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《研究综述:2020年10月30日》

  • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2020-11-02

  • 欢迎收看2020年10月30日的《研究综述》(Research Roundup)，这是一篇由Broad Institute的科学家及其合作者发表的最新研究的重现快照。

    COVID是我们基因中的合作者

    抗击COVID-19的关键是更清楚地了解我们自己的基因是如何导致这种疾病的。Peter DeWeirdt, Ruth Hanna，研究所科学家John Doench和基因干扰平台的其他成员，与Craig Willen(耶鲁大学)及其同事一起，进行了全基因组CRISPR筛查，以对抗导致COVID-19、MERS和2003年SARS爆发的病毒，寻找影响冠状病毒感染的宿主基因。他们在《细胞》中报道，HMGB1和SWI/SNF蛋白复合物成员是前病毒的，而组蛋白H3复合物发挥抗病毒作用。在耶鲁/布罗德新闻中了解更多。

    许多错义变异涉及氨基酸的取代，解释它们对蛋白质结构和功能的影响是具有挑战性的。使用超过14000实验解决了人类蛋白质结构,研究科学家Sumaiya伊克巴尔和组长阿瑟·坎贝尔疗法的发展,中心的丹尼斯·拉尔斯坦利中心的精神病遗传学,和他的同事们的特征氨基酸位置影响错义变异从1330年疾病有关的基因。在PNAS上的一项研究中，该团队描述了与33000个致病错义变异、在普通人群中发现的165000个变异相关的关键特征，以及24种蛋白质中氨基酸位置改变的独特特征。他们还表明，变种的功能特异性3D特征与BRCA1和PTEN的诱变实验结果相匹配。在这里探索所有的数据。

    宿主与微生物的相互作用会给最多样化的生物聚合物——聚糖带来进化压力。在细胞宿主和微生物,丹尼尔Bojar (Wyss /麻省理工学院),王妃权力(Wyss /麻省理工学院),•迪奥戈卡马乔(Wyss)和麻省理工学院的学院成员吉姆·柯林斯,Wyss研究所和广泛的传染病和微生物项目,目前资源工具包包括机器学习与大量多糖数据库和生物信息学方法利用进化信息出现在聚糖。基于一种名为“甜言蜜语”的深度学习语言模型，该工具箱能够进行基于聚糖的宿主-微生物相互作用研究。

