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Nature:宇宙飞船将在第一次行星防御试验中撞向小行星Dimorphos
美国国家航空航天局即将发射一艘价值数百万美元的宇宙飞船,并将其撞向一颗小行星。然而,这并不是一个灾难性的错误,而是保护地球免受致命小行星伤害的第一次测试。美国宇航局正在撞击的小行星Dimorphos对地球没有威胁。但是研究人员想知道他们是否能改变它的轨道,在他们可能需要使用这种策略来改变一个真正危险的小行星之前。位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(JHU-APL)的行星科学家安迪·里夫金(Andy Rivkin)说:“在我们的一生中,大到足以成为问题、我们不得不转向的可能性非常小。”该实验室为美国宇航局建造了这艘宇宙飞船。“但有时你的数字会在你意想不到的时候出现,所以有一份保
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Nature提出饱腹感全新观点:在小脑里有一个进食后信号传导的新方式
患Prader Willi综合症(一种遗传性疾病)的人有着永不满足的食欲。即使饱餐一顿之后,他们也不会感到饱。其结果可能是危及生命的暴饮暴食和肥胖。根据一项新的研究,他们持续的饥饿在一定程度上导致了小脑信号紊乱,这是大脑中负责运动控制和学习的区域。由J. Nicholas Betley和Albert I. Chen领导的一个包含12个机构的国际研究团队,利用Prader Willi病人的线索指导对小鼠的研究,发现了一个小脑神经元子集,它能发出进食后饱足的信号。这一发现公布在Nature杂志上。Betley表示,当研究人员激活这些神经元时,效果“非常巨大”。“这太令人兴奋了。事实上,这个发现太惊
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Science:“零新冠病毒”正在变得越来越难,但中国仍在坚持
在应对今年第三次大规模的COVID-19疫情之际,中国正在加倍努力实施其许多亚太邻国已经放弃的大规模测试、接触追踪和遏制的“零冠状病毒”战略。自10月中旬以来,中国34个省区中的21个省和地区报告了1000多例高传染性德尔塔变种的爆发,这促使中国采取了一些非常措施。北京居民如果运气不好,去了后来的COVID-19高危地区,就被禁止回家。10月31日,在上海迪士尼乐园接到一起确诊病例后,相关部门对3.4万名游客进行了检测,然后才允许他们离开。测试一直持续到午夜,结果是阴性。这样的后勤挑战,日益加剧的封锁疲劳,以及越来越多的公众反对,导致新西兰、新加坡和澳大利亚部分地区放弃了类似的政策,开放了经济
来源:sciencemag
时间:2021-11-19
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Cell卵子和精子形成过程中一种基因突变导致大量DNA断裂
有时理解生物过程的最好方法是扰乱正常的过程并分析结果。这就是为什么斯隆-凯特琳研究所(Sloan Kettering Institute, SKI)的研究人员使用一种突变小鼠作为发现减数分裂过程的新线索的方法,减数分裂形成卵子和精子(也被称为生殖细胞)。研究人员了解了DNA断裂是如何导致意想不到的有害突变的。了解生殖细胞中的突变是如何产生的很重要,因为它们可能导致流产和遗传性疾病。这项研究于2021年11月17日发表在《Cell》杂志上。第一作者Agnieszka Lukaszewicz说:“这项研究使我们能够在分子水平上更多地了解减数分裂。对于出错时会发生什么,我们有了新的见解。”她是Mar
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Nature:利用先进的显微镜了解细胞如何分解蛋白质
图像:低温电子显微镜(cryo-EM)分析蛋白质的速冻溶液,使用高倍电子显微镜产生单个分子或亚细胞结构的图像。资料来源:芝加哥大学蛋白质是一切生物的组成部分。从进行化学反应的酶到在细胞间传递信号的信使,人们对这些蛋白质是如何产生和做什么的进行了大量研究。2004年,亚伦·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)、阿夫拉姆·赫尔什科(Avram Hershko)和欧文·罗斯(Irwin Rose)因为一个不同但同样重要的蛋白质机械过程获得了诺贝尔化学奖:当生物体完成它们的工作时,它们是如何分解蛋白质的。蛋白质降解是一个精心安排的
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微生物是如何从食物的“菜单”中做出选择的?
