《自闭症谱系障碍和失眠的遗传学见解,灵长类视网膜细胞图谱,等等。》

  • 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:2019-03-04
  • 欢迎来到2019年3月1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最新研究的一个重复快照。

    自闭症的常见部位曝光了

    罕见基因变异可以大大增加患孤独症的风险。但是一项新的全基因组关联分析由雅克布林和安德斯Børglum丹麦奥尔胡斯大学的,在医学和种群遗传学研究所成员和项目主任马克·戴利和他的同事们发现了5个新的常见变异与自闭症谱系障碍(ASD)。检测到的自闭症风险与较高教育程度、精神分裂症和重度抑郁症风险较高之间的基因重叠,使另外7种常见变异得以发现。结果发表在《自然遗传学》杂志上,揭示了临床亚群之间的遗传差异,并提供了与ASD发展相关的生物学见解,特别是神经功能和皮质激素的发生。

    分析AML的许多手机播放器

    急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia, AML)是一种侵袭性血癌,由恶性细胞和正常细胞之间复杂的相互作用引起。使用单细胞RNA和遗传技术、机器学习模型,以及超过38000个细胞从病人和健康的捐赠者,彼得·范盖伦和Volker Hovestadt博士后和基因学计划主管布拉德利·伯恩斯坦研究所的成员和他的同事着手阐明恶性肿瘤细胞的光谱类型参与了疾病。在细胞方面,他们报告发现6种AML细胞类型类似于血细胞发育的不同阶段,其中有更多的“成熟”细胞产生抑制癌症免疫反应的因子。更多信息请参阅麻省总医院和路德维希癌症研究所的新闻稿。

    酪氨酸血症的基础编辑

    致命的遗传性疾病的小鼠模型tyrosinaemia,一个团队包括核心机构成员和叫法变革性技术研究所医疗总监大卫刘和他的同事——由温家宝雪(马塞诸斯州大学医学院)表明一个腺嘌呤基编辑器能正确相关的突变和缓解疾病的症状。研究小组添加了质粒DNA编码腺嘌呤碱基编辑器,并将RNA导入小鼠体内,部分恢复了正确的基因序列,在肝脏中生成了健康细胞,并改善了这种疾病的标志性减肥效果。他们还测试了脂质纳米颗粒介导的修饰过的导向RNA和优化过的碱基编辑器的mRNA的传递,显示出更高的碱基编辑效率。看看《自然生物医学工程》上的文章。

    因基因而失眠

    失眠是一种常见的睡眠障碍,影响着全球三分之一的人口,增加了患心脏病和精神疾病的风险。然而,我们对这种常见疾病的潜在机制几乎一无所知。由医学和人口遗传学项目的准成员Richa Saxena、博士后Jacqueline Lane领导的研究小组分析了453,379名英国生物样本库参与者的数据,确定了与失眠相关的57个基因组区域,还发现了与心脏病的因果关系。这项研究的发现将帮助研究人员了解这种疾病的遗传原因,它影响的生物学途径,并确定治疗失眠的治疗目标。阅读更多的自然遗传学和MGH新闻稿。

    近距离观察灵长类动物的眼睛提供了对致盲疾病的新视角

    核心研究所成员、Klarman细胞观测站主任Aviv Regev和博士后Karthik Shekhar与哈佛大学的Joshua Sanes和Yi-Rong Peng等人合作,创建了首个灵长类视网膜中央窝和外围区域的细胞图谱。中央窝是哺乳动物中,灵长类动物特有的一个视网膜小区域。利用单细胞RNA-seq技术,研究小组鉴定出65种以上的细胞类型,其中大多数在这两个区域都有发现,但在流行率和基因表达方面存在差异。他们还发现,与包括黄斑变性在内的7种人类致盲疾病相关的基因表现出强烈的细胞类型和区域特异性表达模式。这种新资源在了解人类眼疾方面应该是无价的。在《哈佛公报》和《细胞》上读到更多——当你在那里的时候,一定要看看安娜·赫帕洛斯卡的封面艺术!

