《研究综述:2019年10月18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:2019-10-31
  • 欢迎来到2019年10月18日的研究综述报告,这是Broad Institute的科学家及其合作者发表的近期研究的重复快照。

    通过更大的遗传多样性改善生物学

    GWAS数据集中的祖先多样性水平较低,可能会限制科学家对疾病生物学的了解,并加剧全球健康差异。斯坦利精神病学研究中心的黄海亮和他的同事在《细胞》杂志的一篇入门文章中,概述了研究方法上的陷阱以及对那些研究来自更多不同人群的数据的建议。这些考虑因素包括基因分型技术,数据质量控制标准,统计方法等等。作者还提供了各种全基因组序列数据来源的目录,并描述了需要改进分析方法的领域。在此新闻稿中,阅读更多来自弗吉尼亚联邦大学的新闻。

    获得它的GIST

    大多数胃肠道间质瘤(GIST,一种常见的胃肠道癌)可以用靶向激酶抑制剂治疗,但是大约有10%到20%的人缺乏必要的突变。在《自然》杂志上,威廉·弗拉瓦汉(William Flavahan),约坦·德勒(Yotam Drier),萨拉成员约翰·史东(Sarah Johnstone),表观基因组学计划主任布拉德利·伯恩斯坦(Bradley Bernstein)及其同事表明,其中一些肿瘤具有表观遗传学改变,这些改变打破了基因组中的结构障碍,从而使基因远离其他基因的增强子( “打开”开关)。分子错误激活了称为FGF4的致癌基因,并使肿瘤易受称为FGFR抑制剂的药物的影响,无论是单独使用还是与标准GIST治疗舒尼替尼一起使用。在马萨诸塞州综合医院的新闻稿中了解更多信息。

    一两拳给肿瘤

    弥漫性固有桥神经胶质瘤(DIPG)(一种无法治愈的小儿癌症)中的染色质调节发生改变。包括杰米·阿纳斯塔斯(Jamie Anastas)(波士顿儿童医院/ HMS),准成员Mariella Filbin和Yang Shi以及核心研究所成员和癌症计划主任Todd Golub在内的一个团队使用CRISPR筛选显示了抑制组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)使细胞对脱甲基酶LSD1敏感。他们在《癌细胞》杂志上的报道显示,Corin是HDAC和LSD1的双重抑制剂,在体外和异种移植物中均能有效抑制DIPG的生长。它会引起转录变化,与患者的生存时间增加有关,这表明表观遗传学疗法可以帮助治疗这些肿瘤。

    基因组的基因计数:仍在上升

    解密人类基因组所面临的主要挑战是精确识别包含蛋白质编码序列的所有区域。由机器学习工具PhyloCSF比较多个物种的基因组以预测功能性,保守的蛋白质编码序列,由Irwin Jungreis,副成员Manolis Kellis和同事领导的小组报告了对人类蛋白质编码DNA的新见解,老鼠,鸡,苍蝇,蠕虫和蚊子的基因组。在他们的发现中,研究人员报告了70个以前未检测到的蛋白质编码基因,并揭示了118个GWAS变体以前被认为是非编码的,实际上是在改变蛋白质。阅读Genome Research中的完整故事。

    现在正在筛选:基于图像的表型

    科学家利用基因筛选扰动哺乳动物细胞中的基因,以了解这些基因的作用。汇集的屏幕采用相同的方法,可以按常规缩放以分析更多的遗传扰动,但与成像不兼容,因此无法同时对许多细胞特征进行高分辨率测量。大卫·费尔德曼(David Feldman),阿夫塔·辛格(Avtar Singh),核心研究所成员保罗·布莱尼(Paul Blainey)及其同事开发了一项新技术,该技术将大规模的混合遗传筛选与基于图像的表型结合起来,以研究基因如何影响复杂的细胞过程,并正在继续开发和应用该方法。通过与癌症计划,成像平台,克拉曼细胞天文台和斯坦利中心的合作。