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    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
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    • 欢迎收看2020年10月9日的《研究综述》(Research Roundup)，这是一篇由Broad Institute的科学家及其合作者发表的最新研究的重现快照。 抗疟疾的新方法 一项新的研究发现，有前途的抗疟化合物还可以杀死肠内寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)。隐孢子虫是导致儿童腹泻和死亡的主要原因，目前无法治愈。这项工作由宾夕法尼亚大学的Boris Streipen、佛蒙特大学的Christopher Huston和Broad化学生物学和治疗学科学项目的alum Eamon Comer领导。此前发现的双环氮杂丁以一种新的方式杀死疟疾寄生虫，在四天每天一次的治疗后，可以消除小鼠的隐孢子虫感染。在《科学转化医学》和一份新闻稿中描述，这项研究可能有助于为开发迫切需要的治疗方法铺平道路。 记住 寻找的分子根记忆存储在大脑中,Asaf马可(麻省理工学院),高级会员Li-Huei蔡的单元电路程序和Picower研究所学习和记忆在麻省理工学院,和他的同事们分析了表观基因组印迹细胞基因组结构和三维,记忆形成神经元,通过学习改变。在老鼠模型中，激活的神经元被永久标记，他们发现记忆编码增加了染色质的可及性，而没有基因表达的改变。记忆的巩固重组了大的染色质片段，记忆的回忆导致新的启动子和增强子的相互作用，并改变突触室中蛋白质合成相关基因的表达。更多信息请阅读《自然神经科学》。 基于脂蛋白的心脏病风险评分 高水平的脂蛋白(a)会增加患心脏病的风险，但医生很少测量这种脂蛋白的水平。来访的学生马克(英属哥伦比亚大学),一条对付责难者Pradeep Natarajan,准会员的程序在医学和种群遗传学和马萨诸塞州总医院,和他的同事使用43脂蛋白(a)基因变异的数据来自370000多个英国生物库参与者来计算一个新的遗传风险评分预测能力匹配的脂蛋白(a)血液心脏病风险的测量。这种风险评分可以帮助医生识别高风险患者，特别是那些没有通过传统血液检测的患者。更多信息请参阅麻省总院发布的JAMA Cardiology和Natarajan的推文。 该模型小鼠 C9ORF72的六核苷酸重复扩增(一种DNA突变)是肌萎缩性脊髓侧索硬化症和额颞叶痴呆最常见的遗传原因。对这种突变的不同转基因小鼠模型的初步研究，在生存和运动表型方面得出了相互矛盾的结果。斯坦利精神病学研究中心的研究所成员凯文·埃根，丹尼尔·莫德斯和他的同事对两组独立的具有相同突变的转基因小鼠进行了广泛的表型分析，以评估它们在神经退行性疾病研究中的应用。他们在《神经元》杂志上写道，在这两个队列中，他们都没有报告存活率、运动功能或神经退行性变方面的可重复性异常。
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  • 《研究综述:2020年11月20日》
    • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2020-11-25
    • 欢迎收看2020年11月20日的《研究综述》(Research Roundup)，这是一篇由Broad Institute的科学家及其合作者发表的最新研究的重现快照。 从MUC1到COVID-19临床试验 正常情况下，MUC1会在肺部生成粘液，但过量的MUC1会导致与COVID-19相关的肺损伤。Maria Alimova, Eriene Sidhom，肾脏疾病计划的主任和协会成员Anna Greka和同事们重新分析了Greka实验室针对MUC1肾脏疾病(一种罕见的肾脏疾病)进行的药物再用途中心药物筛选的数据，发现了一种fda批准的名为fostamatinib的药物可以阻断这种蛋白质。该团队表明，该药物减少了人类细胞和急性肺损伤小鼠肺中的MUC1，这支持了目前在covid19患者中测试fostamatinib的两个临床试验的原理。阅读更多的细胞报告，医学和一个广泛的故事。 在SARS-CoV-2上亮灯 Jon Arizti Sanz、Catherine Freije和Cameron Myhrvold在传染病和微生物组项目(IDMP)、传染病基因组中心和研究所成员Pardis Sabeti的实验室工作，他们和同事使用SHERLOCK诊断技术开发了一种名为SHINE的COVID-19快速检测方法。