性”臂产生针对特定病原体的抗体和T细胞;“先天”手臂会对感染产生广泛的反应，比如炎症。然而，在老年小鼠中，这种平衡向促炎先天免疫细胞倾斜。据报道，老年人的血液干细胞也发生了类似的变化，研究人员推测，这可能导致人体产生新抗体和T细胞反应的
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免疫细胞如何控制棕色脂肪组织，从而应对寒冷
筑波大学的研究人员已经阐明了巨噬细胞的分子机制，巨噬细胞是一种免疫细胞，通过控制棕色脂肪组织的产热来提高体温以应对寒冷。在寒冷环境中保持体温对生存至关重要。然而，详细的机制仍然难以捉摸。人体采用两种方式产热:由骨骼肌介导的寒颤产热和由棕色脂肪组织介导的非寒颤产热。后者对于长期适应寒冷尤为重要。研究人员调查了转录因子MAFB在巨噬细胞中的作用，巨噬细胞是一种免疫细胞类型，参与棕色脂肪组织中的非寒战产热。这种组织可以产生热量来提高体温，以应对寒冷，主要由交感神经系统调节。因此，研究人员培育了缺乏Mafb的小鼠，并将它们暴露在寒冷的环境中，监测它们的体温变化。他们的研究发表在《Cell Report
来源：Cell Reports
时间：2024-03-28
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Science Advances封面文章：第一种能跟踪胎盘发育的可视化方法
杜克大学(Duke University)的内科医生和生物医学工程师已经开发出一种方法，可以可视化观察老鼠怀孕期间胎盘的生长情况。通过将可植入窗口与超快成像工具相结合，该方法首次提供了跟踪胎盘发育的机会，以更好地了解该器官在怀孕期间的功能。这一新视角为研究人员提供了一种精确的方法，可以研究饮酒等生活方式因素和炎症等健康并发症如何影响胎盘，并可能导致不良的妊娠结果。这项研究发表在3月20日的《科学进展》(Science Advances)封面文章上。胎盘是一个高度血管化的器官，在母体和胎儿之间形成，提供氧气和营养，同时清除废物。尽管其发展过程中的问题可能会导致双方的一系列健康问题，但人们对它的生
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中国科学技术大学、辛辛那提儿童医院最新发表了一篇意义重大的Nature论文
试想一下，如果能对小鼠细小骨骼中形成的不同类型的血细胞进行计数，并精确定位骨髓中负责产生特定类型血细胞的细胞串和细胞簇，那将会是多么美妙的事情。这正是一组科学家在3月20日《自然》杂志上发表的一项影响深远的研究中所取得的成果。他们的工作增加了对骨髓“巧妙”和“弹性”解剖的前所未有的新理解，同时也提供了骨骼如何应对感染或失血等压力的意想不到的变化的证据。“令人惊讶的是，我们发现不同骨骼对造血损伤的反应各不相同。我们推测，某些骨骼具有特化功能，能优先应对某些损伤，这将是未来研究的重点。”该研究由辛辛那提儿童医院医学中心Daniel Lucas及中国科学技术大学吴清清（吴清清和张济舟为本文共同第一作
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DNA的新用途：用DNA吸附固定催化剂 高效电还原二氧化碳
将二氧化碳转化为有用的产品首先需要将其转化为一氧化碳。实现这一目标的一种方法是用电，但这种电催化所需的能量非常高。为了降低成本需要使用催化剂，以加快反应速度，降低反应所需的能量。如果能解决这个问题，电化学还原二氧化碳(CO2)是一种很有前途的、将工业副产物转化为有用物质的途径。用于该反应的一种催化剂是一类被称为卟啉的小分子催化剂，它含有铁或钴等金属，其结构与血液中携带氧气的血红素分子相似。在电化学反应中，电化学装置含有驱动电极，二氧化碳溶解在装置内的水中，要使得二氧化碳和催化剂能够在电极表面相遇，悬浮在溶液中的催化剂必须非常靠近电极表面，而这种效率并不高。为了使反应更频繁地发生，从而提高电化学
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通过人工智能分析，确定了两种具有GLP-1激动剂减肥药潜力的植物提取物！
