由加州大学洛杉矶分校健康中心领导的一项突破性研究揭示了自闭症背后复杂的生物学机制的最详细视图，首次显示了这种疾病的遗传风险与观察到的大脑不同层的细胞和遗传活动之间的联系。这项研究是美国国立卫生研究院心理编码联盟第二组研究的一部分。该项目于2015年启动，由加州大学洛杉矶分校神经遗传学家Daniel Geschwind博士主持，致力于绘制大脑不一样的区域和大脑发育不同阶段的基因调控图谱。该联盟旨在弥合各种精神疾病的遗传风险研究与分子水平上潜在因果机制之间的差距。Geschwind说:“这些来自PsychENCODE的手稿，无论是单独的还是打包的，都为理解疾病风险与大脑遗传机制的关系提供了前所未有的资
最近的研究发现，海马体中的“尖波涟漪”是一种大脑机制，它决定了哪些日常经历成为永久记忆，空闲时刻的明显涟漪会导致睡眠期间的记忆巩固。在过去的几十年里，神经科学家发现，大脑会在当晚睡觉时将一些日常经历转化为持久的记忆。最近的一项研究介绍了一种机制，该机制决定了哪些记忆足够重要，可以保存在大脑中，直到睡眠将它们永久固化。由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项研究围绕着被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元“放电”——或引起正负电荷平衡的波动——以传递编码记忆的电信号。大脑海马区的大量神经元以有节奏的周期一起放电，在几毫秒内产生一系列信号，这些信号可以编码复杂的信息。这些对大脑别的部分的“喊叫声
该研究结合了对多个大脑区域的多个基因组平台的分析，以探索压力相关疾病的生物学过程和潜在机制结果为未来的诊断和靶向治疗奠定了基础为了阐明压力相关疾病的发展，需要一种综合的方法来研究多种生物过程的交集。在一项新的研究中，来自麦克林医院的研究人员，麻省总医院布莱根医疗保健系统的成员，与德克萨斯大学奥斯汀分校和利伯脑发育研究所的同事一起，发现了创伤后应激障碍(PTSD)和重度抑郁症(MDD)患者的大脑区域、基因组层、细胞类型和血液有的和不同的分子变化。这些结果发表在5月24日的《科学》杂志上，可能为新的治疗方法和生物标志物提供潜在的途径。“创伤后应激障碍是一种复杂的病理状况。“我们一定要从多个大脑区
选择性剪接在大脑中非常普遍，影响着大脑发育的多个角度，并与神经精神疾病紧密关联。尽管如此，在人类大脑发育过程中，细胞类型特异性剪接和转录本异构体的多样性还没有正真获得系统研究。近日，加州大学洛杉矶分校和宾夕法尼亚大学科学家领导的团队首次编制了发育人脑的转录本异构体目录。这个新颖的数据集有助于进一步探索神经发育和精神疾病的分子基础，同时为靶向治疗铺平了道路。这项研究成果于5月24日发表在《Science》杂志上，详细的介绍了转录本表达如何随细胞类型和成熟度而变化，并发现异构体表达水平的变化能够在一定程度上帮助我们更好地了解大脑是如何发育的。人体中的每个细胞都带有相同的遗传信息，但不同蛋白质的表达赋予了细胞不同的功能
KAUST的研究人员通过减少有害的DNA缺失和增强修复机制，提高了CRISPR基因编辑的安全性，朝着更安全的基因治疗迈进。KAUST科学家开发的一种简单而强大的策略能够在一定程度上帮助提高CRISPR基因编辑的安全性和准确性，CRISPR基因编辑是一种已经被批准用来医治遗传性血液疾病的临床工具。这种方法解决了CRISPR技术的一个核心问题:在特定的点切割基因组，然后重新连接它，这本身就非常有可能以一种可能会引起大规模和不可预测的破坏的方式破坏DNA。为了缓解这一问题，由KAUST干细胞生物学家Mo Li领导的一个团队研究了在人类干细胞中进行CRISPR编辑后导致大量基因组缺失的DNA修复途径。通过一系列分析，他们发现
阿德莱德大学的一项研究之后发现，由一种传统上用于控制小麦开花行为的基因调控的分子途径可以被改变，以获得更高的产量。这种基因被称为Photoperiod-1 (Ppd-1)，育种者常常使用它来确保小麦作物在季节提前开花和结实，避免夏季的恶劣条件。然而，也有一些已知的缺点。通过检验测试受Ppd-1影响的基因表达，博登博士的研究小组发现了两种转录因子，它们能被编辑来影响小麦穗上形成的小穗的数量和排列，以及穗出芽的时间。Scott Boden博士是阿德莱德大学农业、食品和葡萄酒学院的未来研究员，他说:“一种名为ALOG1的转录因子的缺失，增加了小麦和大麦的分枝，而小麦和大麦通常会形成不分枝的花序，这表明该基
研究人员发现了一种新的抗菌机制，一种从真菌中提取的抗生素。该研究表明，plectasin形成了类似魔术贴的结构，可以捕获关键的细菌成分，防止它们逃逸并提高药物有效性。这一机制可以指导开发新的抗生素来对抗抗菌素耐药性。Plectasin是一种小型抗生素，它使用一种创新的机制来杀死细菌。它组装形成一个大的结构，锁住细菌细胞表面的目标，就像魔术贴的两面形成一个键一样。一个研究小组绘制了魔术贴Velcro扣结构是如何形成的。他们的发现揭示了一种新的方法，可能对对抗抗菌素耐药性的抗生素的开发具有广泛的影响。这项研究今天(5月23日)发表在科学杂志《Nature Microbiology》上，由乌得勒支大
人类基因组由大约30亿个碱基对组成，人类的基因组成有99.6%是相同的。这微不足道的0.4%解释了人与人之间的差异。这些碱基对的特定突变组合为复杂健康问题的病因提供了重要线索，包括心脏病和精神分裂症等神经退行性疾病。目前在活细胞中建模或校正突变的方法效率很低，特别是在多路复用时——在基因组中同时安装多个点突变。加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新的高效基因组编辑工具，称为多路正交碱基编辑器(MOBEs)，可以一次安装多个点突变。他们的研究由化学和生物化学助理教授Alexis Komor的实验室领导，发表在《自然生物技术》杂志上。Komor的团队对比较DNA中单个字母变化的基因组特别感兴趣
