《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。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-05-04
    • 没有一种基因,当其突变时,会导致自闭症。但在过去的10年中,研究人员已经发现了数百种基因变异,似乎会影响大脑发育,从而增加患自闭症的风险。然而,这些科学家主要研究的是DNA的变异,这些变异直接编码了蛋白质组成部分。 现在,一项对所谓的非编码DNA进行的新研究发现,调节基因活动的区域的改变,也可能导致自闭症。令人惊讶的是,这些变化往往是从没有自闭症的父亲那里遗传下来的。 美国华盛顿州立大学的神经科学家和计算生物学家Lucia Peixoto认为:“这是一篇非常好的文章,虽然有挑战性,但让我们思考自闭症遗传学的不同成因,对该领域贡献巨大。” 一直以来,对自闭症遗传风险的研究主要集中于在患者个体基因组中发现如何自发产生突变——而不是从父母那里遗传,这些自发突变破坏了蛋白质编码区域,并导致了自闭症。加州大学圣迭戈分校遗传学家Jonathan Sebat说,这是因为这些零星的突变具有相对较大影响,研究表明这种突变虽然个别罕见,但却造成了大约25%到30%的病例。但基因组中只有2%由蛋白质编码基因组成,那些被称为“垃圾”DNA的非编码部分,迄今在自闭症研究中一直被忽视。 Sebat团队对能调节基因表达的非编码DNA部分特别感兴趣,他们研究了来自829个家庭的全基因组序列,包括自闭症个体、其没有患自闭症的兄弟姐妹和他们的父母。但是,评估个体非编码区DNA碱基变化的影响非常困难,因此,研究人员选择了所谓的大序列DNA结构变体作为考察对象。 每个人在其基因组中仅有数千个结构变异,这样就缩小了分析范围,研究者仅需要检查一小部分基因结构变体即可。他们查找了一般人群变异少于预期的区域,包括在脑发育过程中负责调节基因活性并启动基因转录的位点,并分析了父母对自闭症和非自闭症儿童的影响模式。 然后,科学家研究了这些区域的结构变异是否与自闭症有关。研究人员此前认为,母亲更有可能遗传自闭症促进基因变异。这是因为女性的自闭症发病率要比男性低得多,而且人们认为女性在没有任何自闭症症状的情况下,也可能携带相同的遗传风险因子。但是,当母亲把这些基因传给儿子时,他们不会受到同样的保护,因此会受到影响。 研究小组发现,母亲只把一半的结构变异遗传给了自己的自闭症后代,这表明从母亲那里遗传的变异与自闭症无关。但令人惊讶的是,父亲们确实传递了超过一半的变体。研究人员近日在《科学》杂志上报道说,结果显示,父亲传递了超过50%的变体,因此自闭症儿童可能从父亲那里遗传了风险变异,而不是母亲。 为验证这个结果,Sebat团队随后测试了另外1771个家庭的样本,再次验证了上述结论——自闭症儿童从父亲那里得到了更多的结构变异。 “这与我们之前设想的完全相反。”Sebat说。Peixoto也发现该父系倾向令人惊讶,尽管她已经怀疑在非编码区域中,自闭症的遗传因素会更明显。她提到,与蛋白质编码区的突变相比,调节区域的变异通常有“更小但附加的效应,当影响更小时,你就更有可能把它一代一代传下去”。 基于这些结果,Sebat提出了一个更复杂的关于自闭症如何产生的模型。在这种模型中,母亲遗传影响编码区域的突变,而父亲则会传递影响非编码区域的变体,它们的效果要温和得多,而且可能只在与母亲的风险变异相结合时引起症状。 纽约市西奈山伊坎医学院分子遗传学家Dalila Pinto说,这项研究提供了“非常有见地的初步发现”。她说,她将有兴趣看看这些结果是否会在更大的基因组数据库中得到复制,以及能否发现更多变异。Peixoto表示赞同:尽管这项研究还处于早期阶段,但它“打开了一个不同方向的大门”。