《研究综述:2020年5月22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:2020-06-01
  • 欢迎来到2020年5月22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循环快照。

    Cas9不需要指导来切割DNA

    Oana Enache、Veronica Rendo (DFCI)、癌症项目副成员Rameen Beroukhim、核心成员和癌症项目主任Todd Golub、Uri Ben-David(现在在特拉维夫大学)和他们的同事在《自然遗传学》杂志上表明,Cas9可以在没有任何引导RNA的情况下切割DNA。此外,当Cas9被引入细胞系时,最终促进了p53基因突变细胞的生长——在许多癌症中也发现了同样的突变。研究小组发现,当他们将Cas9引入165个细胞系时,有很高比例的p53通路被激活。在这些细胞系的一小部分中,研究人员发现了使p53失去活性的突变。作者建议,研究人员可以修改他们的基因组编辑管道,以避免或减轻这些脱靶效应。阅读更多问答与Uri在广泛的网站。

    心电图指向心律失常的遗传标记

    心血管疾病倡议组织(CVDi)的副成员Steven Lubitz和他的同事进行了一项GWAS研究,以寻找心律失常的遗传标记。他们观察了PR间隔的异常情况,PR间隔是心电图的一种测量,反映房室传导,与许多常见的电生理疾病有关,如房颤和缓性心律失常。通过对293051人的队列研究,研究人员发现了202个基因组位置,其中141个位置此前未被发现。这些位点共同解释了这一性状大约62%的遗传可能性。请阅读自然通讯和广泛的故事。

    没有想象的空间

    将组织与水凝胶融合,创造出一种能够实现完整生物系统的精细结构和分子表型的杂交体,但这种杂交体面临着渗透性和稳定性的问题。由麻省理工学院(MIT)的顾大云(Taeyun Ku)和来自Regev实验室和麻省理工学院的副成员钟宽杭(Kwanghun Chung)领导的一个团队已经发明了一种名为“缠绕增强可拉伸组织水凝胶”(ELAST)的技术,这种技术可以使组织具有弹性,形成结构稳定的水凝胶,同时能够快速运输分子探针。在《自然方法》中描述,该方法允许组织在没有机械损伤的情况下被拉伸或压缩,并可能加强对动物模型和临床人体样本组织的研究。

    对脆性X综合征的治疗见解

    脆性X综合征(FXS)是自闭症和智力残疾的遗传原因。GSK3酶,有两个亚型GSK3αGSK3β,是与许多疾病包括神经系统疾病。先前的研究表明,GSK3选择性抑制剂可能有潜力治疗小鼠模型中的FXS,但也会导致毒性。导演斯坦利精神病学研究中心的药物化学和疗法的发展中心(CDoT)佛罗伦萨瓦格纳和合作者在《科学-转化医学,主要毒性可以避免GSK3α的选择性药物抑制。作者还报告说,抑制GSK3α足以正确的一系列疾病表型FXS的小鼠模型,而抑制GSK3β是无效的。

    EBV如何躲避免疫系统

    一旦人感染了eb病毒(EBV),它就会在人的余生中留在体内,并且每年与20万人类癌症有关。这种病毒要想在终身感染中避开免疫系统,它的许多基因必须被抑制。由瑞·郭(Rui Guo)和布莱根大学(Brigham)的副成员本·吉乌兹(Ben Gewurz)以及来自遗传微扰平台(Genetic ation Platform)的同事领导的一个团队,在伯基特淋巴瘤细胞中进行了EBV的CRISPR-Cas9敲除筛选,以确定参与该基因沉默的细胞因子。他们的研究结果指向了操纵病毒的潜在治疗靶点。请阅读《自然微生物学》的全文。

    一无所有

    在癌细胞中,许多基因通过一种称为杂合性缺失(LOH)的现象失去了它们的两个亲代等位基因中的一个。Caitlin Nichols, Brenton Paolella, Beroukhim和他的同事在《自然通讯》杂志上报道,那些通常不被认为是癌症易损性的关键基因(例如,产生能量或消除废物的基因),可以通过利用LOH转化为强大的治疗靶点。他们写道,干扰LOH后残留的基本基因等位基因的方法,可以在不影响正常细胞的情况下,对癌细胞造成严重破坏。从Dana-Farber的故事中了解更多。

    研究人员对单个细胞进行研究,以了解为什么儿童通常能更好地抵御COVID-19

    # WhyIScience问答,卡拉曼细胞亚历克斯Shalek天文台研究所成员和准会员何塞Ordovas-Montanes在波士顿儿童医院谈一个新的研究COVID-19疾病的儿童,这是做在波士顿儿童医院与医生合作,科学家们广泛作为人类细胞图谱计划的一部分。他们还谈到在COVID时代,他们的研究方法和单细胞基因组学领域发生了怎样的变化。

