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  • 發布時間:2014-03-05 16:35 原文鏈接: 自然子刊綜覽

      《自然—方法學》

      新方法可分離精確突變的罕見人體iPS細胞

      《自然—方法學》上的一篇文章介紹了一種經過精確突變設計的罕見人體誘導多能干細胞(iPS)的分離手段。該手段可實現含有精確疾病突變或者突變逆轉的人體iPS細胞系的簡單生成,從而幫助我們更好了解疾病的遺傳學基本原理。

      統計顯示,大量的基因組突變都與人類疾病有著聯系,科學家迫切需要找到方法通過實驗研究這些突變的生物學影響。而讓人體iPS細胞發生精確突變的那些特定基因工程手段的使用則讓科學家感到興奮。

      但是要在對基因組產生最小干擾的前提下實現基因組的精確變化卻是很難的。Bruce Conklin等人將酵母基因研究中比較經典的方法應用到人類iPS細胞上。他們將該方法與靈敏數字生化檢測手段相結合,發現只需要少量轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALENs)便可分離那些指定基因產生精確突變的罕見人體iPS細胞。他們在人體基因組的多種基因上展示了該方法的使用。

      《自然—氣候變化》

      風速增強導致氣候變暖速率下降

      科學家還無法完全解釋最近氣溫上升速率的減緩現象。雖然東太平洋的海水表面溫度的下降被認為是一個關鍵因素,但目前人們還不清楚這是怎么發生的。《自然 —氣候變化》上的一項報告研究了增強的太平洋信風是如何通過增加的海洋次表面熱量吸收率來導致氣溫下降0.1℃~0.2℃的。

      Matthew England等人利用氣候觀測模型研究了增強的信風對氣候的影響。他們發現,當模型受到無規則強風影響時,海洋表面的反應與他們觀察到的趨勢相吻合。增強的風力加速海洋表面洋流環路,導致赤道附近海洋次表面層低溫海水上涌增多和溫暖海水減少。他們發現80%左右的海洋表面降溫現象是發生在2000年以后,這意味著風速增加是氣候變暖速率減緩的一個關鍵因素。

      研究人員認為,如果強信風持續,氣候變暖速率下降也將持續,但風速一旦降低,氣溫將迅速回升。

      《自然—神經科學》

      食物氣味如何讓人食欲大增

      食物的香味為何讓你食欲大增?《自然—神經科學》上的一項研究找到了原因——大腦嗅球中1型大麻素(CB1)受體的存在。這項研究還發現CB1受體的激活可以加強氣味感知從而促進食物攝取,研究人員同時認為這些受體為改變導致肥胖的進食行為提供了一個潛在的藥理學靶向。

      短時間的節食行為被認為可以增加哺乳動物大腦中內源性大麻素的水平濃度。饑餓也被認為可以增強我們對氣味的感知并促進食物消化。Giovanni Marsicano等人報告稱,小鼠的嗅球中含有CB1受體,可通過內源性或外源性大麻素(例如大麻中的大麻素)將其激活,從而增強食物的快速攝取。而實際上,小鼠在獲得外源性大麻素刺激(例如THC,大麻中的一種活躍成分)時,胃口大增的例子更常見。研究人員發現嗅球中的這類大麻素受體在進食行為的增加中也是必需的。

      因為這種CB1受體似乎只在動物禁食或感到饑餓時才會增強食欲,所以嗅球中的CB1受體或可用作改變進食行為的一種潛在藥理學靶向。

      《自然—神經科學》

      白晝長短導致小鼠大腦產生表觀遺傳學變化

      縮短或增加24小時晝夜周期中的白天光照時長可導致小鼠大腦產生表觀遺傳學變化,而這些變化又會反過來影響晝夜周期行為比如體力活動,這是本周《自然— 神經科學》上一項研究給出的結論。了解這些表觀遺傳學調控或能對那些工作時間特殊、白天時間長期縮短的人(比如夜班工人)所遇到的負面影響起到重要抑制作用。

      秋天和冬天的白晝時間短,生物的神經內分泌系統會改變其對生理周期環境變化(比如光照時間變短、破曉時間延后)的響應。這些與白晝有關的變化也同樣影響哺乳動物視交叉上核(SCN)中的分子時鐘基因的波動——SCN是大腦中負責控制生理周期行為的一塊區域。

      Steven Brown等人發現,相比處在12個小時白晝的正常晝夜周期中的小鼠而言,那些只經歷11小時白晝時間的小鼠在數周后的自發活動量(比如跑輪)減少,而這種行為變化與SCN神經細胞的DNA甲基化的全基因組變化有關。一種能阻礙DNA甲基化的藥物抑制劑也能改變生理節奏正常的小鼠的跑輪行為。研究人員相信,在小鼠身上的這些發現意味著哺乳動物大腦的表觀遺傳學改變可能對其因白晝變化而產生的行為變化的調節具有關鍵作用。

      《自然—免疫學》

      科學家發現一種蛋白可干擾抗病毒反應

      有一類分子傳感器可檢測到那些進入細胞并引發防御性炎癥反應的病毒——《自然—免疫學》上的一篇文章討論這類傳感器是如何受控的。該研究或指出該采取何種潛在手段在治療中調控針對特定病毒產生的反應。

      一旦檢測到細胞中存在DNA病毒,身體便會產生一種名為“AIM2類炎性體”的分子傳感器。Christian Stehlik等人發現,一種被稱為POP3的人體蛋白會特別干擾這類炎性體的產生并因此減少炎癥反應。研究人員通過轉基因手段讓小鼠體內POP3表達在巨噬細胞這類很重要的免疫細胞中得到加強,從而實現在活體中對這種蛋白作用的分析。他們發現,與在人體細胞中發現的數據類似,小鼠的POP3蛋白會削弱抗病毒反應和炎癥。這意味著,POP3蛋白或可成為開發抗炎癥或抗病毒新療法的一種有效工具。

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