《研究综述:2020年12月11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:2020-12-14
  • 欢迎收看2020年12月11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。

    相对的风险

    更好地了解肺癌的遗传风险因素,可以帮助确定哪些人群将从增加筛查中受益。Jian Carrot-Zhang、Oscar Arrieta(国家癌症研究所)、Andres Cardona (FICMAC)、Alexander Gusev和癌症项目和Dana-Farber癌症研究所的研究所成员Matthew Meyerson领导了一项来自拉丁美洲的1153例肺癌的基因组和祖先分析。这项工作揭示了美洲土著祖先与体细胞驱动改变相关,包括EGFR和KRAS的靶向突变。在《癌症发现》杂志和一份新闻稿中描述的这项研究强调了为具有混合血统的拉丁美洲肺癌患者提供体细胞基因检测的重要性,特别是那些非吸烟者。

    地面实况

    为了从整个基因组数据中筛选与癌症相关的体细胞突变,研究人员需要高质量的基准数据集。但是可用的基准测试很大程度上依赖于合成或种系数据,或者需要昂贵的验证工作来揭示真正的变种。Megan Shand, Jose Soto, Lee Lichtenstein, David Benjamin, Yossi Farjoun, Yehuda Brody, Yosef Maruvka,核心研究所成员Paul Blainey,以及研究所科学家和数据科学平台高级总监Eric Banks开发了一个新的体细胞变异基准集,称为“系源体细胞真理”(LinST)。在通信生物学中,他们在一个结肠癌细胞系中验证了LinST,并指出他们构建该集合的方法可以用于为许多类型的癌症生成体细胞真实数据。

    绘制出更丰富的细胞和组织图

    Slide-seq技术使用空间条形码RNA测序来生成组织中细胞关系的三维图谱。它提供了直接在组织中的细胞结构和基因表达的高分辨率视图,为研究人员提供了丰富的组织功能图。建立它的团队现在已经开发出了Slide-seqV2,其效率和检测灵敏度几乎是最初的Slide-seq的10倍。《自然·生物技术》杂志的报道,埃文·默里,罗伯特•Stickels研究所成员埃文Macosko斯坦利精神病学研究中心,核心范研究所成员陈和他的同事们解释如何应用Slide-seqV2洞察生物问题在更高的捕获灵敏度是很重要的,如了解复杂的老鼠大脑神经元的发展轨迹。

    MetMap显示癌症是否扩散以及扩散到哪里

    转移是癌症死亡的主要原因,但确定癌症是否会转移几乎是不可能的。研究科学家Xin Jin, Todd Golub, Broad的首席科学官和癌症项目主任,和他的同事表明在动物模型中预测人类癌细胞的转移是可能的。他们针对代表21种不同癌症的500个人类癌细胞系,将与癌症是否扩散、扩散程度以及扩散到哪个器官有关的基因和临床因素结合在一起。他们的转移图,或MetMap,是有史以来第一张不同癌症转移的地图。了解更多的自然,一个广泛的故事,和一个互动图表。

    基因组流行病学追踪SARS-CoV-2的传播

    团队包括雅各Lemieux,凯蒂·Siddle研究所成员当然喽Sabeti,病毒计算基因组学组长丹尼尔公园,病原体基因组主任监督布朗温难以估量,和他的同事们已经772年完成SARS-CoV-2基因组测序和分析描述病毒的介绍和传播在大波士顿地区的第一波大流行。这项研究提供了一个独特的窗口,以了解在城市环境下传播的扩大——包括“超级传播”事件的地方、国家和全球影响。在《科学》杂志上了解这项工作,并查看一个新的关于基因组流行病学的视频解释。

