欢迎收看2021年3月26日的研究综述,这是布罗德研究所科学家及其合作者发表的近期研究的重复快照。
小儿癌症DepMap显示独特的依赖性
儿童癌症比成人癌症有更少的靶向治疗。找到更多的儿童癌症的药物靶点,博士后学者Neekesh Dharia,研究所主任Todd Golub癌症科学主任巴斯克斯堡的依赖关系图,金伯利Stegmeier协会成员,从癌症和合作者团队的依赖关系图,癌症计划,和遗传扰动平台使用大规模CRISPR-based屏幕寻找小儿癌症的遗传相关性。他们发现了这些癌症类型特有的许多依赖性,这为药物开发提供了新的途径。作者说成人和儿童癌症依赖性之间的差异表明将成人癌症药物重新用于儿童是不够的。请阅读《自然遗传学》和《博德和波士顿儿童医院的故事》。
在代表性不足的人群中,低覆盖率的下一代测序比传统的GWAS测序有优势
GWAS研究在确定基因变异如何影响各种疾病的风险方面发挥了强大的作用。然而,由于大多数GWAS数据是从欧洲血统的人群中收集的,它们的准确性——以及发现新的变异的能力——在代表性不足的人群中是有限的。在《美国人类遗传学杂志》上,神经gap -精神病研究团队和医学与人口遗传学项目(MPG)成员、联合科学家Alicia Martin及其同事已经证明,低覆盖下一代测序为非欧洲血统人群提供了一种成本效益高的替代常用的GWAS阵列。他们证明,低至4倍的测序覆盖率可以识别在其他人群中未观察到的变异,而成本与传统的GWAS方法相当。
神经元诞生的时间而非地点的重要性
胆碱能神经元产生神经递质乙酰胆碱,通过这些神经元投射到前脑,帮助控制注意力、动机和学习能力。虽然最近的研究表明,这些投射以一种高度特定的方式刺激不同的前脑区域,但对于神经元如何协调它们的活动却知之甚少。凯思琳·Allaway,罗伯特·马彻德(纽约大学),斯坦利中心的研究所成员戈登·费希尔和同事们表明,这些神经元的相对年龄(它们在发育过程中出现的阶段)决定了它们刺激前脑的哪个区域。年老的神经元倾向于向中心深处投射,而年轻的神经元只伸向外围。
寻找肠道微生物的硫切断酶
肠道中产生硫化氢的细菌水平升高与炎症性肠病、克罗恩病、溃疡性结肠炎和结肠直肠癌等疾病有关。在化学生物学和治疗科学项目的研究所成员Emily Balskus和他的同事报告了甘基自由基酶isethionate亚硫酸盐裂解酶(IslA)的结构,这种酶在细菌Bilophila wadsworthia中可以裂解isethionate中的C-S键,产生亚硫酸盐,亚硫酸盐是硫化氢的前体。更好地了解B. wadsworthia裂解这个键的机制可能会导致针对产生硫化氢的细菌的药物治疗。阅读更多细胞化学生物学。
药物开发的新数学
当开发一种新的药物分子时,化学家需要知道它的结合自由能,这是它与目标蛋白亲和力的量度。然而,这个数字是出了名的难以计算。通过将经典化学计算与计算机视觉领域的机器学习技术相结合,麻省理工学院(MIT)的丁新强(Xinqiang Ding)和表观基因组计划(Epigenomics Program)的副成员张斌(Bin Zhang)开发了一种名为DeepBAR的方法,它可以计算药物-目标组合的结合自由能,比目前的方法快50倍。DeepBAR的高效可以为药物筛选和蛋白质设计与工程提供参考。更多信息请参见《物理化学学报》和麻省理工学院新闻报道。
生物条形码显示出了迅速膨胀的身体
为了探索人体的细胞系,包括Sara Bizzotto、Yanmei Dou (HMS)、Javier Ganz、Peter Park (HMS)和MPG副成员、哈佛医学院和波士顿儿童医院的Christopher Walsh在内的一个团队对来自三个个体的多个组织进行了高深度全基因组测序。他们鉴定了数百种体细胞单核苷酸变体,将其作为单细胞内的内源性条形码来重建早期胚胎细胞分裂,并揭示祖细胞进入组织、胚层和器官的轨迹。这项研究表明,一个胚胎从单层囊胚转变为多层的原肠,有大约170个细胞池。
儿童病毒性疾病的更好的生物标记物
在疟疾流行的环境中,儿童发热性呼吸道疾病很难诊断,因为疟疾或病毒感染和细菌继发感染通常同时发生,并表现出类似的症状。地址需要改进的诊断,研究所成员Dyann Wirth传染病和微生物项目的高级组长迈克尔•吉列d·r·摩尼研究所科学家和蛋白质组学平台高级主管史蒂文•卡尔和合作者用蛋白质分析和机器学习工具来分析从195年莫桑比克肺炎患儿临床血液样本。研究小组发现了区分病毒性和细菌性肺炎的新的生物标记物,这可以为儿科肺炎抗生素治疗的基于实地的分类快速诊断提供基础。
找到目标的两种方法
转座子是带有相关蛋白质的DNA序列——转座酶——它允许DNA被“剪切和粘贴”到其他地方。一些转座子吸收了CRISPR-Cas组件,创造了crispr相关的转座子(CAST)系统。虽然这些系统使用CRISPR rna针对特定的位点进行插入,但奇怪的是,在相关的CRISPR阵列的靶向区域却找不到它们。在《细胞》一书中,Makoto Saito, Alim Ladha, Jonathan Strecker, Guilhem Faure,核心研究所成员张锋及其同事描述了两种不同的模型之间的归巢转位模式:一种由专门的引导RNA促进,另一种由专门的归巢蛋白质促进。这些观察突出了转座子系统的多样性。