    ——文章发布于2019年3月1日

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  • 《研究重点: 人类细胞图谱》

    • 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:2019-10-30
    • 人类细胞图集项目汇集了生物学家,临床医生,技术人员,物理学家,计算科学家,软件工程师和数学家组成的国际社区。 这个由不同专业知识的科学家组成的社区拥有共同的目标,即创建所有人类细胞的全面参考图谱,作为了解人类健康以及诊断,监测和治疗疾病的基础。 如果没有不同细胞类型的图谱,它们在体内的位置以及它们表达的基因,我们将无法描述所有的细胞活动并无法理解指导它们的生物学网络。 最近,诸如单细胞基因组学之类的新工具首次使这一目标得以实现。 全面的细胞图谱将使对人体中所有类型甚至亚型的细胞进行分类,识别它们在体内的位置,甚至区分不同的分化阶段和细胞状态(例如免疫细胞激活)成为可能。地图集还使研究人员可以绘制细胞谱系图,例如从骨髓中追溯到红血球直至其干细胞起源。 细胞图谱具有将我们的生物医学方法转变的潜力。这将有助于识别不同疾病的标记和特征,发现用于治疗干预的新靶标,并提供体内人类生物学的直接视图,从而消除了细胞培养的失真方面。 广泛的新闻发布和新闻报道 国际人类细胞图集计划正在进行中 本周在伦敦举行的一次国际会议上,正在讨论一项雄心勃勃的全球倡议,以创建人类细胞图集-将人体中的每个细胞描述为参考图,以加快生物医学科学的发展。最终,《人类细胞图谱》将彻底改变医生和研究人员如何理解,诊断和治疗疾病。 国际人类细胞图谱发布了战略蓝图;宣布前一百万个细胞的数据 蓝图描述了对人体中每个细胞进行分类的途径。细胞数据发布,可供研究社区使用。 Human Cell Atlas迈出了了解人类早期发育的第一步 从一系列人类组织中测序出的前250,000个发育细胞。 研究人员在“人类细胞图集”在线门户网站上发布了半百万个人类免疫细胞的遗传图谱 在发布之前,研究人员可以在Data Coordination Platform的预览版上编译原始数据并使其公开访问。 研究人员发现新型肺细胞,对囊性纤维化的重要见解 在人体组织中经过验证的对小鼠气道细胞的全面单细胞分析显示了对理解肺部疾病至关重要的分子细节。 单细胞图谱揭示了溃疡性结肠炎的潜在基础 成千上万的结肠细胞为炎症性肠病出了什么问题以及为什么某些患者对药物没有反应的原因提供了新的线索。
  • 《Science | 维生素A决定细胞谱系可塑性以协调干细胞谱系的选择》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-03-08
    • 2024年3月8日,洛克菲勒大学Elaine Fuchs教授和Matthew T. Tierney博士后等人,在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为Vitamin A resolves lineage plasticity to orchestrate stem cell lineage choices的研究论文。 细胞谱系可塑性是指新的和先前谱系的细胞标识转录因子的双重表达,并且是赋予干细胞命运灵活性的伤口诱导应激途径的典型特征。在健康组织中,干细胞最终要么返回其先前由环境定义的轨迹,要么在进入不同微环境时经历命运变化。了解细胞谱系可塑性是如何解决的很重要,因为使其持续的条件可能导致慢性伤口状态或肿瘤发生。 该研究发现,全反式维A酸(atRA)作为一种维生素A代谢物,对于恢复它们在培养中的生理身份至关重要。他们还发现atRA使培养的毛囊干细胞能够与WNT和BMP信号合作,有效地协调形成毛囊所需的不同谱系。此外,遗传、饮食和局部干预均证实了atRA在平衡干细胞对表皮修复和毛发再生中的贡献方面的功效。最重要的是,他们证明了atRA水平必须下降,毛囊干细胞才能参与伤口修复。这些研究结果提供了关于维持干细胞谱系特异性的机制的新见解,并为利用atRA平衡干细胞在表皮修复和毛发再生中的作用提供了潜在途径。 擦伤时,皮肤干细胞会紧急出击,生长新的表皮来覆盖伤口。但是,最终修复伤口的干细胞中只有一部分通常专门用于补充保护身体的表皮。其他的是前毛囊干细胞,通常促进毛发生长,但会响应更紧急的需求,将自己变成表皮干细胞,加强本地的修复工作。为了做到这一点,这些毛囊干细胞首先进入一种柔韧的状态,即谱系可塑性状态。在这种状态下,它们暂时表达了两种类型干细胞的转录因子,即毛发和表皮。为了更好地理解人体如何调节这一过程,Elaine Fuchs教授和她的团队在模拟创伤状态下,筛选小分子化合物,以确定它们解决培养小鼠毛囊干细胞谱系可塑性的能力。他们惊讶地发现,维生素A的生物活性形式——全反式维A酸(atRA)——对这些干细胞退出谱系可塑性,然后被引导分化为毛发细胞或表皮细胞在体外起到了至关重要的作用。atRA是维生素A代谢产物,对恢复小鼠毛囊干细胞在培养中的生理特性至关重要。这些相同的效应在小鼠皮肤内也得以重现,在那里atRA作为干细胞微环境的一个组成部分被局部产生,并且需要维持谱系特异性。通过将转录组和染色质组学数据与维A酸活化的核维A酸受体-DNA相互作用相结合,他们确定了影响这一结果的靶标。 有趣的是,维A酸并不是独自发挥作用的:atRA使培养的毛囊干细胞能够与WNT(Wingless相关整合位点)和BMP(骨形成蛋白)信号共同有效地编排形成毛囊所需的不同谱系。这种培养平台准确地模拟了干细胞特有的一系列行为,包括从静止到活跃的自我更新的转变,以及它们沿着有序路线定向到分化命运。最后,他们利用实验室小鼠作为模型系统研究atRA在伤口愈合过程中的影响,他们发现遗传、饮食和局部干预都证实了atRA在平衡干细胞对表皮修复和毛发再生的贡献中的作用。然而,事情并不止于此。他们还证明了atRA的可用性与谱系可塑性呈负相关,在修复早期短暂减少以允许干细胞在伤口床中进行“身份转换”,然后在屏障重新形成后恢复以促进毛发再生。