新功能、新界面、新体验,扫描即可下载生物谷APP!
首页 » 癌症研究 » 2017年度巨献:那些打破教科书挑战常规的突破性研究

2017年度巨献:那些打破教科书挑战常规的突破性研究

来源:本站原创 2017-12-18 21:20

很多教科书中的理论知识及日常生活中的传统观点仅限于目前科学家们的研究结果,然而随着时间推进,科学研究在不断在发展的同时,一些新的研究成果也会层出不穷,很多教科书中的观点也会被覆盖更新,很多传统认知也会被替换。

那么2017年都有哪些打破教科书或挑战传统认知的突破性研究成果呢,本文中,小编对2017年的相关研究进行了整理,与各位一起学习!

【1】科学家首次拍摄到DNA复制视频 颠覆教科书相关内容

科学家第一次捕获DNA复制的实时视频。有趣的是DNA的复制过程超乎科学家和研究人员之前预期。事实上,这部视频颠覆了教科书相关内容。这标志着科学家第一次捕获单个DNA分子复制自己的近距离镜头。镜头是实时的,并表明这个特定的生活组成部分有意想不到的“随机性”。当称为解旋酶的酶解开DNA并将DNA的双螺旋解开分成两股时,DNA复制发生。

称为引物酶的第二种酶然后将引物引入未分解的链,然后称为聚合酶的另一种酶伴随该引物,并添加新的碱基以形成DNA的另一双螺旋,从而复制该链。这个过程涉及到首先缠绕在双螺旋中的前导链,以及随后的滞后链。科学界的一个长期假设是,在复制过程中,领先和滞后链行动相互协调。

【2】JCI:颠覆教科书!男性睾丸并非完全封闭 也存在与免疫系统交流

DOI:10.1172/JCI89927

美国弗吉尼亚大学医学院的研究人员最近发现,身体中一个之前被认为与免疫系统没有联系的部分实际上也存在与免疫系统的相互作用,并且这一发现或可帮助解释男性不育、某些自身免疫疾病以及癌症疫苗为何失败。

Kenneth Tung博士表示许多疫苗的失败只是因为选择了错误的靶点,这些靶点对免疫系统来说并非外来物质,因此不会引起强烈的免疫应答。

研究人员发现男性睾丸与免疫系统之间竟然存在意想不到的关联。虽然教科书上认为睾丸与免疫系统之间存在无法穿透的细胞屏障,但是研究人员发现细胞屏障上确实存在一些单向开放的小门。

研究人员发现睾丸能够释放一些在精子产生过程中形成的抗原物质。由于睾丸能够天然释放这些抗原,免疫系统就会将其忽视。这是一个正常健康的应答情况,但是也可以解释为何一些抗癌疫苗会失败。癌症疫苗能够靶向抗原,因此如果疫苗开发者选择了这些被免疫系统忽视的抗原,疫苗就不会起作用了。

【3】改写教科书:人体线粒体温度高达55°C,癌细胞内更高!

doi:10.1101/133223

近日,一批来自法国,韩国和德国的研究人员发现,动物细胞线粒体内的一般温度竟然会高达50摄氏度。

在他们上传到bioRxiv的论文中(Mitochondria Are Physiologically Maintained At Close To 50 C),该团队介绍了他们如何使用温度敏感的染料来确定细胞器的温度,以及这一发现对于绝大多数原有细胞和代谢研究的颠覆性影响。

对于科学家和普通大众来说,健康人体保持37°C的恒温是一个无容置疑的事实,但是现在看来,我们的细胞实际上更可能处于一种高得多的运行温度。在这项新的研究中,研究人员对人类皮肤,肾脏和肺癌细胞的线粒体进行了具体的温度测量,发现人类细胞线粒体的温度要比人们预期的高得多。

【4】Science:改写教科书!在禁食期间,脂肪细胞接管尿苷产生

doi:10.1126/science.aaf5375   doi:10.1126/science.aan0825

在哺乳动物进食、睡觉和禁食期间,它们如何维持两种生物学上至关重要的代谢物平衡?这一问题的答案可能改写一些教科书。

在一项新的研究中,来自美国德州大学西南医学中心的研究人员报道脂肪细胞“是肝脏的后备”,换言之,它们维持着对葡萄糖(血糖)和尿苷(uridine)的严格调控。尿苷是身体在制造RNA分子、正确地制造蛋白和作为能量储备储存葡萄糖等一系列基本过程中使用的一种代谢物。他们的研究可能对糖尿病、癌症和神经疾病等几种疾病产生重大的影响。相关研究结果发表在2017年3月17日的Science期刊上,论文标题为“An adipo-biliary-uridine axis that regulates energy homeostasis”。

