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研究人员精确定位了盲人通过声音识别面孔的大脑区域
乔治城大学医学中心的神经科学家和同事们使用一种专门的设备将图像转换成声音，表明盲人使用大脑中梭状回面部区域来识别基本的面孔，梭状回面部区域对正常人的面部处理至关重要。该研究结果发表在2023年11月22日的《公共科学图书馆·综合》上。乔治城大学神经科学系教授、本研究的资深作者Josef Rauschecker博士说:“一段时间以来，人们都知道盲人可以通过使用其他感官在一定程度上弥补视力的丧失。”“我们的研究测试了视觉和听觉之间的可塑性或补偿程度，通过一种我们称之为感官替代装置的技术设备，将基本的视觉模式编码为听觉模式。通过使用功能性磁共振成像(fMRI)，我们可以确定大脑中这种代偿性可塑性发生
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Science Advances更新了鞭毛运动的机制
中国科大物理学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心张榕京和袁军华研究组在细菌运动机制的研究中取得重要进展，通过定量测量细菌在自由液体环境下游动时的力学条件及相关马达的构成，澄清了在这一领域长期存在的关于马达高负载假设的误解，并揭示了这种构成如何促进细菌运动的鲁棒性机制。相关成果于11月3日发表在《Science Advances》上。细菌的运动对于其生存和感染宿主至关重要。由细菌鞭毛旋转驱动的游动是细菌最为典型的运动机制。对于大肠杆菌来说，每个细菌身上通常有3至7根鞭毛，每根鞭毛底部由一个转动分子马达(即鞭毛马达)驱动。当细菌身上的所有鞭毛马达逆时针旋转时，鞭毛会成束，从而推动细菌游动。每个鞭毛
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伪装干细胞来源的移植可以避免免疫排斥
细胞和器官移植可以挽救生命，但由于缺乏合适的捐赠者，患者经常会遇到长时间的等待名单。根据donatelife.net的数据，2021年，仅在美国就有6000人在等待移植时死亡。有一天，由干细胞产生的移植可能会缓解器官供体持续短缺的问题，使更多的患者可以进行移植。捐献的一个问题是免疫排斥，无论捐献的是死者还是活体捐献者的实体组织或细胞。除非供体材料与受体的免疫系统相匹配，否则移植将会被排斥。然而，干细胞研究正致力于解决这一挑战。目前正在研究产生所谓低免疫原性干细胞的策略，即对干细胞及其衍生组织进行基因修饰，使其不再被免疫系统识别，从而能够从通用的干细胞库中产生移植，而无需进行免疫匹配。与低免疫原
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Science最新公布一种新的算法：揭示罕见的和以前未知的CRISPR-Cas系统
利用一种名为FLSHclust(“flash clust”)的新算法，研究人员在数十亿蛋白质序列中发现了188种罕见的和以前未知的crispr相关基因模块——包括一种新的VII型CRISPR-Cas系统。该方法及其发现为利用CRISPR系统和理解微生物蛋白质的巨大功能多样性提供了新的机会。CRISPR系统已被用于开发越来越多的新型生物分子方法，包括CRISPR/ cas介导的基因组编辑。以前未知的CRISPR系统的发现有可能导致这些生物技术的进一步发展，包括更安全和更有效的基因组治疗。通过对蛋白质序列数据库的计算搜索，CRISPR工具箱得到了扩展。然而，通常使用的算法方法对于挖掘包含数十亿蛋白
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Nature Methods：人工智能识别胚胎发育的速度和阶段！
动物胚胎在从受精卵细胞到功能有机体的过程中，要经历一系列特有的发育阶段。这一生物过程在很大程度上是由基因控制的，并且在不同的动物物种中遵循类似的模式。然而，在个别物种之间，甚至在同一物种的胚胎之间，在细节上都存在差异。例如，个体胚胎阶段通过的速度是不同的。胚胎发育中的这种变异被认为是进化的重要驱动力，因为它们可以导致新的特征，从而促进进化适应和生物多样性。因此，研究动物的胚胎发育对于更好地理解进化机制具有重要意义。但是，如何客观有效地记录胚胎发育的差异，比如发育阶段的时间?由系统生物学家Patrick Müller 领导的康斯坦茨大学的研究人员正在开发和使用基于人工智能(AI)的方法
