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Science：首次成功开发出了使药物效果最大化的单原子编辑技术
在开创性的药物开发中，能够轻松快速编辑负责药物功效的关键原子的新技术被视为一项基础和“梦想”技术，彻底改变了发现潜在候选药物的过程。韩国科学技术院（KAIST）的研究人员在世界上首次成功开发出了使药物效果最大化的单原子编辑技术。8日，韩国科学技术院表示，化学学系朴允秀教授研究组成功开发出了将呋喃化合物中的氧原子编辑为氮原子，直接转化为制药领域广泛使用的吡咯骨架的技术。 该研究在10月3日的权威科学杂志《科学》上。许多药物具有复杂的化学结构，但它们的疗效往往由一个关键原子决定。像氧和氮这样的原子在增强这些药物的药理作用，特别是对病毒的作用方面起着核心作用。这种将特定原子引入药物分子会显
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Nature：前所未有！新研究揭示了导致膀胱癌的突变和DNA结构
威尔康奈尔医学院和纽约基因组中心的研究人员领导的一项研究揭示了膀胱癌的起源和发展过程，这是前所未有的。研究人员发现，使正常细胞和癌细胞的DNA发生突变的抗病毒酶是早期膀胱癌发展的关键促进因素，而标准化疗也是突变的一个有力来源。研究人员还发现，肿瘤细胞中异常环状DNA结构中过度活跃的基因会导致膀胱癌对治疗产生耐药性。这些发现是对膀胱癌生物学的新见解，并为这种难以治疗的癌症提供了新的治疗策略。这项研究发表在《自然》杂志上，重点研究了膀胱癌的主要形式——尿路上皮癌，它起源于膀胱、尿道和肾脏排尿管的细胞。研究人员检查了来自同一组处于不同疾病阶段的患者的恶性和恶性前尿路上皮细胞。他们使用全基因组测序和先
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Nature：在年老的大脑中产生新神经元的方法
人类大脑中的大多数神经元会持续一生，这是有充分理由的。复杂的长期信息保存在突触之间复杂的结构关系中。失去神经元就会失去关键信息——也就是说，遗忘。有趣的是，一些新的神经元仍然在成人大脑中由一群被称为神经干细胞的细胞产生。然而，随着大脑年龄的增长，它们越来越不擅长制造这些新的神经元，这一趋势可能会对神经系统产生毁灭性的影响，不仅对记忆，而且对阿尔茨海默氏症和帕金森症等退行性脑部疾病，以及中风或其他脑损伤后的恢复也有影响。10月2日发表在《自然》(Nature)杂志上的斯坦福大学医学院(Stanford Medicine)的一项新研究，为神经干细胞(在成人大脑中产生新神经元的细胞)如何以及为何随着
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《自然》：细菌是如何成为真菌的永久居民的
内共生是一种令人着迷的生物现象，一种生物生活在另一种生物体内。这种不寻常的关系通常对双方都有利。即使在我们的身体里，我们也发现了这种共存的残余:线粒体，我们细胞的动力，从古老的内共生进化而来。很久以前，细菌进入其他细胞并留在那里。这种共存为线粒体以及植物、动物和真菌细胞的形成奠定了基础。然而，人们对内共生作为一种生活方式究竟是如何产生的仍知之甚少。一个细菌或多或少偶然地进入了一个完全不同的宿主细胞，通常情况下，它的日子不好过。它需要生存，繁殖，并传递给下一代。否则，它就会消亡。为了不伤害宿主，它不能为自己索取太多的营养，生长得太快。换句话说，如果主人和居住者不能相处，这种关系就结束了。为了研究
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Biotechnology journal： RNA纳米技术为植物基因功能研究开辟新途径
近期浙江理工大学生命科学与医药学院的研究团队在植物基因功能研究方法上取得了重要进展。他们在国际杂志Biotechnology journal上公开了一种新型RNA纳米技术，该技术能够有效地在转基因困难植物中诱导瞬时基因沉默（RNAi），为植物科学研究和植物保护研究提供了新的工具。整个研究颇具创新和实际应用价值。RNA纳米技术的创新设计该研究的核心是设计并合成了四种不同结构的RNA纳米颗粒，包括三角形、正方形、五边形和六边形。这些纳米结构利用siRNA作为结构基元，通过自组装形成具有高度稳定性的特定结构。研究结果表明，正方形RNA纳米结构在大肠杆菌中的积累效率最高，且在转基因拟南芥中展现出最高的
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Nature：首次绘制大脑发育过程中的基因调控图谱
