自然及子刊综览

来源:中国科学报 / 作者:张章 / 2016-12-29
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《自然》

新型CRISPR Cas基因编辑系统面世

CRISPR Cas9是被研究人员广泛用于精准添加、删除或修改DNA片段的基因组编辑工具,它来源于细菌,在细菌内帮助抵抗入侵的病毒。目前的系统来自人工培育的细菌,大量未培养的原核生物成为替代性基因编辑工具的潜在来源。

美国加利福尼亚大学伯克利分校Jillian Banfield及同事分析了上万新改造的基因组,这些基因组来自在地下水、土壤、婴儿肠道和其他各种环境中发现的微生物群落,结果发现了两种新型CRISPR Cas系统,他们将其分别称为CRIPSR CasX 和CRISPR CasY。之后,这两种系统在Jennifer Doudna的实验室接受了检测,其活性得到证实。

CRISPR Cas中的Cas指的是在预定位置剪切双链DNA的DNA剪切酶。在该研究中,作者还报告了在古菌域首次发现Cas9,这一点引人关注,因为过去认为缺乏细胞核的原核生物没有此类系统。

《自然》

“带走”呼吸的感受器

据《自然》在线发表的一篇论文报道,Piezo2蛋白在小鼠中阻止了肺部过度扩张的发生。此前,人们认为这种蛋白与皮肤的触觉有关,它还调控着正常呼吸作用,在婴儿出生时的初始肺部扩张中也不可或缺。这些发现或许为一些呼吸道障碍,比如睡眠呼吸暂停和慢性阻塞性肺病提供了见解。

大多数哺乳动物都通过一种被称为赫-鲍二氏反射的反应防止肺部过度扩张,这种反射会使吸气立刻停止。然而,人们并不清楚它的具体工作机制。此前,人们发现Piezo2能帮助细胞感知机械力,并对其作出反应,且在感觉神经元中大量存在。

美国斯克里普斯研究所Ardem Patapoutian及同事探索了Piezo2在调节小鼠肺部扩张中的作用。他们发现,在成年小鼠的特定神经元中删除Piezo2会损害赫-鲍二氏反射,导致潮气容积增加(也就是比平时更大口吸气)。缺少Piezo2的新生小鼠会在出生时死亡。

这些结果表明,Piezo2能感知气道扩张,在新生小鼠中建立呼吸作用,并调控成年小鼠的正常呼吸。作者提出,这种扩张感受器的缺陷可能与一些呼吸道障碍有关,比如慢性阻塞性肺病、婴儿猝死症和成年人的睡眠呼吸暂停。然而,人类Piezo2的作用仍然需要进一步探究。

《自然—神经科学》

怀孕改变母亲大脑结构

在线发表于《自然—神经科学》的一篇论文对25位初次生育的母亲进行了研究,发现怀孕会在至少两年内导致大脑的结构性改变。这些改变发生在与社会认知有关的区域,以及母亲对其婴儿的图像做出反应的区域。此外,改变的程度还能预测母亲对孩子的依恋程度。

由于激素水平急剧上升,怀孕会带来剧烈的心理和生理改变。虽然人们已经知道,一些幅度更小的激素改变(比如青春期的激素改变)会调控人脑的结构和功能,但怀孕对母亲大脑的结构改变还尚不清楚。

荷兰莱顿大学Elseline Hoekzema和同事设计了一项前瞻研究,在怀孕前后对25位初次生育的母亲进行了检查,以表征怀孕导致的脑灰质结构改变。与19位初次做父亲的男性、17位没有子女的男性和20位从未生育的女性相比,初次生育的母亲与心智理论相关的区域出现了灰质减少,这种结构性改变可以区分女性是否有过怀孕产子的经历,还能预测母亲在产后期对婴儿的依恋程度。在向母亲展示她们的婴儿的照片时,相较于其他婴儿的照片,研究者在母亲被怀孕改变的脑区观察到了神经活动增加。最后,后续成像显示,除了海马体的灰质容量部分恢复外,灰质减少在胎儿出生后至少持续了两年时间。

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换一换

@匿名,,求求各位爱心人士和专家帮助我的堂妹,她的大脑里有两块黑色块引起癫痫病抽筋,现在有20多天没有吃饭了,也不能说话了,基本成植物人了很心痛,求你们帮帮她,她叫李永凤,15388315980

哪里可以做这个检查?现在技术成熟了吗?

希望获得关于植物基因编辑最新技术,如高彩霞老师刚刚在Nature Commnication 上发表的文章,以及陈其军老师实验室工作。

我爸爸也是帕金森综合症,但愿研究成功的日期可以缩短,缩短,缩短

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