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Science：利用氧气和铜“剪刀”，生成更便宜的治疗药物
摘要：加州大学洛杉矶分校的研究人员发明了一种方法，可以以通常成本的一小部分生产用于医药和农业的化学品。以氧为试剂，以铜为催化剂，打破有机分子的碳-碳键，将其转化为胺，这种胺被广泛用于制药。传统的金属催化使用昂贵的金属，如铂、银、金和钯，但研究人员使用了氧和铜——一种丰富的贱金属。治疗癌症的药物通常生产非常昂贵，导致需要它们的患者花费高昂。由于加州大学洛杉矶分校的化学家们在有机化学教授Ohyun Kwon的带领下进行了开创性的研究，治疗癌症和其他严重疾病的药物价格可能很快就会大幅下降。例如，一些抗癌药物中使用的一种化学物质每克要花费制药公司3200美元——比一克黄金贵50倍。加州大学洛杉矶分校的
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适者生存？新的研究显示了癌细胞是如何利用细胞竞争来逃避身体防御的
活细胞相互竞争，努力适应当地环境。无法适应环境的细胞最终会被淘汰。这种细胞竞争是至关重要的，因为周围的正常上皮细胞会利用它来识别和消除突变的癌细胞。有研究报道，当“Ras”蛋白的激活突变体在哺乳动物上皮细胞中表达时，它们被推向管腔，与其他身体废物一起排泄，并被竞争消除。也有研究称，含有Ras突变体的上皮细胞在包括小肠、胃、胰腺和肺在内的几个器官中以这种方式被移除。这表明，细胞竞争是一种先天防御系统，由上皮细胞精心策划，以防止偶然产生的癌细胞的积累，从而抑制癌症的形成。一般来说，当正常细胞癌变时，多个基因的突变会逐步累积。然而，细胞竞争如何受到这一过程的影响尚不清楚。例如，当大肠腺瘤性息肉病(A
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TIMP2这种蛋白质可能是逆转大脑衰老时钟的关键
随着年龄的增长，大脑中的细胞、分子和功能发生了变化，这使得它容易患上阿尔茨海默病等疾病。由于衰老是许多神经系统疾病的主要危险因素，衰老过程越来越被认为是有效的治疗靶点。动物模型中越来越多的证据表明，年老的大脑可以通过操纵系统环境来恢复活力，包括通过年轻血浆移植或通过异慢性异种共生共享年轻血液。接触年轻血液的老年小鼠表现出更好的突触可塑性和认知能力。许多研究人员已经开始研究存在于年轻血液中的哪些因素能够赋予老年小鼠大脑年轻化表型。西奈山的研究人员发现：组织金属蛋白酶抑制因子-2 (TIMP2)，一种在生命早期升高的蛋白，可以恢复老年小鼠海马的功能。尽管已经证明该因子对老年小鼠年轻血浆介导的记忆改
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降低一种大脑胆固醇可以减少阿尔茨海默病样损伤
在阿尔茨海默病和相关的痴呆症中，认知能力下降是由一种被称为tau的正常大脑蛋白质的过度积累引起的。无论tau蛋白聚集在哪里，附近的脑组织就会开始退化和死亡。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员在老鼠身上发现，大脑中类似阿尔茨海默病的tau沉积会导致一种被称为胆固醇酯的胆固醇的积累，而降低胆固醇酯的水平有助于防止脑损伤和行为改变。“这具有重要的治疗意义，”资深作者David M. Holtzman医学博士说，他是Barbara Burton和Reuben M. morris III神经病学杰出教授。“我们在这项研究中使用的化合物有副作用，不适合用于人类。但如果你能开发出一种降低脑细胞内胆固醇
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江南大学Cell子刊发文：肠道微生物如何帮助缓解便秘