代谢物是由代谢过程产生的物质,如在复合糖和淀粉的代谢过程中产生的葡萄糖,或者用于蛋白生物合成的氨基酸。

论文通信作者、德州大学西南医学中心塔奇斯通糖尿病研究中心主任Philipp Scherer博士说,“正如葡萄糖那样,体内的每个细胞需要尿苷才能保持存活。葡萄糖是体内产生能量所需的,特别是对大脑中的神经元而言。尿苷是细胞中很多分子的基础构成单元。”

【5】Nature:改写教科书!恐龙家谱可能需重绘!

doi:10.1038/nature21700

科学家们声称,目前两个主要恐龙群体的分类可能是错的。这种错误就和如果人们认为“猫”是“狗”一样。

这份有争议的论文还表明,第一种恐龙的物理位置可能不正确——他们的证据是在苏格兰的一个大小如猫一般的化石。

“这是一个能改变教科书的发现,”来自马里兰大学的古生物学家、并没参与此研究的Thomas Holtz说到。

“这只是一个分析,但却是很详细的分析。”

目前,恐龙进化树将恐龙分为两组:鸟臀目和蜥臀目。

根据他们的髋骨结构,恐龙物种被分为其中一类——如果它们的臀部类似于鸟,则它们是鸟臀目,如果他们的臀部是类似于蜥蜴,则它们属于蜥臀目。

【6】打破教科书:γδT细胞可以产生免疫记忆,将助力开发抗感染和抗癌新疗法

DOI:10.1038/NCOMMS14760

一项新研究发现了一种非传统T细胞的新功能,将可能被用于开发治疗感染和癌症的新疗法。

这项发表在Nature Communications上的新研究表明γδT细胞能够产生针对过去感染和肿瘤靶标的免疫记忆。

这项研究也挑战了教科书上的描述:γδT细胞是一种天然杀手,具有识别并破坏异常细胞的固有免疫能力。

研究第一作者、伯明翰大学免疫学和免疫治疗研究所的Ben Willcox教授对该研究的关键发现作出了如下解释:“除了是天然杀手之外,我们发现这些细胞还是非常聪明的免疫记忆细胞,它们可以适应过去遭遇的感染或者癌前细胞,并对之产生记忆。这个现象叫做免疫记忆,目前的疫苗也是基于这种现象开发的。但是由于γδT细胞识别靶标的方式不同,因此它们预示着开发疫苗以及针对感染和癌症的细胞治疗的新途径。”

【7】Nucleic Acids Res:改写教科书!起始密码子至少有47种!

doi:10.1093/nar/gkx070

几十年来,研究遗传物质的科学家们将一些基本原则牢记在心。为了发挥作用,DNA先经过转录产生信使RNA(mRNA),然后mRNA经过翻译产生蛋白,这对几乎所有的生物功能都是必需的。基于这种中心法则,人们长期认为在翻译时,mRNA中仅有少量三联密码子能够启动蛋白产生,因此这些三联密码子也被称作起始密码子。但是,在一项新的研究中,来自美国国家标准技术研究所、斯坦福大学和澳大利亚麦考瑞大学的研究人员在开展一系列测量后,提出人们可能需要重新审视和甚至改写这种法则。相关研究结果近期发表在Nucleic Acids Research期刊上,论文标题为“Measurements of translation initiation from all 64 codons in E. coli”。

这项研究证实至少有47种可能的起始密码子都能够指导细胞开始蛋白合成。在此之前,人们认为在64种可能的三联密码子中,仅有7种能够启动蛋白合成,亦即仅有7种起始密码子。

论文第一作者Ariel Hecht说,“很多潜在的起始密码子未被发现的原因很可能是没有人能够观察到它们。”