这种测试不需要笨重的实验室设备，而且有一天可以在医院和实验室之外进行SARS-CoV-2的检测，它使用Cas13来检测SARS-CoV-2 RNA，与基于标准qpcr的测试相比有几个优势。它将病毒灭活步骤减少到10分钟，在稳定的温度下扩增病毒RNA(不需要某些设备)，并将扩增和检测结合在一个步骤中。阅读更多的自然通讯和一个广泛的故事。 乳腺癌的新观点 乳腺癌是一种多种多样的疾病，对医生和科学家来说，为患者量身定做有前景的治疗组合是一项挑战。使用NCI的临床肿瘤蛋白质组学分析财团(CPTAC),卡斯滕·克鲁格,Shankha Satpathy还,摩尼博士研究所科学家史蒂文•卡尔和迈克尔·吉列的蛋白质组学平台,与同事一起贝勒医学院和其他地方,进行全面的蛋白质组学和基因组——或者proteogenomic——分析的一套大型的乳房肿瘤。他们的发现发表在《细胞》杂志上，强调了新的肿瘤亚型、代谢弱点、免疫治疗机会等，并提出了蛋白质基因组学在癌症诊断和治疗计划中的作用。详情请参阅Broad/Baylor/CPTAC新闻稿。 深入挖掘可以发现差异 使用标准方法的种系遗传分析可以在一小部分癌症患者中识别罕见的致病性变异。由博士后学者Saud AlDubayan和Dana-Farber癌症研究所的副研究员Eliezer Van Allen领导的研究小组分析了数千名前列腺癌或黑色素瘤患者的种系数据，首先使用标准方法，然后使用深度变异，一种深度神经网络分析框架。他们发现，深度学习极大地增强了在数千种癌症易感性和其他临床相关基因中发现有益种系变异的能力。在达纳-法伯的视频，tweeter和JAMA了解更多。 微生物基因组 研究微生物CRISPR系统的不依赖于培养的方法，如宏基因组学，可以揭示尚未探索的CRISPR系统多样性。由相关研究人员菲利普·蒙克、亥姆霍兹感染研究中心的爱丽丝·姆查迪和哈佛大学公共卫生学院的IDMP准成员柯蒂斯·哈坦豪尔领导的研究小组使用2355个元基因组分析了人体微生物组中的CRISPR位点和cas基因。科学家们发现了近300万个独特的CRISPR空间，将已知的多样性增加了13倍，口腔栖息地的CRISPR负载高于肠道/泌尿生殖部位。在《细胞宿主与微生物》中描述了这项工作，它提供了人类微生物群系中天然CRISPR-cas位点和靶点的地图。 建立它们，摧毁它们 靶向降解是一种很有前途的方法来攻击各种癌症目标。靶向降解是一种小分子诱骗癌细胞破坏其赖以生存的蛋白质。在《自然》杂志上，来自癌症项目的研究人员和Dana-Farber，包括Mikolaj Slabicki, Hojong Yoon, Jonas Koeppel，研究所成员Benjamin Ebert和Eric Fischer讨论了触发蛋白质降解的一种新机制，即化合物诱导其目标形成聚合物，然后由细胞处理系统降解。这个动画展示了一种名为BI-3802的化合物是如何使用这种药物诱导聚合机制来清除细胞中的BCL6的，BCL6是一种淋巴管相关的转录因子。 肝脏是如何恢复的 肝脏在受伤后具有不可思议的再生能力。然而，在进行这一进程的同时，它必须仍然保持重要的功能。通过使用单细胞RNA测序、原位转录和蛋白质组分析以及小鼠的敲除模型，Chad Walesky (BWH)、Kellie Kolb (MIT)、研究所成员Alex Shalek、代谢项目副成员Wolfram Goessling及其同事已经揭示了使这一功能得以持续的机制。受损后留在肝脏的细胞会暂时增加关键基因的表达，并改变其正常的区域特异性功能，以弥补失去的细胞，而肝脏内的其他细胞则控制新组织的生长。详情请阅读《自然通讯》。 在美国航空志愿队(飞虎队) 在质谱分析中，数据独立采集(DIA)有潜力全面分析生物样品中超过仪器检测极限的所有肽。然而，在DIA数据分析中仍然存在一些挑战，每种分析工具都显示出可检测肽和定量结果的可变性。为了解决这些差异，研究科学家Sebastian Vaca, Steven Carr，蛋白质组学平台访问科学家Jacob Jaffe (Inzen Therapeutics)和其他人设计了AvG，一个用于抛光DIA数据的模块化工具。在《自然方法》中，他们报道了AvG使DIA信号达到最高的灵敏度、选择性和准确性水平。 非整倍体可以保护癌细胞 癌细胞通常拥有异常数量的染色体，这种情况被称为非整倍体。在许多癌症类型中，非整倍体与细胞增殖缓慢和患者预后不良矛盾地相关。约翰迈克尔Replogle领导的研究小组(麻省理工学院),准会员Angelika Amon,和他的同事们调查了这些观察的潜在机制,非整倍体对细胞分裂的影响,发现实际上增加了抵抗前线化疗:扩散放缓下来减少了药物能破坏癌细胞的DNA和微管。
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