一个国际研究团队近日以前所未有的视角观察了人类大脑发育过程中基因调控是如何演变的，展示了染色质的3D结构如何发挥关键作用。由加州大学洛杉矶分校的Chongyuan Luo博士和加州大学旧金山分校的Mercedes Paredes博士领导的研究团队利用单细胞分析和多模态成像技术，首次绘制了海马体和前额叶皮层中的DNA修饰图谱，这两个区域对学习、记忆和情绪调节至关重要，也往往与自闭症和精神分裂症等疾病相关联。这项研究为早期大脑发育如何影响终身心理健康提供了新见解。“神经精神疾病，甚至是那些成年后才出现的疾病，往往源于扰乱早期大脑发育的遗传因素，”Luo谈道。 “我们的图谱提供了一条基线，可以与受到
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《分子细胞》：“蛋白质剪刀”！最新CRISPR-Cas10系统面世
CRISPR-Cas系统有助于保护细菌免受病毒侵害。在细菌中发现了几种不同类型的CRISPR-Cas防御系统，它们的组成和功能各不相同。其中，目前研究最多的蛋白质是Cas9和Cas12，也被称为DNA或“基因剪刀”，它们彻底改变了基因组编辑领域，使科学家能够编辑基因组并精确纠正致病突变。维尔纽斯大学生命科学中心生物技术研究所的研究人员Dalia smalakytkv、Giedrius Sasnauskas博士和Gintautas Tamulaitis博士等人揭示了在细菌中发现的CRISPR-Cas“蛋白质剪刀”的结构，并提供了它们如何发挥作用的机制细节。他们的研究结果发表在著名的、被高度引用的
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高密度脂蛋白胆固醇质量与阿尔茨海默病风险之间的惊人联系
高水平的HDL-C——被称为“好胆固醇”——已被证明与阿尔茨海默病的高风险相关。发表在《Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism》杂志上的一项新研究可能解释了其中的原因。根据匹兹堡大学公共卫生学院流行病学家领导的一个研究小组的研究，一旦女性进入更年期，问题就在于女性血液中循环的高密度脂蛋白颗粒所携带的总胆固醇的质量（而不是数量）会随着时间的推移而下降。高密度脂蛋白颗粒的大小、组成和功能水平各不相同。研究小组在全国妇女健康研究（SWAN）高密度脂蛋白辅助研究的503名妇女的血液中测量了这些特征。研究人员发现，随着时间的推移，女性体内较大
来源：Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
时间：2024-10-14
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哈佛通用癌症评估AI模型：可以诊断癌症、指导治疗、预测患者生存 近94%的准确率！可进行广泛的癌症评估任务
哈佛医学院（Harvard Medical School）的科学家设计了一种多功能的、类似ChatGPT的人工智能模型，能够对多种癌症进行一系列诊断。周三在《Nature》杂志上描述的这种新的人工智能系统，比目前许多用于癌症诊断的人工智能方法更进了一步。目前的人工智能系统通常被训练来执行特定的任务，比如检测癌症的存在或预测肿瘤的基因特征，而且它们往往只适用于少数几种癌症类型。相比之下，新模型可以执行广泛的任务，并在19种癌症类型上进行了测试，使其具有像ChatGPT这样的大型语言模型那样的灵活性。虽然最近出现了其他基于病理图像进行医学诊断的基础人工智能模型，但据信这是第一个预测患者结果并在几个
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《自然医学》：预防性传播感染的强力霉素如何影响肠道微生物群
在高风险的性接触后服用一剂口服抗生素强力霉素，在正在尝试这一策略的地方显著降低了性传播感染的发病率。尽管这种被称为doxy-PEP的新策略有效，但也可能带来风险，尤其是长期使用的人。专家们担心这种抗生素会对肠道细菌群落(也被称为微生物群)产生影响，并有可能产生耐药菌株。现在，加州大学旧金山分校的研究人员使用宏基因组测序来观察那些频繁服用多西环素6个月的人对肠道微生物群的影响，他们既找到了安慰，也发现了可能引起关注的原因。Doxy-PEP对胃肠道细菌群落的总体组成没有太大影响。但科学家注意到，对四环素(强力霉素所属的一类抗生素)的耐药性正在形成，这可能会降低它的效果。这项研究发表在10月3日的《
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雌激素毫秒级的作用是如何发生的