遗传密码是由四种碱基(A、C、G、T或U)组成的。DNA的分子单元是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶),而RNA的分子单元是A、C、G和U(尿嘧啶)。50年前,当时最好的研究工具表明在大多数生物中,仅有几种起始密码子,如AUG、GUG和UUG。

【8】Lancet子刊:改写教科书!肠系膜其实是一种人体器官

doi:10.1016/S2468-1253(16)30026-7

一种被称作肠系膜(mesentery)的双层膜结构在整个腹部卷曲着,包被着小肠,并将内脏附着到身体的其余部分。科学家们长期以来将肠系膜仅仅视作为一种支持性的结构,但是在一项新的研究中,来自爱尔兰利默里克大学的J. Calvin Coffey和Peter O’Leary揭示了肠系膜的完整解剖结构图。这种解剖结构图提示着它应当被视为人体的第79个器官。基于此,他们提出将它提升到一种全新器官的地位。

Coffey和O’Leary给出支持这种提升的证据。相关研究结果近期发表在The Lancet Gastroenterology & Hepatology期刊上,论文标题为“The mesentery: structure, function, and role in disease”。

Coffey在一篇新闻稿件中写道,“如今,我们说我们体内拥有一种在此之前不被如此承认的器官”,并且补充道,“100多年前针对肠系膜的解剖结构描述是不正确的。这种器官远不是东一块西一块拼凑在一起的,而且并不复杂。它仅是一种连续的结构。”

【9】Sci Immunol:打破常规,皮肤中存在抗癌T细胞!

DOI:10.1126/sciimmunol.aam6346

在最新发表的研究中,达特茅斯的诺瑞斯癌症研究中心发现一种叫做常住记忆T细胞的独特免疫细胞能有效地抑制黑色素瘤。这项研究起源于他们发现患有白癜风这种自身免疫病的黑色素瘤病人会有很好的预后。白癜风是一种涉及正常健康黑色素细胞的自身免疫性皮肤病,它会导致皮肤红斑色素沉着。通过使用黑色素瘤和白癜风的模型,研究团队发现常住记忆T细胞永久地存在于受白癜风感染的皮肤中。在受感染皮肤处,它们杀死黑色素瘤细胞。尽管过去人们普遍认为常住记忆T细胞能防止皮肤病毒感染,但是他们并不知道它们能抗肿瘤

Mary Jo Turk博士领导的研究试图理解为什么治疗过程中患白癜风的转移性黑素瘤病人能活得更久?通过使用一个患有白癜风的老鼠模型,Turk解释了这项疾病与更好的临床反应有联系的原因。研究首次证明,常住记忆T细胞的产生是为了应对肿瘤。这也是自身免疫性白癜风自然而然的结果。此外,常驻记忆T细胞在防止未来肿瘤方面起了至关重要的作用。他们的研究“Resident memory T cells in the skin mediate durable immunity to melanoma”将发表于下一期的Science Immunology上。

【10】Nat Med:打破传统!B细胞居然可以预防早产!

DOI:10.1038/nm.4244

美国及许多其他国家早产儿的比例已经上升到1/6,它是婴儿死亡和长期疾病的首要原因,带来了沉重的社会和经济负担。而一项由韦恩州立大学医学院副教授Kang Chen博士领导的研究团队发表在《Nature Medicine》上的最新研究发现母亲的B淋巴细胞在抵抗炎症引发早产中发挥重要作用。

科学家及临床医生此前都认为子宫内膜中没有B细胞,因此认为B细胞对怀孕不重要。但是Chen的研究结果表明怀孕晚期B细胞不仅存在于人体及小鼠子宫内膜中,还可以感应子宫压力和感染(造成早产的主要原因),并生成一些分子抑制子宫感染、防止早产,其中一种重要分子叫做PIBF1。

“这项研究不仅揭示了B细胞长期被忽略的维持胎儿健康的作用,同时也提供了一种使用B细胞来源分子(如PIBF1)预防或者治疗早产的方法。”Chen说道。(生物谷Bioon.com)

2017年生物谷年终盘点即将开启,敬请期待!

版权声明:本文系生物谷原创编译整理,未经本网站授权不得转载和使用。如需获取授权,请点击
温馨提示:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立刻下载! 天天精彩!


相关标签

最新会议 培训班 期刊库