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2019年1月25日Science期刊精华

来源:本站原创 2019-01-30 23:38

2019年1月30日/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2019年1月25日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。
图片来自Science期刊。

1.Science:发布首个全分辨率的人类基因组遗传图谱
doi:10.1126/science.aau1043


在一项新的研究中,来自冰岛基因解码公司(deCODE genetics)、冰岛大学和雷克雅未克大学的研究人员发布了首个使用全基因组序列数据开发出来的全分辨率人类基因组遗传图谱。该图谱提供了迄今为止关于人类进化的两个关键驱动因素之间的位置、速率和关联性的 最详细观察:重组(recombination)---在卵子和精子形成中发生的基因组重组;并且新发突变(de novo mutation)---在我们的每个基因组中出现了几十个通常很小的变异,而且我们没有从父母那里遗传这些变异。这些过程共同确保每个人都是我们物种的独特版本, 不过新发突变也是儿童罕见疾病的主要原因。相关研究结果发表在2019年1月25日的Science期刊上,论文标题为“Characterizing mutagenic effects of recombination through a sequence-level genetic map”。

这篇论文介绍了冰岛基因解码公司利用冰岛独特的群体遗传资源构建出的最新基因组遗传图谱,并提供给科学界。2002年利用6000个微卫星标记发布的首个人类基因组遗传图谱有助于正确地组装第一个参考基因组。2010年,在推出第一台商业化全基因组测序仪的同时, 冰岛基因解码公司使用了300000个微卫星标记来构建一个更加详细的人类基因组遗传图谱,用于指导对这种新型数据的分析。如今的这项新的研究利用了来自多代人的大约150000名冰岛人的序列数据,包括将近一半的人口,并且提供了450万次交叉重组和200000多个新发 突变的精确定位。

论文共同通讯作者、冰岛基因解码公司首席执行官Kari Stefansson总结道,“进化的经典前提是它首先由随机遗传变化驱动。但是,我们在这项新的研究中非常详细地观察到这个过程实际上是由基因组本身以及重组和新发突变之间存在关联性的事实系统地调节的。我们 确定了影响重组率和位置的35个序列变异,并且显示在重组位点发生新发突变的可能性比基因组中其他位置高出50倍以上。此外,女性对重组的贡献更多,而男性对新发突变的贡献更大,并且新发突变构成了儿童时期罕见疾病的主要来源。我们在这项新的研究中观察到 基因组是在一定范围内产生多样性的引擎。这显然有利于我们物种的成功,但对某些人来说,成本也很高,因此,我们必须努力解决罕见疾病,这是一项集体责任。”

2.Science:代谢不对称与海洋食肉动物的全球多样性
doi:10.1126/science.aat4220; doi:10.1126/science.aav9156


一般来说,热带地区的生物多样性高于极地。 这种模式存在于植物和昆虫等多种分类群中。 然而,海洋哺乳动物和鸟类违背了这一趋势:在极地出现的物种和个体比赤道中的多。Grady等想要知道为何会这样。他们分析了将近1000种鲨鱼、鱼类、爬行动物、哺乳动物和 鸟类物种的综合数据集。他们发现在水温较低的情况下,对冷血猎物的捕食更容易,这为极地地区的大型温血捕食者提供了更大的资源基础。

3.Science:提前分离钯与芳基卤的反应产物,提高反应产率
doi:10.1126/science.aac6153


钯催化的交叉偶联是药物研究中应用最广泛的反应类别之一。金属擅长将芳环彼此连接在一起或者将芳环连接到氮中心上。然而,功能复杂性可能阻碍了这种反应,这就使得费力的配体优化成为必要。Uehling等人通过提前分离出钯与复杂的芳基卤反应后的稳定产物来减 轻这个问题。让这些化合物经历下游偶联反应显著地提高了产率。

4.Science:植物开花调节存在多样性
doi:10.1126/science.aau8197

一年生植物先开花一个季节,然后死去,然而,多年生植物可以年复一年地开花。Hyun等人解释不同的信号通路如何控制开花的这种变化。这种多年生途径需要限于老枝的花卉整合器(floral integrator)。另一方面,这种一年生途径允许光周期反应诱导在幼枝上开花 。随着这些调节系统之间的平衡发生变化,对具有挑战性环境的解决方案可能会通过进化而出现。

5.Science:不同的分子程序调节皮质抑制回路中的突触特异性
doi:10.1126/science.aau8977


当神经元在正在发育的大脑中形成神经回路时,它们不仅选择要连接的其他神经元,还要选择它们将接触其他神经元的哪个位置。通过研究小鼠,Favuzzi等人发现确定中间神经元亚群的基因表达程序也确定了这些中间神经元更喜欢在哪里与其他的神经元形成突触。一类 中间神经元倾向于与锥体神经元的细胞体之间形成突触,另一类中间神经元倾向于与锥体神经元的树突之间形成突触,而且还有一类中间神经元倾向于与锥体神经元的轴突初始区段之间形成突触。

6.Science:鉴定出神经炎症中具有不同命运的髓样细胞亚群
doi:10.1126/science.aat7554


中枢神经系统(CNS)中的髓样细胞(比如树突细胞和巨噬细胞)在多发性硬化症(MS)的起始和恶化中起关键作用。Jordão等人结合高通量单细胞RNA测序和活体显微镜来绘制实验性自身免疫性脑脊髓炎(一种多发性硬化症小鼠模型)中的髓样细胞转录图谱。小胶质细 胞和其他的与中枢神经系统相关的巨噬细胞在实验性自身免疫性脑脊髓炎期间增殖并转化为各种背景依赖性的髓样细胞亚群。此外,源自树突细胞和单核细胞的细胞,而不是是常驻巨噬细胞,通过将抗原呈递给致病性T细胞中起到关键作用。这种详尽的描述可能有助于在 未来开发针对多发性硬化症的治疗靶向策略。(生物谷 Bioon.com)

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