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经假肢系统能帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被广泛使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们希望有一天可以更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。麻省理工学院K. Lisa Yang仿生学中心联合主任，麻省理工学院麦戈文大脑研究所副成员Hugh Herr说:“事实证明，通过光遗传学，人们可以更自然地控制肌肉。就临床应用而言，这种类型的接口可能具有非常
研究表明，肠道微生物群影响心理健康和社会行为，研究表明它可以影响与公平相关的决策，突出了潜在的新治疗途径。肠道微生物群——包括我们消化道中的细菌、病毒和真菌——在我们的健康中起着至关重要的作用，不仅仅是消化系统。最近的研究强调了它对认知、压力、焦虑、抑郁症状和行为的影响。例如，在无菌环境中长大的鼠表现出受损的社会互动。虽然这些发现很有希望，但大多数研究都是在动物身上进行的，不能推断到人类身上。它也不能让我们理解在大脑和肠道之间的迷人对话中，是什么神经元、免疫或激素机制在起作用:研究人员观察到微生物群的组成和社交技能之间的联系，但不知道其中一个是如何控制另一个的。“现有的数据表明，肠道生态系统通
Science：乌鸦的计算方式可能接近人类幼儿 数字能力不再是人类智力标志？
食腐乌鸦（Carrion crows）被称为“有羽毛的猿”是有充分理由的。它们能识别人脸和声音，把坚果扔到高速公路上供汽车碾碎，还能数到30。当猎人监视它们时，黑羽毛的鸟知道有多少人——以及哪些人——进入或离开了盲区。现在，科学家们发现了另一项非凡的技能。研究人员在新一期《Science》杂志上报告说，食腐乌鸦可以大声地数数，有效地喊出“一、二、三”。这项研究表明，鸟类以与人类相似的方式理解数字和计数，使它们成为除人类以外唯一已知具有这种能力的物种。华盛顿大学的野生动物科学家和乌鸦专家John Marzluff没有参与这项研究，他说，这意味着它们可能有“一种与我们更相似的语言系统”。食腐乌鸦(
这就是由动物医学与科学学院分子生物化学与生物物理学助理教授Aditi Borkar博士领导的诺丁汉团队取得变革性成就的地方。Borkar博士开发了一种强大的方法，将称为低温OrbiSIMS的尖端质谱技术(该大学独特的成像能力)与先进的计算建模和自动化相结合。这种组合使该团队能够在几天内分析rna的原子数量，并确定与行业标准相同的3D结构。这种创新的方法有望在RNA结构生物学的范围、准确性和速度方面取得重大进展，并将加速基于RNA的治疗方法的发展。博卡博士说:“RNA是通过结构生物学最难研究的分子之一。OrbiSIMS在研究rna方面比我们领域中通常使用的其他结构技术至少灵敏1000倍。““通过
在临床前模型中，一种针对H5N1禽流感病毒的实验性mRNA疫苗在预防严重疾病和死亡方面非常有效。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院今天发表在《自然通讯》上的一项研究表明，这种疫苗可能有助于控制目前在美国禽类和家畜中传播的H5N1病毒的爆发，并预防人类感染该病毒。“mRNA技术使我们在开发疫苗时更加灵活;我们可以在对具有大流行潜力的新病毒株进行测序的几小时内开始制造mRNA疫苗，”佩雷尔曼医学院微生物学教授斯科特·亨斯利博士说。“在以前的流感大流行期间，如2009年H1N1流感大流行期间，疫苗很难生产，直到最初的大流行浪潮消退后才可用。”亨斯利和他的实验室在研究中与mRNA疫苗先驱和诺贝尔奖获得者实验
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经修复系统能够在一定程度上帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被普遍的使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们盼望有一天能更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对老鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。“事实上，通过光遗传学，人类能更自然地控制肌肉。“在临床应用方面，这种类型的界面可能有非常广泛的用途，”休·赫尔说，他是麻省理工学院K.丽莎杨仿生学中心的联合主任，也是麻省理工学院麦戈文脑研究所的副成
什么是组织病理学?显微术如何与组织病理学结合来诊断疾病?在经典的组织病理学中，你做一个活组织切片，把活组织切片切成薄片，然后用苏木精和伊红染色(H&E)染色，这是一种特定的化合物。这能够正常的看到组织内的一些形态变化。病理学家观察这些形态变化，他们能够对疾病进行分类，并确定是不是存在癌症。这是一个非常个人的决定。激光显微镜不仅能快速识别癌症，而且对鉴别诊断也很重要。鉴别诊断是预后，这是临床医生需要的治疗决定。他们必须知道病人属于哪个特定的亚型。例如，在肺癌中，重要的是不仅要知道是不是真的存在小肺癌，而且要知道它是否是腺癌，如果是，重要的是要知道它是腺癌的哪个亚类。使用量子级联激光(QCL)为基础的显