欧洲肥胖大会(ECO 2024)(5月12日至15日在威尼斯举行)将听到，一项基于AI(人工智能)的研究发现了两种可能作为GLP-1激动剂减肥药的植物化合物。胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)受体激动剂，如西马鲁肽和替西肽，在帮助人们减肥方面非常有效。通过模仿一种名为GLP-1的激素的作用，结合并激活细胞中的GLP-1受体，它们可以减少食欲和饥饿感，减缓胃中食物的释放，增加进食后的饱腹感。然而，西班牙穆尔西亚天主教大学结构生物信息学和高性能计算研究小组(BIO-HPC)和饮食失调研究小组(UCAM)的Elena Murcia说，有必要寻找替代方案。她解释说:“尽管目前GLP-1激动剂的有效性已
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《Gut》口腔细菌加速了小鼠胰腺癌的发展
希伯来大学哈达萨牙科医学院生物医学和口腔研究所的Gabriel Nussbaum教授和他的团队最近在《Gut》杂志上发表了一项研究，揭示了口腔细菌与小鼠胰腺癌发病之间的关键联系。他们的研究深入研究了口腔微生物群(特别是牙龈卟啉单胞菌)与胰腺癌发展加速之间的复杂关系，为早期发现、预防和潜在的治疗途径提供了重要的见解。胰腺导管腺癌(PDAC)与牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）的存在有关，卟啉单胞菌是一种以与牙周病相关而闻名的普遍厌氧菌。利用流行病学线索，Nussbaum教授的团队开始了一段阐明牙龈假单胞菌在推动胰腺癌进展中的潜力的旅程。他们的研究包括使用小鼠模型全
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工程树突状细胞激活T细胞，突破非小细胞肺癌治疗障碍
加州大学洛杉矶分校健康约翰逊综合癌症中心的研究人员进行的一项研究表明，将工程树突状细胞直接注射到肺癌肿瘤中，可以帮助促进更强的免疫反应，使更多的T细胞变得活跃，更有效地攻击癌症。当对患有非小细胞肺癌的小鼠进行测试时，研究小组发现，将这种疗法与免疫检查点阻断疗法(一种免疫疗法)相结合，使治疗更加有效。免疫检查点阻断对于治疗非小细胞肺癌是革命性的。然而，大多数肺癌患者并没有从治疗中获益，许多患者在最初的反应后出现疾病进展。这可能是因为免疫系统没有将肿瘤视为威胁，或者肿瘤周围的环境抑制了免疫反应。科学家们发现，某些被称为趋化因子的分子，特别是CXCL9和CXCL10，在吸引免疫细胞，特别是活化的T细
来源：Cell Reports Medicine
时间：2024-03-28
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研究揭示了如何靶向“睡眠”乳腺癌细胞并防止复发
科学家们已经发现了乳腺癌细胞如何“冬眠”以避免治疗，并在几年后“醒来”，从而导致更难治疗的复发。他们的研究发表在《Cancer Discovery》杂志上，揭示了表观遗传学在控制癌细胞如何进入休眠状态中的作用，并提出了在细胞醒来之前靶向它的策略。表观遗传改变会改变你的身体读取DNA的方式，而不会改变DNA代码本身。雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌患者占所有乳腺癌的80%，在最初的诊断和手术后，他们的癌症复发的风险持续多年甚至几十年。为了降低复发的风险，患者需要接受5到10年的激素治疗，以治疗任何残留的癌细胞。表观遗传机制伦敦癌症研究所的研究小组发现，为了降低癌症复发的风险，这种激素疗法在某些情况
来源：Cancer Discovery
时间：2024-03-28
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发现一种刺激视神经再生的蛋白质
根据美国疾病控制中心(CDC)的数据，仅在美国，就有300多万人因视神经损伤而失明和视力受损。这种损伤最常见的原因是青光眼，这是一种影响眼部液体流动的眼病，最终会损害连接视网膜和大脑的长束细胞。那束细胞就是视神经。它们在受损后不会再长出来，导致永久性视力丧失。现在，康涅狄格大学医学院神经学家Ephraim Trakhtenberg实验室的一组研究人员已经证明，一种以前被认为不重要的蛋白质可以刺激神经细胞的再生。这种蛋白被称为核转录因子血红素(nuclear factor erythroid，Nfe)，由Nuclear factor erythroid 2 like (Nfe2l)基因编码，家族
来源：Experimental Neurology
时间：2024-03-28
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