图片:从左起,Zihan Wang, Veronika Dubinkina和Sergei Maslov开发了一个模型来理解不同物种如何在一个群落中共存。微生物群落通常包含几个共存的物种,尽管它们有相似的代谢能力。他们是如何做到这一点的还不清楚。研究人员现在开发了一个模型,表明如果这些物种对它们所吃的食物有互补的偏好,它们就更容易共存。许多微生物都是双辅助生长的——它们一次只消耗一种可用的食物资源,而不是同时消耗。每个物种都有一个特定的偏好顺序,从最受欢迎到最不受欢迎。重要的是,这个列表在不同的微生物中是不同的。有趣的是,像葡萄糖这样
来源:Nature Communications
时间:2021-11-19
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所有的婴儿都应该在出生时就进行基因组测序吗?
英国基因组公司是一家政府所有的公司,最近宣布了一项全基因组测序的试点计划,以筛选20万看似健康的新生儿的遗传疾病。但是,每个新生儿都应该进行他们的整个基因组测序吗?专家们今天在《英国医学杂志》上讨论这个问题。美国国家人类基因组研究所的Leslie Biesecker及其同事说,大量临床证据表明,筛查遗传疾病可以挽救生命,研究也表明,它可以具有成本效益。他们写道,常规的新生儿基因组测序最终将会实现,但不是对新生儿进行所有疾病的筛查,他们提倡分阶段推出,即在出生时生成基因组序列,随着时间的推移,在适当的年龄顺序揭示变异,以帮助减少遗传疾病的负担。他们解释说,这种基因组信息的推出应该由监管机构指导,
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病毒RNA利用tRNA样结构的动态构象变化劫持宿主机器
狡猾的模仿RNA病毒利用动态的、多功能的折叠元件来劫持宿主细胞的机器。博尼拉等.利用冷冻电子显微镜(cryo-EM)研究了一种溴花叶病毒的RNA元素,它诱使宿主细胞酪氨酸转移RNA合成酶(TyrRS)在病毒基因组的3′端加入一个酪氨酸。在分离和与细胞TyrRS结合的情况下观察该RNA,发现了一种结合结构,不同于与TyrRS结合时RNA中的典型转移RNA L样形状和构象重排,这表明酶识别是一个多步骤的过程。这项研究强调了冷冻电镜的能力,以说明涉及小结构RNA和RNA蛋白复合物的动态过程。摘要病毒需要多功能结构的核糖核酸来劫持宿主的生物化学,但由于难以解决构象动态的RNA结构,它们的机制可能被掩盖
来源:sciencemag
时间:2021-11-19
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抗衰老饮食:将事实与虚构分开
科学和通俗文献中充满了关于饮食可以延缓或逆转衰老过程的说法(至少在模型生物体中是这样)。但是这些干预措施是如何起作用的呢?食物摄取量的多少,是不是一定的比例?在评论中,李等.探索事实和虚构的饮食处方为健康和长寿。他们提出一个统一的概念可能是在蛋白激酶mTOR(雷帕霉素的机械靶点)介导的信号通路上的聚合。另一个结论是,这些饮食对人类的有效性和安全性仍有待确定。背景减少热量摄入而不营养不良是已知的最古老的寿命延长干预措施。20世纪的实验室研究建立并证实了热量限制(CR)在多个模型系统中的好处。在这些研究中,CR不仅增加了进化上遥远生物的寿命,而且减少了与年龄相关的疾病负担和功能衰退。来自人群的流行
来源:sciencemag
时间:2021-11-19
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研究人员揭示了细胞瘙痒受体的结构
这项研究发表在《自然》杂志上,由北卡罗来纳大学教堂山分校的布莱恩·l·罗斯博士和乔纳森·费伊博士以及加州大学旧金山分校的布莱恩·休伊切特博士的实验室领导,他们曾合作研究过重要的细胞受体——化学物质(包括药物)结合在细胞内引起或阻止反应的蛋白质复合物。“我们的工作为新型止痒药物的设计提供了模板,”罗思说,他是迈克尔·胡克杰出药理学教授。“此外,我们的研究团队做了一项非常出色的工作,精确地展示了化学上不同的化合物是如何通过两种不同的受体之一引发瘙痒的。”第一作者Can Cao博士是罗斯实验室的博士后研究人员,共同高级作者Jonathan Fry博士现在是北卡罗来纳大学生物化学和生物物理系的助理教授
来源:University of North Carolina Health Care
时间:2021-11-19
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研究人员在多囊卵巢综合征中发现了新的遗传危险因素