研究焦点：人工智能支持的身体成分分析可以预测接受免疫治疗的肺癌患者的预后
医学博士Tafadzwa Chaunzwa是麻省总医院布里格姆医学人工智能(AIM)项目的研究员，也是哈佛放射肿瘤学项目的高级住院医师，他是发表在《美国医学会肿瘤学杂志》上的一篇论文的主要作者。Chaunzwa和资深作者Hugo Aerts博士，AIM项目主任，哈佛大学副教授，分享了他们论文中的亮点。你会如何向外行人总结你的研究?随着免疫疗法等治疗方法提高癌症存活率，越来越需要临床决策支持工具来预测治疗反应和患者结果。这对肺癌尤其重要，因为肺癌仍然是全球癌症死亡的最主要的原因。先前的研究将身体质量指数(BMI)与肺癌预后和免疫治疗药物副作用联系起来。然而，BMI是一种有限的测量方法，不能捕捉到不同
日本的一个研究小组已经证明，使用碱基和糖修饰的反义寡核苷酸(ASOs)能大大的提升临床治疗中枢神经系统(CNS)疾病的有效性。这种被称为2′,4′-BNA/LNA与9-(氨基乙氧基)苯恶嗪(BNAP-AEO)的改变，增强了ASOs与互补RNAs强结合的能力，有效抑制基因，并最大限度地减少急性中枢神经系统毒性。这项研究由东京医科和牙科大学(TMDU)和大阪大学进行，同行评议的文章发表在《Molecular Therapy—Nucleic Acids》杂志上。优化神经系统疾病的ASO近年来，FDA批准了慢慢的变多的ASO药物用于临床。然而，ASO药物开发的进展一直受到其负面影响的阻碍，如脱靶效应、免疫刺
Science科学壮举：分析人脑细胞中超过10万个序列，解码发育中的大脑基因调控
在一项科学壮举中，一组研究人员将高通量实验和机器学习结合起来，分析了人类脑细胞中超过10万个序列，并确定了150多个可能会引起疾病的变异。这项科学壮举拓宽了我们对影响大脑发育或导致精神疾病的基因变化的认识。格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家们进行的这项研究，建立了一个与大脑发育有关的基因序列的综合目录，并为精神分裂症和自闭症谱系障碍等神经系统疾病的新诊断或治疗打开了大门。这项研究结果发表在《科学》杂志上。“我们从DNA非编码区域的序列中收集了大量数据，这一些数据已经被怀疑在大脑发育或疾病中起着及其重要的作用，我们也可以对其中超过10万个进行功能测试，确定它们是否会影响基因活性，然后精确
中科院学者《Cell》破解世纪难题：首次发现再生因子调控植物组织修复和器官再生
在自然界，由各种生物和非生物因子带来的机械胁迫常造成生命体器官和组织的部分甚至完全缺失。应对损伤，无论是植物还是动物均具备组织修复和器官再生的能力。与动物相比，固着生长的植物更容易遭受机械损伤。然而植物在长期的进化过程中形成了令人叹为观止的、动物不可比拟的应对损伤的能力。第一，面对无时不在、不可预期的机械损伤，植物能快速激活防御反应以避免病虫侵害和伤口感染。第二，面对不同程度的机械损伤，植物能够轻松自如地进行组织修复和器官乃至整个生命体的再生。番茄是研究植物受伤反应的经典模式植物。在这一模式系统中，Claren
没有人喜欢蟑螂，但几乎每个人都躲不开。个头儿比较小的德国小蠊是世界上数量最多的蟑螂，虽然不招人喜欢，但它总是与人类生活在一起，它能传播到全世界也多亏人类。今天发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项基因研究发现，中世纪的战争和殖民贸易帮助蟑螂几乎到达了地球的每个角落。傍对大款——适应人类的生活方式是德国蟑螂传遍天下的关键。至于为何人类总不能彻底消灭它们，这可能也要从它们的基因中寻找答案。1776年，著名博物学家卡尔·林奈根据在德国收集的标本首次正式描述了德国蟑螂(德国小蠊)。但博物学家很快意识到，它
由加州大学洛杉矶分校健康中心领导的一项突破性研究揭示了自闭症背后复杂的生物学机制的最详细视图，首次显示了这种疾病的遗传风险与观察到的大脑不同层的细胞和遗传活动之间的联系。这项研究是美国国立卫生研究院心理编码联盟第二组研究的一部分。该项目于2015年启动，由加州大学洛杉矶分校神经遗传学家Daniel Geschwind博士主持，致力于绘制大脑不一样的区域和大脑发育不同阶段的基因调控图谱。该联盟旨在弥合各种精神疾病的遗传风险研究与分子水平上潜在因果机制之间的差距。Geschwind说:“这些来自PsychENCODE的手稿，无论是单独的还是打包的，都为理解疾病风险与大脑遗传机制的关系提供了前所未有的资
最近的研究发现，海马体中的“尖波涟漪”是一种大脑机制，它决定了哪些日常经历成为永久记忆，空闲时刻的明显涟漪会导致睡眠期间的记忆巩固。在过去的几十年里，神经科学家发现，大脑会在当晚睡觉时将一些日常经历转化为持久的记忆。最近的一项研究介绍了一种机制，该机制决定了哪些记忆足够重要，可以保存在大脑中，直到睡眠将它们永久固化。由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项研究围绕着被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元“放电”——或引起正负电荷平衡的波动——以传递编码记忆的电信号。大脑海马区的大量神经元以有节奏的周期一起放电，在几毫秒内产生一系列信号，这些信号可以编码复杂的信息。这些对大脑别的部分的“喊叫声