雌激素是女性卵巢的主要激素，可以在几毫秒内触发神经冲动来调节各种生理过程。贝勒医学院、路易斯安那州立大学及其合作机构的研究人员发现，雌激素的快速作用是由雌激素受体α (ER-alpha)与一种叫做Clic1的离子通道蛋白的偶联介导的。Clic1控制带电氯离子通过细胞膜的快速通量，神经元利用细胞膜接收、传导和传递信号。研究人员提出，雌激素与er - α -Clic1复合物的相互作用使雌激素能够通过Clic1离子流触发快速的神经元反应。这项研究发表在《科学进展》杂志上。“雌激素可以在大脑中调节多种生理过程，包括女性生育能力、性行为、情绪、奖励、压力反应、认知、心血管活动和体重平衡。这些功能中的许多
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一种与AMD早期阶段有关的蛋白质为预防老年性失明提供了希望
在美国，年龄相关性黄斑变性(AMD)是导致不可逆视力丧失的主要原因。尽管现有的治疗方法，这种疾病的根本原因和有效的治疗方法仍然难以捉摸。发表在《发育细胞》杂志上的一项新研究为AMD背后的细胞机制提供了重要的见解，并为新的治疗方法提供了潜在的途径。罗彻斯特大学弗劳姆眼科研究所和视觉科学中心的Ruchira Singh博士是这项研究的主要作者，他说:“目前对AMD的治疗效果有限，而且往往伴有明显的副作用。”“我们的研究旨在确定新的治疗靶点，有可能阻止这种疾病的发展。”该研究利用人类干细胞来模拟AMD，克服了以往使用动物模型研究的局限性。通过检查与黄斑变性和罕见的遗传性失明(黄斑营养不良症)相关的基
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Cancer Cell：研究人员深入研究胰腺癌中的KRAS突变
根据威尔康奈尔医学、纽约长老会医院、纪念斯隆凯特琳癌症中心和其他机构进行的一项多中心研究，与其他变异相比，KRAS基因的常见突变与胰腺导管腺癌(PDAC)的总生存率提高有关，部分原因是该突变似乎导致侵袭性较小，生物活性较弱。8月29日发表在《癌细胞》杂志上的这项研究表明，KRAS突变发生在95%的PDAC患者身上，KRAS- g12r、KRAS- g12d和KRAS- g12v是最常见的等位基因，可能为医生提供有关患者预后的宝贵信息。“我们发现这些突变之间存在显著差异，”资深论文作者Rohit Chandwani博士说，“我们建议修订临床指南，推荐对所有胰腺癌患者进行常规分子检测。”目前的国家
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《科学转化医学》：与更严重的呼吸道合胞病毒病例有关的迹象
呼吸道合胞病毒(RSV)是幼儿因毛细支气管炎和肺炎等呼吸道并发症住院的主要原因。然而，为什么有些孩子只出现轻微的症状，而另一些孩子却患上了严重的疾病，人们对此知之甚少。为了更好地了解这些病例中发生了什么，来自布里格姆妇女医院（麻省总医院布里格姆医疗保健系统的创始成员之一）和波士顿儿童医院的临床科学家分析了患者呼吸道和血液样本，发现严重RSV患儿的明显变化，包括呼吸道中自然杀伤细胞（NK）数量的增加。这项描述性研究的重点是了解严重疾病的基础，可能有助于为确定未来治疗的新靶点奠定基础。研究结果发表在《科学转化医学》杂志上。“作为一名医生，我帮助照顾那些症状最严重的儿童，作为一名研究人员，我不得不理
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科学家找出了使肿瘤微环境看起来难以穿透的分子机制
肿瘤微环境——一个由信号分子、免疫细胞、成纤维细胞、血管和细胞外基质组成的特殊的、混乱的混合体——就像一个“强大的安全系统，保护实体肿瘤免受入侵者的破坏，”宾夕法尼亚大学的生物工程师迈克尔·米切尔(Michael Mitchell)说，他致力于针对癌症的纳米级治疗。米切尔说:“就像死星周围的战斗机舰队和防护盾一样，实体肿瘤可以利用免疫细胞和血管系统等特征施加力量，作为抵抗叛军(纳米粒子)进入的物理屏障，以传递摧毁它的有效载荷。”现在，米切尔实验室的研究人员与宾夕法尼亚大学艺术与科学学院的Wei Guo小组和佩雷尔曼医学院的德鲁·韦斯曼合作，找出了使肿瘤微环境看起来难以穿透的分子机制，并发现肿瘤
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JAMA：跌倒会增加老年痴呆症的风险 跌倒和认知下降之间的关系似乎是双向
在一项包括200万遭受创伤的老年人的研究中，10.6%的跌倒患者随后被诊断患有阿尔茨海默病和相关的痴呆症。布里格姆妇女医院的研究人员表示，跌倒还会使未来患痴呆症的风险增加21%。研究结果发表在JAMA Network Open上。研究人员分析了2014年至2015年的医疗保险服务收费数据，其中包括2453655名经历过创伤性损伤的老年患者，以及首次跌倒后一年的随访数据。研究人员发现，研究中有一半的患者是在跌倒中受伤的，这些患者在受伤后一年内被诊断为痴呆症的可能性很大。“跌倒和痴呆之间的关系似乎是双向的，”布里格姆大学外科学系助理教授和外科与公共卫生中心副主任、文章资深作者Molly Jarma