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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。
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    • 欢迎收看2020年12月4日的《研究综述》,这是一篇由Broad研究所的科学家及其合作者发表的最新研究的回顾。 新的工具有助于研究自闭症风险基因 通常,了解疾病基因的作用需要对每个基因进行深入研究。鑫金共同领导的研究小组,肖恩·西蒙斯,艾米郭,Ashwin Shetty,局域网Nguyen研究所成员伊莉斯·罗宾逊斯坦利精神病学研究中心的资深组长细胞天文台,约书亚·莱文的卡拉曼研究所成员Paola Arlotta斯坦利中心(也),冯张核心协会成员,和前核心研究所成员特拉维夫Regev Perturb-Seq使用基因泰克(现在),基因编辑和单cell-sequencing系统,在小鼠大脑发育的体内,同时研究35个与自闭症谱系障碍(ASDs)有关的基因在多种不同细胞类型中的功能。用这种方法,作者确定了神经细胞和神经胶质细胞的基因表达网络,提示了asd相关基因的新功能。请阅读《科学》和这个哈佛的故事。 BAF突变与发育障碍有关 染色质重塑swif - snf(或BAF)复合物的一些突变与罕见的神经发育和智力障碍有关。研究人员布列塔尼·米歇尔、表观基因组学项目的联合主任Cigall Kadoch和他的同事们发现,BICRA的罕见变异与类似的疾病有关,BICRA编码了ncBAF复合体亚基。研究小组确定了12个患有这些罕见变异的个体,他们有发育迟缓和其他与BAF复合体相关的智力障碍相关的特征。在斑马鱼中,BICRA同源生物的突变模仿了一些人类的表型。请阅读《美国人类遗传学杂志》。 糖尿病药物开发的新维度 在开发1型糖尿病(T1D)中触发胰腺细胞再生疗法的一个障碍是缺乏高保真度的细胞培养系统。写在科学进步,Kisuk杨Miseon李彼得•琼斯(BWH)准成员Amit乔杜里和杰弗里·卡普的化学生物学和疗法的科学程序和布莱根妇女医院(BWH),和他的同事们现在Disque平台(DP),一个系统,汇集了β细胞干细胞成薄3 d磁盘在2 d文化板块,从而结合2 d和3 d系统的优点。在Choudhary实验室的推文中了解更多关于DP如何帮助他们努力为T1D开发基于锌的前药。 防止Cas9四处游荡 如果Cas9在细胞中保持活跃时间过长,它会导致各种不受欢迎的结果,这就突出了控制细胞寿命的需要。Vedagopuram Sreekanth, Qingxuan Zhou, Praveen Kokkonda, Choudhary和他的同事已经设计了一种称为降解标签系统(dTAG)的化学发生方法,它使Cas9接近泛素连接酶,标记Cas酶,以便通过细胞的蛋白酶体降解。通过调节Cas9的停留时间,dTAG允许团队微调基因编辑结果,减少脱靶效应。更多信息请访问ACS中心科学。 新基因驱动在黑色素瘤中被发现 癌症项目副成员Eliezer Van Allen和他的同事们揭示了黑素瘤四种基因亚型中新的基因驱动和治疗弱点。他们对扩大的黑色素瘤全外显子组测序数据进行了协调统一的基因组分析,并发现了一个复杂的二级基因组结构,包括多种以前不知道与疾病有关的致癌驱动因素。研究小组发现,在四种癌症亚型(BRAF、(N)RAS、NF1和三重野生型)之间存在明显不同的整体基因组特性,以及次级驱动基因的亚型偏好。他们的荟萃分析显示了进一步生物学和治疗研究的各种机会。请阅读《自然遗传学》。 影响GWAS的多样性 以欧洲为中心的遗传学研究,以及对共同的因果变异的有限认识,使得将多基因风险评分应用到其他祖先上变得困难。现在,Tiffany Amariuta, Kazuyoshi Ishigaki,研究所成员Soumya Raychaudhuri和他的同事们已经创建了一个包含707个细胞类型特异性调控注释的概要来分析111个复杂的特征和疾病在欧洲和东亚的人口。他们的研究发表在《自然遗传学》上,证明了一种之前开发的名为“影响”的注释策略可以对等位基因进行优先排序。这些优先的等位基因,反过来,可以改善人群间遗传数据的比较和多基因风险评分模型的跨祖先可移植性使用的血统不匹配的数据。这项研究说明了需要从未被研究的群体中获得更多的基因数据。 映射监管网络 破译调控基因表达的网络是理解人类生物学和疾病的关键。一个由林林(BWH)领导的团队,在大卫·吉福德(David Gifford)及其同事的监督下,描述了一种被称为HIGAN(基因中心激活网络的高通量审问)的系统方法,用于发现和绘制这些网络。研究人员在两种细胞系中应用了这套多面基因组方法,以探索癌症相关基因APOBEC3B是如何被调控的。了解更多关于他们的发现在细胞报告。 免疫抑制变得具体 以抗原特异性方式重建免疫耐受的治疗方法将避免目前用于治疗自身免疫性疾病的非特异性免疫抑制剂的不良副作用。免疫学计划的准成员Francisco Quintana和BWH, Jessica Kenison(波士顿大学)等人使用纳米脂质体平台通过调节芳基烃受体信号诱导抗原特异性耐受。纳米脂质体治疗可抑制临床前多发性硬化模型的疾病病理和致病性自身免疫。《美国国家科学院院刊》(PNAS)报道,这项工作表明,纳米脂质体被设计用来递送致性小分子和疾病相关抗原,可能是一种管理自身免疫性疾病的新方法。