该研究结合了对多个大脑区域的多个基因组平台的分析，以探索压力相关疾病的生物学过程和潜在机制结果为未来的诊断和靶向治疗奠定了基础为了阐明压力相关疾病的发展，需要一种综合的方法来研究多种生物过程的交集。在一项新的研究中，来自麦克林医院的研究人员，麻省总医院布莱根医疗保健系统的成员，与德克萨斯大学奥斯汀分校和利伯脑发育研究所的同事一起，发现了创伤后应激障碍(PTSD)和重度抑郁症(MDD)患者的大脑区域、基因组层、细胞类型和血液有的和不同的分子变化。这些结果发表在5月24日的《科学》杂志上，可能为新的治疗方法和生物标志物提供潜在的途径。“创伤后应激障碍是一种复杂的病理状况。“我们一定要从多个大脑区
选择性剪接在大脑中非常普遍，影响着大脑发育的多个角度，并与神经精神疾病紧密关联。尽管如此，在人类大脑发育过程中，细胞类型特异性剪接和转录本异构体的多样性还没有正真获得系统研究。近日，加州大学洛杉矶分校和宾夕法尼亚大学科学家领导的团队首次编制了发育人脑的转录本异构体目录。这个新颖的数据集有助于进一步探索神经发育和精神疾病的分子基础，同时为靶向治疗铺平了道路。这项研究成果于5月24日发表在《Science》杂志上，详细的介绍了转录本表达如何随细胞类型和成熟度而变化，并发现异构体表达水平的变化能够在一定程度上帮助我们更好地了解大脑是如何发育的。人体中的每个细胞都带有相同的遗传信息，但不同蛋白质的表达赋予了细胞不同的功能
KAUST的研究人员通过减少有害的DNA缺失和增强修复机制，提高了CRISPR基因编辑的安全性，朝着更安全的基因治疗迈进。KAUST科学家开发的一种简单而强大的策略能够在一定程度上帮助提高CRISPR基因编辑的安全性和准确性，CRISPR基因编辑是一种已经被批准用来医治遗传性血液疾病的临床工具。这种方法解决了CRISPR技术的一个核心问题:在特定的点切割基因组，然后重新连接它，这本身就非常有可能以一种可能会引起大规模和不可预测的破坏的方式破坏DNA。为了缓解这一问题，由KAUST干细胞生物学家Mo Li领导的一个团队研究了在人类干细胞中进行CRISPR编辑后导致大量基因组缺失的DNA修复途径。通过一系列分析，他们发现
阿德莱德大学的一项研究之后发现，由一种传统上用于控制小麦开花行为的基因调控的分子途径可以被改变，以获得更高的产量。这种基因被称为Photoperiod-1 (Ppd-1)，育种者常常使用它来确保小麦作物在季节提前开花和结实，避免夏季的恶劣条件。然而，也有一些已知的缺点。通过检验测试受Ppd-1影响的基因表达，博登博士的研究小组发现了两种转录因子，它们能被编辑来影响小麦穗上形成的小穗的数量和排列，以及穗出芽的时间。Scott Boden博士是阿德莱德大学农业、食品和葡萄酒学院的未来研究员，他说:“一种名为ALOG1的转录因子的缺失，增加了小麦和大麦的分枝，而小麦和大麦通常会形成不分枝的花序，这表明该基
研究人员发现了一种新的抗菌机制，一种从真菌中提取的抗生素。该研究表明，plectasin形成了类似魔术贴的结构，可以捕获关键的细菌成分，防止它们逃逸并提高药物有效性。这一机制可以指导开发新的抗生素来对抗抗菌素耐药性。Plectasin是一种小型抗生素，它使用一种创新的机制来杀死细菌。它组装形成一个大的结构，锁住细菌细胞表面的目标，就像魔术贴的两面形成一个键一样。一个研究小组绘制了魔术贴Velcro扣结构是如何形成的。他们的发现揭示了一种新的方法，可能对对抗抗菌素耐药性的抗生素的开发具有广泛的影响。这项研究今天(5月23日)发表在科学杂志《Nature Microbiology》上，由乌得勒支大
人类基因组由大约30亿个碱基对组成，人类的基因组成有99.6%是相同的。这微不足道的0.4%解释了人与人之间的差异。这些碱基对的特定突变组合为复杂健康问题的病因提供了重要线索，包括心脏病和精神分裂症等神经退行性疾病。目前在活细胞中建模或校正突变的方法效率很低，特别是在多路复用时——在基因组中同时安装多个点突变。加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新的高效基因组编辑工具，称为多路正交碱基编辑器(MOBEs)，可以一次安装多个点突变。他们的研究由化学和生物化学助理教授Alexis Komor的实验室领导，发表在《自然生物技术》杂志上。Komor的团队对比较DNA中单个字母变化的基因组特别感兴趣
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经假肢系统能帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被广泛使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们希望有一天可以更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。麻省理工学院K. Lisa Yang仿生学中心联合主任，麻省理工学院麦戈文大脑研究所副成员Hugh Herr说:“事实证明，通过光遗传学，人们可以更自然地控制肌肉。就临床应用而言，这种类型的接口可能具有非常
研究表明，肠道微生物群影响心理健康和社会行为，研究表明它可以影响与公平相关的决策，突出了潜在的新治疗途径。肠道微生物群——包括我们消化道中的细菌、病毒和真菌——在我们的健康中起着至关重要的作用，不仅仅是消化系统。最近的研究强调了它对认知、压力、焦虑、抑郁症状和行为的影响。例如，在无菌环境中长大的鼠表现出受损的社会互动。虽然这些发现很有希望，但大多数研究都是在动物身上进行的，不能推断到人类身上。它也不能让我们理解在大脑和肠道之间的迷人对话中，是什么神经元、免疫或激素机制在起作用:研究人员观察到微生物群的组成和社交技能之间的联系，但不知道其中一个是如何控制另一个的。“现有的数据表明，肠道生态系统通
Science：乌鸦的计算方式可能接近人类幼儿 数字能力不再是人类智力标志？