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创新纳米粒子疗法以脂肪吸收为目标，对抗肥胖
研究人员公布了一种针对小肠脂肪吸收的新方法来解决肥胖问题。尖端的纳米颗粒系统，设计用于将治疗分子直接输送到消化道，已经显示出预防饮食引起的肥胖的巨大潜力今天在UEG周2024上公布的这项研究重点是一种名为甾醇O-酰基转移酶2 （SOAT2）的酶，它在小肠脂肪吸收中起着关键作用。3,4通过抑制小肠中的这种酶，该研究提供了一种有希望的治疗方法来减少脂肪吸收，并有可能预防肥胖。尽管对脂肪代谢进行了广泛的研究，但肠道脂肪酸摄取的有效抑制剂至今仍难以捉摸。首席研究员Wentao Shao博士解释说：“多年来，研究人员一直在研究脂肪代谢，但找到一种有效阻止脂肪吸收的方法一直很困难。虽然大多数策略都侧重于减
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新方法联合西马鲁肽可消除2型糖尿病患者的胰岛素依赖
今天在UEG周2024上发表的突破性研究揭示了一种有希望的2型糖尿病（T2D）新治疗策略，可以显着减少甚至消除对胰岛素治疗的需求这种创新的方法结合了一种被称为ReCET（通过电穿孔疗法再细胞化）的新方法和西马鲁肽，使86%的患者无需胰岛素治疗。在全球范围内，糖尿病影响了4.22亿人，肥胖被认为是一个重要的风险因素。2,3虽然胰岛素治疗通常用于控制t2dm患者的血糖水平，但它可能导致体重增加等副作用，并进一步使糖尿病管理复杂化。因此，有必要采用替代治疗策略。首次人体研究包括14名年龄在28至75岁之间的参与者，体重指数在24至40 kg/m2之间。每位参与者都在深度镇静下接受了ReCET手术，这
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新的调控海马发育的分子机制
海马是大脑的重要结构，在学习、空间记忆和情感调节等发挥重要作用，其齿状回在成年阶段持续产生新生神经元。形成一个功能性的海马需要产生多种细胞类型，它们在发育过程中精确地迁移定位并形成功能环路。目前对于大脑皮层发育的研究较为充分，而对海马发育的细胞和分子生物学机制尚有很多空白。人和小鼠KDM2B基因的突变均与神经发育缺陷相关。KDM2B是非经典多梳抑制复合物PRC1的组分，其通过CxxC结构域在CpG岛（CGI）招募PRC1的其他组分，建立和维持基因抑制。然而KDM2B在海马发育中的作用与相关机制仍不清楚。近日，武汉大学/中南医院医学研究院/免疫与代谢前沿科学中心周严课题组在国际学术期刊Natur
来源：武汉大学医学研究院
时间：2024-10-14
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新的内质网自噬调控分子
2023年10月30日，武汉大学医学研究院/免疫与代谢前沿科学中心崔逸仙课题组在国际学术期刊The EMBO Journal发表了题为“UVRAG cooperates with cargo receptors to assemble the ER-phagy site”的研究论文。该研究发现了一个新的内质网自噬调控分子，并深入解析了其分子机制。自噬是一种细胞内“自我清理”的生命过程，通过降解受损或冗余的细胞器、蛋白质、核酸等物质，来维持细胞功能与健康。内质网作为蛋白质、糖类、脂类合成与运输的重要细胞器，与肿瘤、代谢异常及神经退行性疾病等密切相关。内质网自噬对内质网稳态维持至关重要，但内质网自
来源：武汉大学医学研究院
时间：2024-10-14
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哈佛：“周末勇士”可以降低264种疾病的风险 集中锻炼和每周定期锻炼一样有效
根据哈佛大学附属马萨诸塞州总医院的一项新研究，在降低患200多种疾病的风险方面，做一个“周末战士”和每周定期锻炼一样有效。这项研究的结果发表在《Circulation》杂志上。美国疾病控制与预防中心的指南建议，为了整体健康，每周至少进行150分钟的中等到高强度体育活动。在符合这些建议的人群中，一周中大部分时间锻炼20-30分钟的人所获得的益处与那些间隔5 - 6天进行较长时间锻炼的人相同。在英国生物银行的前瞻性研究中，研究小组分析了89,573人的信息，这些人戴着手腕加速度计，记录了他们一周内的总体力活动和不同运动强度的时间。参与者的身体活动模式被分类为周末战士、常规或不活跃，使用基于指南的每