科学家已经确定了益生菌长双歧杆菌中负责改善肠道动力的基因。11月21日发表在《细胞宿主与微生物》杂志上的一个研究小组发现，拥有abfA基因簇的长芽胞杆菌菌株可以通过增强肠道中被称为阿拉伯糖的不可消化纤维的利用来改善便秘。论文共同通讯作者、江南大学食品学院教授翟齐啸说：“我们建立了遗传变异abfA集群与多种模式生物(包括小鼠和人类)中益生菌长芽胞杆菌关键功能差异之间的因果关系，并提供了单个基因集群如何通过阿拉伯糖代谢影响宿主肠道运动的机制和生态学见解”。便秘是一种全球普遍存在的肠道疾病，全球患病率为10%至15%。胃肠动力受损与肠道微生物生态失调有关，其特征是有益微生物丰度显著减少，其中一些通常
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南京大学，威斯康星大学Nature子刊发文：从干细胞中制造出人类去甲肾上腺素神经元
威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现了一种蛋白质，这种蛋白质对一种脑细胞的发育至关重要，这种脑细胞被认为在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病中发挥作用，并首次利用这一发现从干细胞中培养出神经元。这种干细胞衍生的去甲肾上腺素神经元存在于被称为蓝斑的人类大脑部位，可能有助于研究许多精神疾病和神经退行性疾病，并为开发治疗这些疾病的新方法提供工具。南京大学陶云龙教授和威斯康星大学麦迪逊分校神经科学和神经学教授张素春在《自然生物技术》杂志上发表了他们的研究成果，他们将这些细胞称为LC-NE神经元。陶云龙在进行这项研究时是威斯康星大学麦迪逊分校魏斯曼中心的研究教授。蓝斑中的去甲肾上腺素神经元调节心跳、血压、
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福尔摩斯：血迹的“尾巴”提示重要的、额外的法医细节
在刑事调查中，留在犯罪现场的血迹可能非常重要，因为它们可以提供对发生的事件的关键见解。例如，在伤口有血滴的情况下，血迹的大小和形状可以帮助确定受害者的位置，或者他们是否曾经移动过在涉及溅血的情况下，血迹大小和形状的变化可以提供关于起源地点的线索，例如受害者是坐着还是站着等等。在AIP出版的《流体物理学》一书中，来自波士顿大学和犹他大学的一组科学家展示了血迹如何为侦探、法医和犯罪现场调查员提供更有价值的信息。在法医学领域，液滴斜向撞击形成的细长血迹有时被用来重建放血事件的各个方面。对于低撞击角度，这些污渍可能包括一个不对称的尾巴，血迹分析人员可以利用它定性地确定方向。由于实验上的挑战，目前还缺乏
来源：American Institute of Physics
时间：2023-11-27
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Y染色体及其对消化系统疾病的影响
随着人类Y染色体的完全解码，人类遗传学取得了重大突破，为消化系统疾病的研究开辟了新的途径。随着第三代测序技术的进步，这一里程碑将彻底改变我们对消化系统疾病遗传基础的理解，并为更加个性化和有效的治疗策略铺平道路。Y染色体是人类染色体中最小的染色体，由于其复杂的重复结构，长期以来一直笼罩在神秘之中。然而，最近测序技术的进步使研究人员能够解开这个遗传区域的复杂细节，揭示其在性别决定中的作用及其对各种疾病的潜在影响，包括影响消化系统的疾病。完成Y染色体序列为识别可能导致消化系统疾病的遗传变异提供了全面的参考。这一信息对于理解“缺失的遗传能力”问题至关重要，在这种情况下，可归因于已知遗传因素的疾病风险比
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新疗法可以治疗罕见和遗传性疾病
几十年来，人们对癌症和心脏病等在大部分人群中普遍存在的疾病进行了大量研究。因此，由于对影响许多人的疾病进行了长期的研究，治疗方法得到了极大的改进。然而，有许多疾病只影响少数人。这些疾病往往不为人所知，研究也少得多。它们包括相当多罕见的遗传性疾病，如DOOR综合征，这种病在加拿大和中东特别常见。一组科学家正在试图改变这种状况。“对于一些遗传性、罕见的疾病，目前还没有治愈的方法。然而，基因治疗是一种可能的解决方案，我们现在正在使用基因治疗测试各种策略，”挪威科技大学(NTNU)临床和分子医学系教授Magnar bj ? r<s:1>斯说。他在挪威科技大学和奥斯陆大学医院建立了一个研究小
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Science：没有视觉器官，植物怎么知道光从哪里来呢?