食腐乌鸦（Carrion crows）被称为“有羽毛的猿”是有充分理由的。它们能识别人脸和声音，把坚果扔到高速公路上供汽车碾碎，还能数到30。当猎人监视它们时，黑羽毛的鸟知道有多少人——以及哪些人——进入或离开了盲区。现在，科学家们发现了另一项非凡的技能。研究人员在新一期《Science》杂志上报告说，食腐乌鸦可以大声地数数，有效地喊出“一、二、三”。这项研究表明，鸟类以与人类相似的方式理解数字和计数，使它们成为除人类以外唯一已知具有这种能力的物种。华盛顿大学的野生动物科学家和乌鸦专家John Marzluff没有参与这项研究，他说，这意味着它们可能有“一种与我们更相似的语言系统”。食腐乌鸦(
这就是由动物医学与科学学院分子生物化学与生物物理学助理教授Aditi Borkar博士领导的诺丁汉团队取得变革性成就的地方。Borkar博士开发了一种强大的方法，将称为低温OrbiSIMS的尖端质谱技术(该大学独特的成像能力)与先进的计算建模和自动化相结合。这种组合使该团队能够在几天内分析rna的原子数量，并确定与行业标准相同的3D结构。这种创新的方法有望在RNA结构生物学的范围、准确性和速度方面取得重大进展，并将加速基于RNA的治疗方法的发展。博卡博士说:“RNA是通过结构生物学最难研究的分子之一。OrbiSIMS在研究rna方面比我们领域中通常使用的其他结构技术至少灵敏1000倍。““通过
在临床前模型中，一种针对H5N1禽流感病毒的实验性mRNA疫苗在预防严重疾病和死亡方面非常有效。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院今天发表在《自然通讯》上的一项研究表明，这种疫苗可能有助于控制目前在美国禽类和家畜中传播的H5N1病毒的爆发，并预防人类感染该病毒。“mRNA技术使我们在开发疫苗时更加灵活;我们可以在对具有大流行潜力的新病毒株进行测序的几小时内开始制造mRNA疫苗，”佩雷尔曼医学院微生物学教授斯科特·亨斯利博士说。“在以前的流感大流行期间，如2009年H1N1流感大流行期间，疫苗很难生产，直到最初的大流行浪潮消退后才可用。”亨斯利和他的实验室在研究中与mRNA疫苗先驱和诺贝尔奖获得者实验
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经修复系统能够在一定程度上帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被普遍的使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们盼望有一天能更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对老鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。“事实上，通过光遗传学，人类能更自然地控制肌肉。“在临床应用方面，这种类型的界面可能有非常广泛的用途，”休·赫尔说，他是麻省理工学院K.丽莎杨仿生学中心的联合主任，也是麻省理工学院麦戈文脑研究所的副成
什么是组织病理学?显微术如何与组织病理学结合来诊断疾病?在经典的组织病理学中，你做一个活组织切片，把活组织切片切成薄片，然后用苏木精和伊红染色(H&E)染色，这是一种特定的化合物。这能够正常的看到组织内的一些形态变化。病理学家观察这些形态变化，他们能够对疾病进行分类，并确定是不是存在癌症。这是一个非常个人的决定。激光显微镜不仅能快速识别癌症，而且对鉴别诊断也很重要。鉴别诊断是预后，这是临床医生需要的治疗决定。他们必须知道病人属于哪个特定的亚型。例如，在肺癌中，重要的是不仅要知道是不是真的存在小肺癌，而且要知道它是否是腺癌，如果是，重要的是要知道它是腺癌的哪个亚类。使用量子级联激光(QCL)为基础的显
研究焦点：人工智能支持的身体成分分析可以预测接受免疫治疗的肺癌患者的预后
医学博士Tafadzwa Chaunzwa是麻省总医院布里格姆医学人工智能(AIM)项目的研究员，也是哈佛放射肿瘤学项目的高级住院医师，他是发表在《美国医学会肿瘤学杂志》上的一篇论文的主要作者。Chaunzwa和资深作者Hugo Aerts博士，AIM项目主任，哈佛大学副教授，分享了他们论文中的亮点。你会如何向外行人总结你的研究?随着免疫疗法等治疗方法提高癌症存活率，越来越需要临床决策支持工具来预测治疗反应和患者结果。这对肺癌尤其重要，因为肺癌仍然是全球癌症死亡的最主要的原因。先前的研究将身体质量指数(BMI)与肺癌预后和免疫治疗药物副作用联系起来。然而，BMI是一种有限的测量方法，不能捕捉到不同
日本的一个研究小组已经证明，使用碱基和糖修饰的反义寡核苷酸(ASOs)能大大的提升临床治疗中枢神经系统(CNS)疾病的有效性。这种被称为2′,4′-BNA/LNA与9-(氨基乙氧基)苯恶嗪(BNAP-AEO)的改变，增强了ASOs与互补RNAs强结合的能力，有效抑制基因，并最大限度地减少急性中枢神经系统毒性。这项研究由东京医科和牙科大学(TMDU)和大阪大学进行，同行评议的文章发表在《Molecular Therapy—Nucleic Acids》杂志上。优化神经系统疾病的ASO近年来，FDA批准了慢慢的变多的ASO药物用于临床。然而，ASO药物开发的进展一直受到其负面影响的阻碍，如脱靶效应、免疫刺
Science科学壮举：分析人脑细胞中超过10万个序列，解码发育中的大脑基因调控