塔尔图大学基因组学研究所的研究人员最近在《人类生殖》杂志上发表了一篇文章,描述了多囊卵巢综合征和遗传学之间的新联系。多囊卵巢综合征是女性最常见的内分泌紊乱,其特征是月经不调、雄激素水平高和/或卵巢肿大,许多卵泡含有卵子(称为多囊卵巢),这可能影响生育能力和其他代谢紊乱的风险。基因组学研究所副教授特里因·莱斯克说:“这是一种多因素疾病,这意味着遗传、环境或生活方式因素都会增加患病风险。”为了在多囊卵巢综合征中寻找这些变异,可以进行全基因组关联研究。莱斯克说:“这项技术将多囊卵巢综合征女性的遗传物质(DNA)序列与无多囊卵巢综合征女性进行了比较,从而可以识别出具有该特征群体中更频繁的序列变化。”使
来源:Human Reproduction
时间:2021-11-19
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Psilocybin针对酒精中毒中认知障碍和渴求增加的共同分子机制
摘要酒精依赖的患者通常表现出执行功能的损害,这些功能会促进渴求,并可能导致复发。然而,酒精中毒导致执行功能障碍的分子机制尚不清楚,需要新的有效的药物治疗。在这里,我们使用双向神经调节方法,证明前额叶mGluR2功能降低与执行控制和酒精渴求受损之间存在因果关系。大鼠前额叶神经元特异性mGluR2基因敲除产生了认知灵活性降低和过度嗜酒的表型。相反,在酒精依赖的大鼠中恢复前额叶mGluR2水平可以挽救这些病理行为。在寻找具有高转化潜能的药物干预的过程中,psilocybin能够恢复mGluR2的表达并减少复发行为。最后,我们提出一个FDG-PET生物标记物策略来识别mGluR2治疗反应性个体。综上所
来源:sciencemag
时间:2021-11-19
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新的自噬标志物 pATG16L1s278 - 自噬研究的利器
细胞自噬是细胞清除“垃圾”、更新细胞器的自我调节机制之一。2016 年诺贝尔生理学/医学奖就授予了揭开细胞自噬机制的日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)。自噬的异常或损伤(失调)会对细胞和机体健康造成严重的后果,被认为与多种老年相关疾病和癌症相关。寻找能在各种疾病中靶向自噬作用的相关药物目前已成为研究热点。通过本篇阅读,您可以了解自噬研究的困难及科学家如何利用新的自噬标志物破局。自噬研究之困 自噬在正常情况下并不活跃,研究常用的方法是诱导性自噬——比如饥饿、药物、或者用遗传手段修饰自噬相关基因,分析检测
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Nature饮食如何通过肠道微生物改变免疫系统功能
“你吃什么就是什么”这句话几百年来一直被用来说明饮食和健康之间的联系。现在,一个国际研究小组发现了这个概念的分子证据,证明了饮食最终如何通过肠道微生物群影响免疫力。这项在老鼠身上进行的研究揭示,动物摄入的食物会引发一种特定肠道微生物的代谢副产物的释放,进而调节动物的肠道免疫。这些发现发表在11月10日的《Nature》杂志上,为饮食、肠道微生物群和免疫功能之间的复杂相互作用提供了一个统一的解释。这是美国哈佛大学医学院、美国布里格姆女子医院、首尔大学、澳大利亚莫纳什大学的科学家们共同合作的成果。实验确定了一种微生物分子,其合成和释放受宿主饮食的影响。反过来,这种分子刺激被称为自然杀伤(NK) T
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Science:人工智能成功预测了蛋白质的相互作用
图像:不同颜色的酵母蛋白以二元、三元、四元和五元的形式组合在一起,就像3D拼图一样执行细胞功能。西南德克萨斯大学和华盛顿大学的研究人员领导的一个国际团队使用人工智能技术预测了这些结构。来源:德克萨斯大学西南医学中心德克萨斯大学西南分校和华盛顿大学的研究人员领导了一个国际团队,使用人工智能(AI)和进化分析来制作真核蛋白质相互作用的3D模型。这项发表在《科学》(Science)杂志上的研究首次确定了100多个可能的蛋白质复合物,并为700多个此前未鉴定的复合物提供了结构模型。对一对对或一组蛋白质组合在一起进行细胞过程的深入了解,可能会
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新生多肽稳定核糖体,实现不间断翻译