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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
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    • 欢迎收看2020年6月5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。 挽救小鼠遗传性耳聋 一些遗传性听力损失疾病是由于TMC1基因的隐性突变,导致毛细胞迅速退化和完全聋。在《科学转化医学》杂志上,核心研究所成员David Liu和Jeffrey Holt(波士顿儿童医院)领导的团队描述了他们如何使用碱基编辑来恢复tmc1相关聋鼠的部分听力——这是第一个在体内进行基因组编辑来修复隐性感觉缺失障碍的例子。经过治疗的小鼠的听力部分恢复,并对响亮的声音做出反应。请阅读哈佛大学和波士顿儿童医院的新闻稿,以及基因工程和生物技术新闻。 聚光灯下的精子 减数分裂通过亲本染色体间的DNA杂交产生基因组高度可变的精子,有时会发生错误,导致非整倍体(染色体过多或过少)。为了更好地理解交叉体和非整倍体,斯坦利精神研究中心的Avery Davis Bell、研究所成员Steven McCarroll和他的同事开发了一种新的测序技术,精子序列分析,并用它来研究31000多个精子细胞的减数分裂。他们注意到跨精子基因组和捐赠者的交叉事件位置、间隔和数量的模式,表明了一种共享的潜在调节机制,并确定了许多非整倍体和其他遗传异常。从哈佛医学院的故事中了解更多。 创伤后应激障碍的基因识别 了解哪些人可能易受创伤后应激障碍(PTSD)的影响,哪些人可能有抗创伤后应激障碍(PTSD)的能力,对于有效干预和治疗的发展至关重要。Nikolaos Daskalakis和Karestan Koenen都是斯坦利精神病学研究中心的助理成员,Chris Chatzinakos和他的合作者使用了一种称为转录归因的方法来揭示PTSD基因风险对组织特异性基因表达的影响。研究人员研究了来自70个特定家族的29539例创伤后应激障碍病例和166145例对照组,并确定了18个与特定组织基因对相关的显著关联。他们分别在欧洲和欧洲军事人群中发现了两种PTSD易感基因ZNF140和SNRNP35。在《细胞报告》中,作者认为SNRNP35,一种RNA剪接调节基因,是最有希望进行进一步功能研究的基因,研究其在PTSD的易损性和复原性方面的作用。 快递 癌症的免疫疗法并不是对所有病人都有效。麻省理工学院(MIT)的科林·巴斯(Colin Buss)和癌症项目的研究所成员桑吉塔·巴蒂亚(Sangeeta Bhatia)设计了一种模块化纳米颗粒系统,可能会有所帮助。他们的肽基纳米复合物携带寡核苷酸,在小鼠体内刺激免疫系统并增加检查点抑制剂的有效性。双重治疗阻止了肿瘤的生长,在某些情况下,还阻止了身体其他部位肿瘤的生长。将免疫刺激剂与检查点抑制剂结合在纳米颗粒中包装,其剂量可能比未封装的免疫刺激剂所需的剂量低得多。更多信息请阅读美国国家科学院院报和麻省理工学院新闻。 机会的主人 结核分枝杆菌(Mtb)感染可能表现为不同的方式,可能来自不同的环境和免疫压力。刘青云、魏建豪、李峰、高钱(复旦大学)领导的团队;李亚伟、吕雪梅(中国科学院);哈佛大学公共卫生学院传染病和微生物学项目的准成员Sarah Fortune对18名新诊断和初治患者的近800株结核杆菌进行了测序。在《科学进展》上发表的报告中,这组科学家描述了结核病发病时结核分枝杆菌种群的遗传多样性,并重建了结核分枝杆菌在宿主内的进化。这项研究表明,新的耐药突变的风险以寄主依赖的方式变化。 绘制人类心脏图 单细胞测序促进了我们对各种器官系统的理解,但在心脏研究中,一些基本问题仍然存在,比如人类心脏中细胞类型的数量。内森塔克在共济会医学研究所(现在),研究所成员帕特里克•Ellinor和他的同事们从Broad-Bayer精密心脏病学实验室使用single-nucleus RNA序列来生成最全面的高分辨率细胞健康的人类心脏的映射到日期,确定新的细胞类型,基因表达的模式在不同的部分器官,和细胞类型与常见的心血管疾病。这项研究发表在《循环》杂志上,它将帮助科学家破译心脏细胞在疾病中的行为,并最终识别出针对特定疾病的心脏细胞的新的治疗靶点。