在一项科学壮举中，一组研究人员将高通量实验和机器学习结合起来，分析了人类脑细胞中超过10万个序列，并确定了150多个可能会引起疾病的变异。这项科学壮举拓宽了我们对影响大脑发育或导致精神疾病的基因变化的认识。格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家们进行的这项研究，建立了一个与大脑发育有关的基因序列的综合目录，并为精神分裂症和自闭症谱系障碍等神经系统疾病的新诊断或治疗打开了大门。这项研究结果发表在《科学》杂志上。“我们从DNA非编码区域的序列中收集了大量数据，这一些数据已经被怀疑在大脑发育或疾病中起着及其重要的作用，我们也可以对其中超过10万个进行功能测试，确定它们是否会影响基因活性，然后精确
中科院学者《Cell》破解世纪难题：首次发现再生因子调控植物组织修复和器官再生
在自然界，由各种生物和非生物因子带来的机械胁迫常造成生命体器官和组织的部分甚至完全缺失。应对损伤，无论是植物还是动物均具备组织修复和器官再生的能力。与动物相比，固着生长的植物更容易遭受机械损伤。然而植物在长期的进化过程中形成了令人叹为观止的、动物不可比拟的应对损伤的能力。第一，面对无时不在、不可预期的机械损伤，植物能快速激活防御反应以避免病虫侵害和伤口感染。第二，面对不同程度的机械损伤，植物能够轻松自如地进行组织修复和器官乃至整个生命体的再生。番茄是研究植物受伤反应的经典模式植物。在这一模式系统中，Claren
没有人喜欢蟑螂，但几乎每个人都躲不开。个头儿比较小的德国小蠊是世界上数量最多的蟑螂，虽然不招人喜欢，但它总是与人类生活在一起，它能传播到全世界也多亏人类。今天发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项基因研究发现，中世纪的战争和殖民贸易帮助蟑螂几乎到达了地球的每个角落。傍对大款——适应人类的生活方式是德国蟑螂传遍天下的关键。至于为何人类总不能彻底消灭它们，这可能也要从它们的基因中寻找答案。1776年，著名博物学家卡尔·林奈根据在德国收集的标本首次正式描述了德国蟑螂(德国小蠊)。但博物学家很快意识到，它
由加州大学洛杉矶分校健康中心领导的一项突破性研究揭示了自闭症背后复杂的生物学机制的最详细视图，首次显示了这种疾病的遗传风险与观察到的大脑不同层的细胞和遗传活动之间的联系。这项研究是美国国立卫生研究院心理编码联盟第二组研究的一部分。该项目于2015年启动，由加州大学洛杉矶分校神经遗传学家Daniel Geschwind博士主持，致力于绘制大脑不一样的区域和大脑发育不同阶段的基因调控图谱。该联盟旨在弥合各种精神疾病的遗传风险研究与分子水平上潜在因果机制之间的差距。Geschwind说:“这些来自PsychENCODE的手稿，无论是单独的还是打包的，都为理解疾病风险与大脑遗传机制的关系提供了前所未有的资
最近的研究发现，海马体中的“尖波涟漪”是一种大脑机制，它决定了哪些日常经历成为永久记忆，空闲时刻的明显涟漪会导致睡眠期间的记忆巩固。在过去的几十年里，神经科学家发现，大脑会在当晚睡觉时将一些日常经历转化为持久的记忆。最近的一项研究介绍了一种机制，该机制决定了哪些记忆足够重要，可以保存在大脑中，直到睡眠将它们永久固化。由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项研究围绕着被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元“放电”——或引起正负电荷平衡的波动——以传递编码记忆的电信号。大脑海马区的大量神经元以有节奏的周期一起放电，在几毫秒内产生一系列信号，这些信号可以编码复杂的信息。这些对大脑别的部分的“喊叫声
该研究结合了对多个大脑区域的多个基因组平台的分析，以探索压力相关疾病的生物学过程和潜在机制结果为未来的诊断和靶向治疗奠定了基础为了阐明压力相关疾病的发展，需要一种综合的方法来研究多种生物过程的交集。在一项新的研究中，来自麦克林医院的研究人员，麻省总医院布莱根医疗保健系统的成员，与德克萨斯大学奥斯汀分校和利伯脑发育研究所的同事一起，发现了创伤后应激障碍(PTSD)和重度抑郁症(MDD)患者的大脑区域、基因组层、细胞类型和血液有的和不同的分子变化。这些结果发表在5月24日的《科学》杂志上，可能为新的治疗方法和生物标志物提供潜在的途径。“创伤后应激障碍是一种复杂的病理状况。“我们一定要从多个大脑区
选择性剪接在大脑中非常普遍，影响着大脑发育的多个角度，并与神经精神疾病紧密关联。尽管如此，在人类大脑发育过程中，细胞类型特异性剪接和转录本异构体的多样性还没有正真获得系统研究。近日，加州大学洛杉矶分校和宾夕法尼亚大学科学家领导的团队首次编制了发育人脑的转录本异构体目录。这个新颖的数据集有助于进一步探索神经发育和精神疾病的分子基础，同时为靶向治疗铺平了道路。这项研究成果于5月24日发表在《Science》杂志上，详细的介绍了转录本表达如何随细胞类型和成熟度而变化，并发现异构体表达水平的变化能够在一定程度上帮助我们更好地了解大脑是如何发育的。人体中的每个细胞都带有相同的遗传信息，但不同蛋白质的表达赋予了细胞不同的功能
KAUST的研究人员通过减少有害的DNA缺失和增强修复机制，提高了CRISPR基因编辑的安全性，朝着更安全的基因治疗迈进。KAUST科学家开发的一种简单而强大的策略能够在一定程度上帮助提高CRISPR基因编辑的安全性和准确性，CRISPR基因编辑是一种已经被批准用来医治遗传性血液疾病的临床工具。这种方法解决了CRISPR技术的一个核心问题:在特定的点切割基因组，然后重新连接它，这本身就非常有可能以一种可能会引起大规模和不可预测的破坏的方式破坏DNA。为了缓解这一问题，由KAUST干细胞生物学家Mo Li领导的一个团队研究了在人类干细胞中进行CRISPR编辑后导致大量基因组缺失的DNA修复途径。通过一系列分析，他们发现