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    • 新的图谱将细胞重新编程、对睡眠时间偏好的基因洞察力、按微流体分类的免疫细胞等方面的点连接起来。 欢迎来到2019年2月1日的研究综述,这是布罗德研究所(Broad Institute)的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个重复快照。 用18世纪的数学深入研究发育生物学 单细胞rna测序(scRNA-seq)提供了大量关于细胞状态的数据。但是scna -seq会破坏细胞,使得很难追踪细胞的发育过程。在细胞中,博士后研究人员杰夫•Schiebinger剑,和戈它,随着研究生布赖恩·克利里研究科学家维迪雅萨勃拉曼尼亚,细胞核心机构成员和卡拉曼特拉维夫Regev天文台主任Eric Lander创始董事和他的同事们描述了他们如何使用一个数学技术最优运输——在1780年代首次开发有效地帮助工程师成堆的污垢将重新编程成纤维细胞的scRNA-seq快照串成电影,揭示诱导多能干细胞过程如何工作的新细节。了解更多在一个广泛的新闻故事和视频。 一个新的CLL模型 剪接因子SF3B1在慢性淋巴细胞白血病(CLL)中经常发生突变,但尚不清楚这些突变如何可能导致疾病。在《癌症细胞》中,博德癌症项目的成员Catherine Wu, Dana Farber癌症研究所的Lili Wang,哈佛医学院的Shanye Yin和同事描述了一种新的CLL小鼠模型,其中B细胞有条件地表达突变的Sf3b1,导致细胞衰老。他们能够克服衰老,并通过删除DNA损伤反应基因Atm诱导CLL。他们发现,携带突变SF3B1的人类和小鼠细胞都存在B细胞受体信号传导问题,并且对阻断B细胞受体信号传导的依鲁替尼(ibrutinib)表现出敏感性改变。 早起的云雀还是晚睡的猫头鹰——基因可以分辨 时间型是指一个人对早睡或晚睡时间的偏好,受多种因素的影响,包括年龄、性别、环境光照水平、社会约束和遗传变异。在发表于《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究中,一个由博士后学者杰奎琳·莱恩(Jacqueline Lane)、医学和人口遗传学项目副成员里查·萨克森纳(Richa Saxena)领导的团队与合作者分析了来自697,828名个体的全基因组数据,发现了327个新的基因座,这些基因座也会影响客观的睡眠时间。总的来说,这项研究提供了对人类日常生物(昼夜节律)周期的额外见解,并确定了与心理健康的联系。了解更多在MGH新闻稿。 用微流体对免疫细胞进行分类 在《科学进展》(Science Advances)杂志上,由研究生米格尔•雷耶斯(Miguel Reyes)、研究所成员、Cell Ciruits项目联席主任尼尔•哈科亨(Nir Hacohen)和核心研究所成员保罗•布莱尼(Paul Blainey)领导的一个团队描述了一种微流体设备原型,该设备可以对从临床样本中提取的细胞类型进行分类,用于RNA测序。这样一个平台可以简化实验室的工作流程,并有可能填补血液样本的批量和单细胞RNA测序之间的空白——帮助研究人员有效地扩大他们在大型研究中的努力。作为试点分析,研究小组分析了系统性红斑狼疮患者和健康个体的免疫细胞,发现典型的狼疮基因表达特征主要在B细胞中表达。阅读更多的广泛的新闻故事。
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    • 欢迎收看2020年12月18日的研究综述,这是布罗德研究所的科学家及其合作者发表的近期研究的重复快照。 神经系统和免疫系统的相互干扰 长期以来,神经系统和免疫系统一直被作为身体中独立的实体进行研究,但研究生卡莉·齐格勒、研究所成员亚历克斯·沙利克(麻省理工学院)及其同事发现了两者之间的直接细胞相互作用:刺激小鼠淋巴结并调节其活动的痛觉神经元。他们发现,在脊髓背根神经节的数千个感觉细胞中,只有少数几个参与了单个淋巴结的这种耦合。神经元对淋巴结的变化作出反应,当被激活时,导致淋巴结细胞的基因表达变化。请阅读《细胞》和《大故事》。 Paralog pair证明了靶向癌症治疗的前景 失去关键基因的癌细胞通常依赖于同源基因(具有共同遗传祖先和相似功能的基因)来维持基本的通路。在《细胞报告》中,Jasper Neggers, Brent Paolella,研究所科学家Francisca Vazquez,助理成员Andrew Aguirre (DFCI),以及其他广泛癌症项目的癌症依赖图小组成员揭示,三分之一的癌症可能依赖于VPS4A或VPS4B的旁谱。缺乏SMAD4或CDH1肿瘤抑制基因的细胞系通常也会丢失其中一个同源基因,使它们依赖于另一个同源基因。针对剩余相似物的方法可能为治疗发展带来希望。了解更多的故事和视频与negggers和Paolella。 发现基因变异和肝硬化的风险 与大多数其他常见疾病相比,通过全基因组关联研究(GWAS),很少有遗传变异被确定为肝硬化风险。康纳·埃姆丁、医学和人群遗传学项目的副主任阿米特·赫拉和他的同事们使用了一种多性状GWAS技术——一种由帕特里克·特利和他的同事们在Broad开发的技术——鉴定了12种影响肝硬化的遗传变异。作者基于从所有12个变异中收集到的信息构建了一个多基因分数。得分最高的人患肝硬化的风险增加了3倍以上,肥胖或因基因-环境相互作用而增加酒精摄入量的风险明显更高。更多信息请访问《胃肠病学》和这篇微博。 细胞应激信号驱动肝脏疾病 肝细胞内质网应激在导致胰岛素抵抗和糖尿病发展的应激信号网络中起关键作用。尽管内质网应激的机制基础已经在细胞和分子水平上进行了研究,但在组织和器官水平上,对细胞与细胞之间的沟通和协调反应的潜在作用了解有限。通过细胞培养和小鼠模型,代谢项目的合作成员Gokhan Hotamisligil、Amir Tirosh (HSPH)和同事发现,在肥胖中,一种蛋白质Cx43允许内质网应激信号在肝脏细胞间传播,导致脂肪性肝病和代谢改变。请阅读《细胞代谢》。 髓,改建 髓磷脂是一种围绕神经细胞的绝缘鞘,它能使电脉冲有效传递,是脊椎动物神经系统的基本结构。随着时间的推移和对神经元活动的反应,这种组织可以被重塑,但目前还不清楚这些动态是否在不同类型的神经元之间有所不同。由哈佛大学杨宋敏(Sung Min Yang)、麻省理工学院艾莉·内迪维(Elly Nedivi)和斯坦利精神病学研究中心成员宝拉·阿洛塔(Paola Arlotta)领导的一个研究小组在多种条件下对成年小鼠视觉皮层神经元中的髓鞘进行了成像。数据表明,不同种类的神经元以不同的方式调整髓磷脂重塑,以响应感官体验。学习更多的科学知识。