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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-06-03
    • 欢迎来到2020年5月29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循环快照。 研究人类遗传变异的景观 八年来,gnomAD财团——包括科学家从广泛的项目在医学和种群遗传学(MPG),数据科学平台,和基因组学平台,以及超过100名调查人员国际——已经编译现在世界上最大的公开目录的人类基因数据:超过125000和15000全基因组外显子。本周,在《自然》杂志、《自然通讯》杂志和《自然医学》杂志的七篇论文中,该协会成员描述了从这个庞大的数据库中得出的第一组发现。这两篇论文共同展示了迄今为止最全面的关于人类功能丧失(LoF)和结构变异的调查,展示了如何利用工具来解释变异的背景来帮助他们的临床解释,并说明了人口规模的LoF变异数据如何有助于评估拟议的药物靶点。了解更多的广泛的新闻故事,自然社论,并在宇宙,世界报,和法新社的报道。 肿瘤抑制因子在免疫治疗耐药中的新作用 癌症免疫疗法,如PD-1抑制剂,即使在单个病人的肿瘤中,其反应也会有很大的不同。由Cecile Gstalder和Dana-Farber癌症研究所的副成员Rizwan Haq领导的研究小组对一名黑色素瘤患者的肿瘤进行了鉴定,发现具有耐药性的肿瘤的抑癌基因FBXW7发生了功能缺失突变,而对药物敏感的肿瘤则没有。在小鼠模型中,该基因的失活导致抗pd -1治疗的耐药性,并且该基因的丢失损害了对病毒作出反应的信号通路。该研究发表在《癌症发现》杂志上,该研究表明,这些通路的治疗性激活可能会帮助一些患者。 肝脏代谢研究 NADH和NAD+是重要的氧化还原辅助因子,在肝脏代谢中起重要作用。然而,对于NADH/NAD+比值在代谢生理学中的作用,人们的认识还很有限。Broad Metabolism Program的Russell Goodman、研究所成员Vamsi Mootha及其同事使用一种名为LbNOX的细菌遗传工具结合代谢组学来描述降低小鼠NADH/NAD+比值的生化效应。作者认为循环α-hydroxybutyrate水平是一个健壮的生物标志物的肝细胞NADH / NAD +比率升高,反过来影响的人类共同GCKR遗传变异,基因与脂肪肝和糖尿病有关。阅读《自然》杂志。 常见疾病多基因风险预测新方法 在《美国人类遗传学杂志》上,Sung Chun、Maxim Imakaev、MPG副成员Shamil Sunyaev、Nathan Stitziel(华盛顿大学)及其同事提出了一种新的多基因风险预测方法,称为非参数收缩(non- parameter, NPS),该方法不需要为预测的每种疾病明确建模任何潜在的遗传结构。研究人员在一个模拟的基因结构下评估了这种新方法的性能,该结构在整个基因组中包含500万个密集的单核苷酸多态性。他们还在四个疾病领域使用真实数据测试了该方法:乳腺癌、2型糖尿病、炎症性肠病和冠心病。NPS改善了对这四种疾病高危人群的识别,所有这些人群都有早期干预或预防治疗。 多种疾病诊断 研究所成员瑞秋·科尼维尔和他们的同事开发了一种工具,利用遗传风险评分来计算多种疾病发生的可能性。该团队测试了基因概率工具(G-PROB)对炎症性关节炎疾病的测试,包括类风湿性关节炎、痛风和其他疾病。他们发现,对于所有的病人,基因可以用来排除至少一种疾病。在45%的患者中,一个可能的诊断被确定为有64%的阳性预测值。这实际上是有用的,因为在35%的病例中,临床医生最初的诊断是错误的。了解更多科学转化医学。 地中海东部的基因组历史 MPG高级副领导的研究小组成员David Reich Liran卡梅尔(在耶路撒冷希伯来大学)和他的同事们收集93人的全基因组数据集古DNA研究基因组的南面的历史,这一地区现在公认为以色列、约旦、黎巴嫩、巴勒斯坦权力机构,和叙利亚西南部约会从青铜时代到铁器时代。他们确定这些人来自两个主要来源,随着时间的推移,非本地的贡献也在增加。他们还发现,与黎凡特相关的现代种群的基因组与青铜时代黎凡特种群有关,还有其他不清楚的祖先来源。请阅读《细胞》、《细胞出版社》和《维也纳大学》的新闻稿,以及《国家地理》的报道。