植物没有视觉器官，那么它们怎么知道光从哪里来呢?在一项结合生物学和工程学专业知识的原创研究中，由UNIL的Christian Fankhauser教授领导的团队与EPFL的同事合作，发现了一种光敏植物组织利用空气和水之间界面的光学特性来产生对植物“可见”的光梯度。这些研究结果发表在《科学》杂志上。大多数生物(微生物、植物和动物)即使没有像眼睛这样的视觉器官，也有能力确定光源的来源。这些信息对于自我定位或在环境中进行最佳定位是非常宝贵的。感知光的来源对植物来说尤其重要，植物利用这些信息来定位它们的器官，这种现象被称为向光性。这使它们能够捕获更多的太阳光线，然后通过光合作用将其转化为化学能，这是一
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肿瘤细胞中的突变与DNA-RNA杂交有关
研究表明，染色质和调节它的因子阻止了DNA-RNA杂交的形成，这是与癌症相关的基因组不稳定的来源。这些杂交体阻断复制，导致染色体分裂增加，转录和复制之间发生碰撞。研究表明，染色质是保护基因组完整性的第一道屏障。这已经在肿瘤细胞培养物中各种染色质重塑因子沉默的分析中观察到。在一项将他们的数据与肿瘤细胞基因组数据库进行比较的研究中，他们发现富含DNA-RNA杂交体的基因组位点与肿瘤细胞中突变频率最高的位点相匹配。因此，这项工作首次揭示了DNA-RNA杂交体与癌症相关突变之间存在直接联系，表明它们是肿瘤发展的一个危险因素。Aguilera的实验室率先研究了DNA-RNA杂交在遗传不稳定性发展中的作用
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Nature新论文首次指出：牛肉和奶制品中的一种单一营养成分可以抗癌！
芝加哥大学研究人员的一项新研究表明，在牛羊等放牧动物的肉类和乳制品中发现的一种长链脂肪酸：反式异油酸（Trans-vaccenic acid，TVA），能提高CD8+ T细胞浸润肿瘤和杀死癌细胞的能力。本周发表在《自然》杂志上的这项研究还表明，血液中循环TVA水平较高的患者对免疫疗法的反应更好，这表明TVA有可能作为一种营养补充剂来补充癌症的临床治疗。“有许多研究试图解读饮食与人类健康之间的联系，但由于人们吃的食物种类繁多，很难理解其中的潜在机制。但如果我们只关注食物中的营养物质和代谢物，我们就会开始看到它们是如何影响生理和病理的，通过关注可以激活T细胞反应的营养物质，我们发现了一种通过激活重
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Nature Genetics挑战性新发现：一种对胰腺形成至关重要的基因只存在于人类等少数动物中
了解人类胰腺是如何发育的，对于科学家们在治疗1型糖尿病的过程中制造出产生胰岛素的β细胞至关重要。现在，科学家们有了一个独特而惊人的发现——一种对人类胰腺形成至关重要的基因，在几乎所有其他动物中都不存在。胰腺中的β细胞产生调节血糖的胰岛素。每一种哺乳动物都需要胰腺β细胞才能生存。在确诊的1型糖尿病患者中，没有或很少有工作的β细胞。发表在《自然遗传学》杂志上的这项新发现挑战了关于发育调控如何进化的假设。到目前为止，科学家们一直认为，在进化过程中，对关键器官和功能发育至关重要的基因是高度保守的，这意味着从鱼类到人类，不同物种之间的遗传途径是相同的。然而，这种名为ZNF808的基因只存在于人类、黑猩猩
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Nature：利用单细胞CRISPR筛选发现T细胞分化节点，提高癌症的杀伤能力
T细胞是参与杀死癌症的关键免疫系统成分。肿瘤产生关闭这些T细胞的信号，部分原因是迫使它们逐渐分化(成熟)到一种被称为衰竭的功能低下状态。来自圣犹达儿童研究医院的科学家们全面研究了与癌症中T细胞分化状态有关的转录因子。然后，他们利用这些信息通过促进或阻断t细胞分化来增强临床前模型的抗癌活性。这一发现对癌症免疫治疗有启示，发表在《自然》杂志上。 T细胞用于过继细胞治疗(ACT)以靶向和杀死癌细胞。在ACT中，嵌合抗原受体(CAR) T细胞在血癌中显示出临床疗效，但在实体瘤中效果不佳。这种疗效差异的部分原因是肿瘤促进了T细胞的衰竭，在这种情况下，细胞在主动杀死癌症方面的效果较差。科学家们表
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《Cell Metabolism》少吃一种与肥胖相关的氨基酸，活得更长、更健康
在某些圈子里有一种流行的说法，“卡路里就是卡路里”，但科学表明，这可能不是真的。事实上，在摄入更多某些种类的卡路里的同时也可以改善你的健康。“我们喜欢说卡路里不仅仅是卡路里，”威斯康星大学医学和公共卫生学院的教授和新陈代谢研究员Dudley Lamming说。“饮食中不同的成分除了作为卡路里的功能外，还有其他价值和影响，我们一直在研究一种很多人可能吃得太多的成分。”Lamming是最近发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上的一项以小鼠为对象的新研究的主要作者，该研究表明，减少一种名为异亮氨酸的氨基酸的含量，除了其他好处外，还能延长小鼠的寿命，使它们随着年龄的增长变得更苗条，
来源：Cell Metabolism
时间：2023-11-24
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