阿德莱德大学的一项研究之后发现，由一种传统上用于控制小麦开花行为的基因调控的分子途径可以被改变，以获得更高的产量。这种基因被称为Photoperiod-1 (Ppd-1)，育种者常常使用它来确保小麦作物在季节提前开花和结实，避免夏季的恶劣条件。然而，也有一些已知的缺点。通过检验测试受Ppd-1影响的基因表达，博登博士的研究小组发现了两种转录因子，它们能被编辑来影响小麦穗上形成的小穗的数量和排列，以及穗出芽的时间。Scott Boden博士是阿德莱德大学农业、食品和葡萄酒学院的未来研究员，他说:“一种名为ALOG1的转录因子的缺失，增加了小麦和大麦的分枝，而小麦和大麦通常会形成不分枝的花序，这表明该基
研究人员发现了一种新的抗菌机制，一种从真菌中提取的抗生素。该研究表明，plectasin形成了类似魔术贴的结构，可以捕获关键的细菌成分，防止它们逃逸并提高药物有效性。这一机制可以指导开发新的抗生素来对抗抗菌素耐药性。Plectasin是一种小型抗生素，它使用一种创新的机制来杀死细菌。它组装形成一个大的结构，锁住细菌细胞表面的目标，就像魔术贴的两面形成一个键一样。一个研究小组绘制了魔术贴Velcro扣结构是如何形成的。他们的发现揭示了一种新的方法，可能对对抗抗菌素耐药性的抗生素的开发具有广泛的影响。这项研究今天(5月23日)发表在科学杂志《Nature Microbiology》上，由乌得勒支大
人类基因组由大约30亿个碱基对组成，人类的基因组成有99.6%是相同的。这微不足道的0.4%解释了人与人之间的差异。这些碱基对的特定突变组合为复杂健康问题的病因提供了重要线索，包括心脏病和精神分裂症等神经退行性疾病。目前在活细胞中建模或校正突变的方法效率很低，特别是在多路复用时——在基因组中同时安装多个点突变。加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新的高效基因组编辑工具，称为多路正交碱基编辑器(MOBEs)，可以一次安装多个点突变。他们的研究由化学和生物化学助理教授Alexis Komor的实验室领导，发表在《自然生物技术》杂志上。Komor的团队对比较DNA中单个字母变化的基因组特别感兴趣
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经假肢系统能帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被广泛使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们希望有一天可以更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。麻省理工学院K. Lisa Yang仿生学中心联合主任，麻省理工学院麦戈文大脑研究所副成员Hugh Herr说:“事实证明，通过光遗传学，人们可以更自然地控制肌肉。就临床应用而言，这种类型的接口可能具有非常
研究表明，肠道微生物群影响心理健康和社会行为，研究表明它可以影响与公平相关的决策，突出了潜在的新治疗途径。肠道微生物群——包括我们消化道中的细菌、病毒和真菌——在我们的健康中起着至关重要的作用，不仅仅是消化系统。最近的研究强调了它对认知、压力、焦虑、抑郁症状和行为的影响。例如，在无菌环境中长大的鼠表现出受损的社会互动。虽然这些发现很有希望，但大多数研究都是在动物身上进行的，不能推断到人类身上。它也不能让我们理解在大脑和肠道之间的迷人对话中，是什么神经元、免疫或激素机制在起作用:研究人员观察到微生物群的组成和社交技能之间的联系，但不知道其中一个是如何控制另一个的。“现有的数据表明，肠道生态系统通
Science：乌鸦的计算方式可能接近人类幼儿 数字能力不再是人类智力标志？
食腐乌鸦（Carrion crows）被称为“有羽毛的猿”是有充分理由的。它们能识别人脸和声音，把坚果扔到高速公路上供汽车碾碎，还能数到30。当猎人监视它们时，黑羽毛的鸟知道有多少人——以及哪些人——进入或离开了盲区。现在，科学家们发现了另一项非凡的技能。研究人员在新一期《Science》杂志上报告说，食腐乌鸦可以大声地数数，有效地喊出“一、二、三”。这项研究表明，鸟类以与人类相似的方式理解数字和计数，使它们成为除人类以外唯一已知具有这种能力的物种。华盛顿大学的野生动物科学家和乌鸦专家John Marzluff没有参与这项研究，他说，这意味着它们可能有“一种与我们更相似的语言系统”。食腐乌鸦(
这就是由动物医学与科学学院分子生物化学与生物物理学助理教授Aditi Borkar博士领导的诺丁汉团队取得变革性成就的地方。Borkar博士开发了一种强大的方法，将称为低温OrbiSIMS的尖端质谱技术(该大学独特的成像能力)与先进的计算建模和自动化相结合。这种组合使该团队能够在几天内分析rna的原子数量，并确定与行业标准相同的3D结构。这种创新的方法有望在RNA结构生物学的范围、准确性和速度方面取得重大进展，并将加速基于RNA的治疗方法的发展。博卡博士说:“RNA是通过结构生物学最难研究的分子之一。OrbiSIMS在研究rna方面比我们领域中通常使用的其他结构技术至少灵敏1000倍。““通过
在临床前模型中，一种针对H5N1禽流感病毒的实验性mRNA疫苗在预防严重疾病和死亡方面非常有效。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院今天发表在《自然通讯》上的一项研究表明，这种疫苗可能有助于控制目前在美国禽类和家畜中传播的H5N1病毒的爆发，并预防人类感染该病毒。“mRNA技术使我们在开发疫苗时更加灵活;我们可以在对具有大流行潜力的新病毒株进行测序的几小时内开始制造mRNA疫苗，”佩雷尔曼医学院微生物学教授斯科特·亨斯利博士说。“在以前的流感大流行期间，如2009年H1N1流感大流行期间，疫苗很难生产，直到最初的大流行浪潮消退后才可用。”亨斯利和他的实验室在研究中与mRNA疫苗先驱和诺贝尔奖获得者实验