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利用人工智能和iNaturalist，科学家们绘制了迄今为止分辨率最高的加州植物地图之一
在深度学习的帮助下，加州大学伯克利分校的科学家们利用iNaturalist应用程序中的公民科学数据，绘制了迄今为止分辨率最高的加州植物分布图。iNaturalist是一款被广泛使用的手机应用程序，最初是由加州大学伯克利分校的学生开发的，它允许人们上传他们遇到的植物、动物或任何其他生命的照片和位置数据，然后众包他们的身份。该应用程序目前在全球拥有超过800万用户，他们总共上传了超过2亿条观察。研究人员使用了一种称为卷积神经网络的人工智能，这是一种深度学习模型，将加州植物的公民科学数据与该州的高分辨率遥感卫星或飞机图像联系起来。该网络发现了相关性，然后用于预测整个加州2221种植物的当前范围，小到
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炎症性肠病可以在出生时检测到
在整个西方世界，这些无法治愈的慢性严重疾病的患病率正在上升。仅在丹麦，就有5万人患有克罗恩病或溃疡性结肠炎，这一数字在过去20年里翻了一番。虽然许多人在成年早期被诊断出来，但一小部分人在儿童时期被确诊，特别是如果他们出现体重减轻、腹痛、腹泻和出血等症状。现在，来自奥尔堡大学炎症性肠病分子预测中心(PREDICT)的研究人员已经发现证据表明，在6岁之前被诊断患有IBD的儿童在出生时就已经表现出与该疾病相关的生物学变化。PREDICT的博士生Jonas Julius Rudbk解释道:“通过比较后来患IBD的新生儿和没有患IBD的新生儿的血液样本，我们可以更好地了解症状出现之前身体发生了什么。由于
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在老年妇女中发现新的心血管疾病风险标志
卡罗林斯卡研究所的研究人员发现了女性心血管疾病的一个新的潜在风险标志。一项新的研究表明，低水平的抗炎抗体与心脏病和冠心病的风险有关。这项研究发表在《美国心脏病学会杂志》上。在瑞典，心血管疾病是男女死亡的主要原因。然而，对女性心脏健康的研究历来被忽视。女性在晚年受到影响，并且有更多的风险因素，如高血压、糖尿病和心力衰竭。现在，一项新的研究表明，低水平的脂肪物质磷酸胆碱抗体，称为抗pc，可能是老年妇女心血管疾病的一个新的独立风险标志。先前的研究表明，男性也是如此。“我们可以证明，低水平的天然磷酸胆碱抗体也可以作为女性心血管疾病的风险标志，独立于先前已知的风险因素。环境医学研究所医学教授、免疫学和慢
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深圳研究生院陈语谦提出用于晶体结构弛豫不确定性量化的深度生成模型
北京大学深圳研究生院研究员、科学智能中心主任陈语谦与新加坡国立大学合作，在Nature Communications发表了题为“Scalable crystal structure relaxation using an iteration-free deep generative model with uncertainty quantification”的研究论文。该论文提出了一种单步晶体结构优化方法，避免了在使用第一性原理计算进行晶体结构优化时的迭代过程，为大规模晶体结构优化和高通量计算提供了高效的解决方案。论文封面原子或晶体结构优化在计算化学、计算物理和计算材料科学等领
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棉花遗传改良团队解析TT16协同MYB-bHLH-WD（MBW）复合体调控棕色纤维产生的遗传机制
棉花（Gossypium spp.）作为一种主要的经济作物和重要的纺织材料，在全球范围内被广泛种植。除了大家熟知的白色棉花以外，彩色棉同样具有悠久的历史，早在明清时期就作为时尚单品风靡一时，据史料记载，彩棉织就的紫花布衣曾经一度成为欧洲贵族身份的象征。与白色棉花不同，彩色棉天然具有色彩，在纤维发育过程中，色素逐渐积累，最终成熟纤维呈现为彩色。因此，彩棉免去了印染、漂白等加工过程，减少化学染料使用的同时，避免了化学物质残留对人体的潜在危害。然而，彩色棉纤维品质较差、色谱狭窄且不稳定等特点，严重制约了其产业发展。目前，深入挖掘彩棉形成的遗传机制和调控网络，利用现代生物技术，更加有效地赋能调控基
来源：华中农业大学植物科学技术学院
时间：2024-10-14
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