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2019年3月22日Science期刊精华

来源:本站原创 2019-03-31 20:49

2019年3月31日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2019年3月22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:重大进展!自体移植冷冻保存的青春期前睾丸组织可恢复猴子的生育力
doi:10.1126/science.aav2914; doi:10.1126/science.aaw6927


三分之一的儿童癌症幸存者有可能因化疗或放疗而变得不能生育,并且鉴于他们的精子或卵子尚未发育成熟,因此当他们成年时,使用这些精子或卵子进行辅助生殖是不可取的。如今,在一项新的研究中,来自美国匹兹堡大学和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员报道在一种非人灵长类动物模型中,未成熟的睾丸组织可冷冻保存,在此后可用于恢复这种灵长类动物(即恒河猴)的生育能力。这一进展标志着下一代辅助生殖疗法发展的一个里程碑,并且为即将接受癌症治疗的青春期前的男孩提供了保留生育能力的希望。相关研究结果发表在2019年3月22日的Science期刊上,论文标题为“Autologous grafting of cryopreserved prepubertal rhesus testis produces sperm and offspring”。论文通讯作者为匹兹堡大学医学院的Kyle Orwig博士。

Orwig和他的团队开发出一种癌症幸存非人灵长类动物模型。在用化疗进行治疗之前,这些研究人员冷冻保存了这种动物的未成熟的睾丸组织。他们随后解冻这种组织的一部分并将它移植回到同一动物的皮肤下。在8到12个月后,在这些动物进入青春期后,这些研究人员取出移植物并发现存在大量精子。他们将这些精子送给美国俄勒冈州健康与科学大学俄勒冈州国家灵长类动物研究中心的合作者,这些合作者能够产生可存活的胚胎,然后将这些精子移植到雌性非人灵长类动物受者中。2018年4月,其中的一只雌性非人灵长类动物受者生下了一个健康的雌性后代,Orwig将其命名为“Grady”。

这些研究人员指出,与以前的研究相比,他们使用了一种不同的冷冻保存方案并移植了更大片的睾丸组织,从而可能有助于这项新的研究取得成功。

2.Science:揭示在植物遭受损伤时,免疫调节肽释放机制
doi:10.1126/science.aar7486


受损的植物易受微生物侵袭。为了应对物理损害,植物主动产生信号肽来激活它们的免疫系统。Hander等人在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中研究损伤反应。他们发现一种称为metacaspase的酶在损伤后的30秒内让免疫调节信号肽从其前体形式中释放出来。这种酶本身被因组织损伤释放的大量钙离子激活。

3.Science:从结构上揭示蝎毒素作用于电压门控钠离子通道机制
doi:10.1126/science.aav8573; doi:10.1126/science.aaw8645


电压门控钠(Nav)离子通道是电信号的关键参与者。它们的核心功能是快速失活,而阻止这种失活的突变体会导致癫痫和疼痛综合征等疾病。Nav离子通道有4个电压感应结构域(VSD),其中VSD4在快速失活中起着重要作用。Clairfeuille等人鉴定出一种嵌合体在apo状态下和在结合着一种阻止这种快速失活的蝎毒素时的结构,在这嵌合体中,蟑螂离子通道NavPaS的VSD4结构域被人Nav1.7的VSD4取代。这种蝎毒素让VSD4处于一种失活状态下。与apo状态下的结构的比较结果显示了VSD4和羧基末端区域之间的相互作用如何随着VSD4的激活而发生变化,这提示着这将如何导致快速失活。

4.Science:通过对单个精子进行全基因组测序,揭示影响减数分裂DNA重组的因子
doi:10.1126/science.aau8861


在减数分裂过程中,同源染色体在DNA中经历能够形成交叉的双链断裂,从而改变遗传物质。但是,并非每个双链断裂都会在交叉事件中解决。Hinch等人想要确定控制DNA重组的规则。他们开发出一种对单个小鼠精子进行测序的方法,并将它应用于携带一种参与哺乳动物交叉的蛋白的两个不同等位基因的小鼠。高分辨率遗传图谱揭示了交叉分布、参与DNA重组的蛋白和决定双链断裂是否形成交叉的特定因子之间的关系。

5.Science:兔子群体对粘液瘤病毒的平行适应
doi:10.1126/science.aau7285; doi:10.1126/science.aaw8710


多发粘液瘤病(myxomatosis)是一种因粘液瘤病毒(myxoma virus)感染而引发的疾病,是故意从美国棉尾兔引入欧洲家兔种群中以控制其种群数量。在过去60年左右的时间里,英国、法国和澳大利亚出现了类似的抗性变异。Alves等人发现这种抗性的基础是多基因的,抗性选择聚集在几个宿主免疫和前病毒等位基因上。有趣的是,如今,这种病毒正在抵抗免疫抑制性状。

6.Science:分析120种粘细菌分离株的基因组和社会表型变化
doi:10.1126/science.aar4416


人们对社会行为的演变(特别是多细胞的演变)知之甚少。多细胞性的实验模型是粘细菌,它们群集在一起并相互协作以便在土壤中形成子实体。Wielgoss等人研究了野外捕获的粘细菌的谱系。他们在不太可能基于共同祖先的子实体内发现了多样性,此外也发现了令人吃惊的遗传相似性。相反,这些相同突变的再次发生似乎是独立发生的。这些突变随后经选择后赋予相似的表型,这些表型集中于社会行为。

7.Science:高果糖玉米糖浆能促进小鼠肠道肿瘤生长
doi:10.1126/science.aat8515


肥胖增加了个人患上多种癌症(包括结直肠癌)的风险。推动肥胖率上升的因素之一被认为是使用高果糖玉米糖浆(high-fructose corn syrup, HFCS)作为软饮料中的甜味剂。Goncalves等人发现即使小鼠肿瘤模型没有肥胖症,摄入HFCS也会促进肠癌生长。肿瘤中的酶(酮己酮酶)将果糖转化为果糖-1-磷酸,从而改变肿瘤细胞代谢并导致增加的细胞生长。是否在人体中发生类似的过程仍有待观察。

8.我国科学家同期发表两篇Science!解析出两种Nav离子通道的三维结构
doi:10.1126/science.aaw2493; doi:10.1126/science.aaw2999; doi:10.1126/science.aaw8645


电压门控钠(Nav)离子通道涉及心脏和神经系统疾病。Nav离子通道有许多亚型,这就使得开发特定疗法充满挑战性。Nav离子通道的核心α亚基足以用于电压感应和离子传导,但它的功能由β亚基和天然毒素调节,其中这些天然毒素要么作为孔阻滞剂要么作为门控调节剂发挥作用。在第一项研究中,来自中国清华大学的研究人员解析出Nav1.7与β1和β2亚基以及与动物毒素形成复合物时的结构。在第二项研究中,同样也是来自中国清华大学的研究人员解析出Nav1.2与β2亚基和一种称为μ-芋螺毒素KIIIA的毒性肽结合在一起时的结构。这一结构显示了为何KIIIA特异性作用于Nav1.2。这些结构以及最近解析出的其他Nav离子通道结构为开发靶向药物提供了框架。(生物谷 Bioon.com)

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