然而,多肽中的某些固有序列可以触发翻译的过早终止。由于蛋白质合成是一个必不可少的细胞过程,这一事件可能会造成很大的风险,导致蛋白质功能障碍或合成不完整的蛋白质。在新生的(新合成的)多肽中,这个中断序列富含负电荷氨基酸残基,被称为“固有核糖体不稳定”(IRD)序列。由于这些序列分散在基因组中,细胞如何避免过早终止并确保不间断翻译?由田口秀树(Hideki Taguchi)教授领导的一组东京工业大学的研究人员最近在EMBO杂志上发表的文章中回答了这个关键问题。“考虑到核糖体的主要功能只是将氨基酸聚合成多肽,目前还不清楚是否需要隧道结构。Taguchi教授解释说:“这种隧道结构跨越了30到40个新生
来源:Tokyo Institute of Technology
时间:2021-11-18
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Cell Rep:逃走的前列腺癌细胞
天然肿瘤通常起源于一个出错的单细胞。然而,在实验室小鼠中生长的合成肿瘤往往来自数百万个细胞而不是单个细胞。Trotman说,这个过程并不能准确反映癌症通常是如何开始的。他解释说:如果你想到皮肤癌,对吧?受到紫外线照射的细胞将成为触发因素,而不是你的整个皮肤。”Osten和Trotman所描述的新方法使用了一种更量身定制的技术来研究早期前列腺癌。它用一种病毒把一个正常的老鼠前列腺细胞变成癌细胞。这个单独的癌细胞可以用一种叫做全器官系列双光子断层扫描的显微镜技术定位。这台x光机是全自动的。它拍下器官顶层所有细胞的图像,切下那一块,拍下下一层的图像,然后重复这个过程,直到拍下整个器官。然后,利用人工
来源:Cold Spring Harbor Laboratory
时间:2021-11-18
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翻译工具:从动物心脏到人类心脏
加州大学戴维斯分校健康中心的一组科学家开发了一种新的预测模型,可以将不同动物物种的心脏研究结果转化为人类特有的见解。这种模式可以帮助加速药物开发过程,导致治疗心脏疾病的新疗法,比如心率不齐(心律失常)。在他们今天发表在《Science Advances》杂志上的论文中,研究人员提出了一套转化程序,用于绘制老鼠、兔子和人类心脏细胞的电活动。加州大学戴维斯分校医学院药理学助理教授、该研究的主要作者Stefano Morotti说:“近几十年来,基础研究、转化研究和临床研究的共同努力极大地帮助了我们对疾病机制的理解,但仍然存在许多挑战。一个主要的挑战是将动物模型试验的发现转化为人类应用。”动物物种之
来源:Science Advances
时间:2021-11-18
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PacBio的新冠检测试剂盒上新,微生物组装流程升级
PacBio公司近日宣布新品——HiFiViral SARS-CoV-2 Kit。这是一种可用于监测COVID-19的整体解决方案,可以帮助公共卫生实验室鉴定新型的SARS-CoV-2变异株,并检测在人群中传播的所有变异株。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)突变迅速,但这种新的解决方案让实验室能够实时监测病原体的进化。与需要定期更新且重新验证的扩增子分析不同,新的HiFiViral SARS-CoV-2 Kit让研究人员能够更全面地了解所有突变,确保新出现的变异株可及时捕获到,以供进一步研究。这种解决方案采用准确可靠的HiFi测序来检测SARS-CoV-2变异。与短读长测序相比,HiFi测序
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PNAS:新发现的抗菌分子
英国卡罗林斯卡学院Ume?大学和波恩大学的研究人员发现了一组新的分子,它们对许多耐抗生素细菌具有抗菌作用。由于分子的性质可以很容易地改变化学性质,人们希望开发出新的、有效的、副作用少的抗生素。这些发现已经发表在科学杂志上《美国国家科学院学报》上。在过去的50年里,世界范围内抗生素耐药性的增加令人担忧,而很少有新型抗生素被开发出来。因此,寻找新的抗菌物质是非常必要的。临床使用的大多数抗生素是通过抑制细菌形成保护性细胞壁的能力,导致细菌破裂(细胞裂解)而起作用的。除了众所周知的盘尼西林能抑制酶的堆积外,新的抗生素如daptomycin或最近发现的teixobactin能结合一种特殊的分子脂质II。
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2021-11-18