对于瘫痪或截肢的人来说，用电流人工刺激肌肉收缩的神经修复系统能够在一定程度上帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种类型的假体并没有被普遍的使用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制能力差。麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新的方法，他们盼望有一天能更好地控制肌肉，减少疲劳。他们使用光来代替电来刺激肌肉。在一项对老鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制，同时显著减少了疲劳。“事实上，通过光遗传学，人类能更自然地控制肌肉。“在临床应用方面，这种类型的界面可能有非常广泛的用途，”休·赫尔说，他是麻省理工学院K.丽莎杨仿生学中心的联合主任，也是麻省理工学院麦戈文脑研究所的副成
什么是组织病理学?显微术如何与组织病理学结合来诊断疾病?在经典的组织病理学中，你做一个活组织切片，把活组织切片切成薄片，然后用苏木精和伊红染色(H&E)染色，这是一种特定的化合物。这能够正常的看到组织内的一些形态变化。病理学家观察这些形态变化，他们能够对疾病进行分类，并确定是不是存在癌症。这是一个非常个人的决定。激光显微镜不仅能快速识别癌症，而且对鉴别诊断也很重要。鉴别诊断是预后，这是临床医生需要的治疗决定。他们必须知道病人属于哪个特定的亚型。例如，在肺癌中，重要的是不仅要知道是不是真的存在小肺癌，而且要知道它是否是腺癌，如果是，重要的是要知道它是腺癌的哪个亚类。使用量子级联激光(QCL)为基础的显
研究焦点：人工智能支持的身体成分分析可以预测接受免疫治疗的肺癌患者的预后
医学博士Tafadzwa Chaunzwa是麻省总医院布里格姆医学人工智能(AIM)项目的研究员，也是哈佛放射肿瘤学项目的高级住院医师，他是发表在《美国医学会肿瘤学杂志》上的一篇论文的主要作者。Chaunzwa和资深作者Hugo Aerts博士，AIM项目主任，哈佛大学副教授，分享了他们论文中的亮点。你会如何向外行人总结你的研究?随着免疫疗法等治疗方法提高癌症存活率，越来越需要临床决策支持工具来预测治疗反应和患者结果。这对肺癌尤其重要，因为肺癌仍然是全球癌症死亡的最主要的原因。先前的研究将身体质量指数(BMI)与肺癌预后和免疫治疗药物副作用联系起来。然而，BMI是一种有限的测量方法，不能捕捉到不同
日本的一个研究小组已经证明，使用碱基和糖修饰的反义寡核苷酸(ASOs)能大大的提升临床治疗中枢神经系统(CNS)疾病的有效性。这种被称为2′,4′-BNA/LNA与9-(氨基乙氧基)苯恶嗪(BNAP-AEO)的改变，增强了ASOs与互补RNAs强结合的能力，有效抑制基因，并最大限度地减少急性中枢神经系统毒性。这项研究由东京医科和牙科大学(TMDU)和大阪大学进行，同行评议的文章发表在《Molecular Therapy—Nucleic Acids》杂志上。优化神经系统疾病的ASO近年来，FDA批准了慢慢的变多的ASO药物用于临床。然而，ASO药物开发的进展一直受到其负面影响的阻碍，如脱靶效应、免疫刺
Science科学壮举：分析人脑细胞中超过10万个序列，解码发育中的大脑基因调控
在一项科学壮举中，一组研究人员将高通量实验和机器学习结合起来，分析了人类脑细胞中超过10万个序列，并确定了150多个可能会引起疾病的变异。这项科学壮举拓宽了我们对影响大脑发育或导致精神疾病的基因变化的认识。格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家们进行的这项研究，建立了一个与大脑发育有关的基因序列的综合目录，并为精神分裂症和自闭症谱系障碍等神经系统疾病的新诊断或治疗打开了大门。这项研究结果发表在《科学》杂志上。“我们从DNA非编码区域的序列中收集了大量数据，这一些数据已经被怀疑在大脑发育或疾病中起着及其重要的作用，我们也可以对其中超过10万个进行功能测试，确定它们是否会影响基因活性，然后精确
中科院学者《Cell》破解世纪难题：首次发现再生因子调控植物组织修复和器官再生
在自然界，由各种生物和非生物因子带来的机械胁迫常造成生命体器官和组织的部分甚至完全缺失。应对损伤，无论是植物还是动物均具备组织修复和器官再生的能力。与动物相比，固着生长的植物更容易遭受机械损伤。然而植物在长期的进化过程中形成了令人叹为观止的、动物不可比拟的应对损伤的能力。第一，面对无时不在、不可预期的机械损伤，植物能快速激活防御反应以避免病虫侵害和伤口感染。第二，面对不同程度的机械损伤，植物能够轻松自如地进行组织修复和器官乃至整个生命体的再生。番茄是研究植物受伤反应的经典模式植物。在这一模式系统中，Claren
没有人喜欢蟑螂，但几乎每个人都躲不开。个头儿比较小的德国小蠊是世界上数量最多的蟑螂，虽然不招人喜欢，但它总是与人类生活在一起，它能传播到全世界也多亏人类。今天发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项基因研究发现，中世纪的战争和殖民贸易帮助蟑螂几乎到达了地球的每个角落。傍对大款——适应人类的生活方式是德国蟑螂传遍天下的关键。至于为何人类总不能彻底消灭它们，这可能也要从它们的基因中寻找答案。1776年，著名博物学家卡尔·林奈根据在德国收集的标本首次正式描述了德国蟑螂(德国小蠊)。但博物学家很快意识到，它