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      科學(xué)家證實腸道共生菌可增強(qiáng)桔小實蠅抗藥性

      妙手生春 2024-05-20 08:19:52

      科學(xué)家證實腸道共生菌可增強(qiáng)桔小實蠅抗藥性

      記者從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉

      ,該校昆蟲學(xué)科生物入侵研究團(tuán)隊聯(lián)合美國和澳大利亞同行研究證明,腸道共生檸檬酸桿菌(CF-BD)在敵百蟲降解中起著關(guān)鍵的作用,發(fā)現(xiàn)CF-BD通過磷酸水解酶基因高表達(dá)有效降解敵百蟲而加強(qiáng)桔小實蠅抗性的機(jī)制
      。相關(guān)研究近日發(fā)表在《微生物組》期刊

      桔小實蠅作為全球范圍內(nèi)的重要檢疫性害蟲,對熱帶亞熱帶地區(qū)的果蔬生產(chǎn)造成或具有潛在的重大危害

      。此前研究表明
      ,桔小實蠅腸道共生菌或具有降解敵百蟲而提高其宿主抗藥性的可能性。

      研究人員用腸道共生菌檸檬酸桿菌CF-BD介導(dǎo)桔小實蠅對敵百蟲的抗藥性

      ,通過熒光原位雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)該種共生菌廣泛分布于桔小實蠅的中腸
      。研究證明CF-BD在敵百蟲降解中起著關(guān)鍵的作用,并發(fā)現(xiàn)CF-BD通過磷酸水解酶基因高表達(dá)有效地將敵百蟲降解為相對低毒的水合氯醛和亞磷酸二甲酯進(jìn)而加強(qiáng)桔小實蠅的抗性的機(jī)制
      。該成果將為害蟲的抗藥性監(jiān)測和治理提供科學(xué)參考

      新編輯方法可糾正89%致病DNA |“小柯”論文速遞


      “小柯”是一個科學(xué)新聞寫作機(jī)器人,由中國科學(xué)報社聯(lián)合北京大學(xué)高水平科研團(tuán)隊研發(fā)而成

      ,旨在幫助科學(xué)家以中文方式快速獲取全球高水平英文論文發(fā)布的最新科研進(jìn)展

      《自然》
      ● 新編輯方法可糾正89%致病DNA
      美國哈佛大學(xué)David R. Liu小組在最新研究中報道了一種不需要產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂以及不需要供體DNA的基因組編輯方法。2019年10月21日
      ,《自然》在線發(fā)表了相關(guān)論文

      研究人員描述了一個名為prime編輯的方法,這是一種通用且精確的基因組編輯方法
      ,它使用融合了工程逆轉(zhuǎn)錄酶的催化受損的Cas9將新的遺傳信息直接寫入指定的DNA位點
      ,并使用主要編輯向?qū)NA進(jìn)行編程,兩者均指定了目標(biāo)位點并編碼所需的編輯

      研究人員在人類細(xì)胞中進(jìn)行了175次以上的編輯
      ,包括靶向插入、缺失和所有12種類型的點突變
      ,而無需雙鏈斷裂或供體DNA模板

      研究人員在人類細(xì)胞中應(yīng)用了主要編輯功能,以有效地糾正鐮狀細(xì)胞疾病和Tay-Sachs病的主要遺傳原因
      ,并利用少量副產(chǎn)物在PRNP基因中加入保護(hù)性轉(zhuǎn)化
      ,并將各種標(biāo)簽和表位精確插入目標(biāo)基因座。
      四個人類細(xì)胞系和原代有絲分裂后的小鼠皮層神經(jīng)元以不同的效率支持prime編輯

      與堿基編輯相比
      ,prime編輯在同源臂介導(dǎo)的修復(fù)、互補(bǔ)的優(yōu)劣勢等方面的效率和產(chǎn)物純度方面提供了優(yōu)勢
      ,并且在已知Cas9脫靶位點處的脫靶編輯比Cas9核酸酶低得多

      prime編輯大大擴(kuò)展了基因組編輯的范圍和能力,并且原則上可以糾正約89%的已知致病性人類遺傳變異

      據(jù)介紹
      ,大多數(shù)導(dǎo)致疾病的遺傳變異很難有效糾正,同時產(chǎn)生過多的副作用

      相關(guān)論文信息:
      ● FSP1蛋白抑制細(xì)胞鐵死亡
      美國加州大學(xué)伯克利分校James A. Olzmann研究組研究發(fā)現(xiàn)
      ,輔酶Q氧化還原酶FSP1以與GPX4蛋白平行的方式參與抑制細(xì)胞鐵死亡。相關(guān)論文2019年10月21日在線發(fā)表于《自然》雜志。
      使用合成致死性CRISPR_Cas9篩選
      ,研究人員鑒定出鐵死亡抑制蛋白1是一種有效的鐵死亡抗性因子

      數(shù)據(jù)表明,肉豆蔻?div id="m50uktp" class="box-center"> ;瘜SP1募集到質(zhì)膜
      ,在其中它作為氧化還原酶起作用,從而降低輔酶Q10
      ,生成親脂性自由基捕獲抗氧化劑
      ,從而阻止脂質(zhì)過氧化物的傳播。
      研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)
      ,F(xiàn)SP1表達(dá)與數(shù)百種癌細(xì)胞系中的鐵死亡耐藥性正相關(guān)
      ,并且FSP1介導(dǎo)培養(yǎng)的肺癌細(xì)胞和小鼠腫瘤異種移植物中對鐵死亡的耐藥性。
      因此
      ,這些數(shù)據(jù)確定FSP1是非線粒體CoQ抗氧化劑系統(tǒng)的關(guān)鍵成分
      ,該系統(tǒng)與基于谷胱甘肽的經(jīng)典GPX4途徑平行起作用。
      這些發(fā)現(xiàn)定義了一條新的抑制鐵銹病的途徑
      ,并表明FSP1的藥理抑制作用可能提供一種有效的策略
      ,可以使癌細(xì)胞對鐵死亡誘導(dǎo)的化學(xué)療法敏感。
      據(jù)介紹
      ,鐵死亡是一種受調(diào)節(jié)的細(xì)胞死亡形式
      ,它是由鐵依賴的脂質(zhì)過氧化作用所引起。谷胱甘肽依賴性脂質(zhì)氫過氧化物酶——谷胱甘肽過氧化物酶4
      ,通過將脂質(zhì)氫過氧化物轉(zhuǎn)化為無毒脂質(zhì)醇來預(yù)防肥大病

      鐵死亡與細(xì)胞死亡有關(guān),該細(xì)胞死亡是幾種退化性疾病的基礎(chǔ)
      ,通過抑制GPX4誘導(dǎo)鐵死亡可作為觸發(fā)癌細(xì)胞死亡的治療策略

      但是,在癌細(xì)胞系中對GPX4抑制劑的敏感性差異很大
      ,這表明其他因素決定了對鐵死亡的抗性

      相關(guān)論文信息:
      《自然—方法學(xué)》
      ● 深度學(xué)習(xí)助力蛋白質(zhì)工程
      美國哈佛大學(xué)George M. Church研究團(tuán)隊利用基于序列的深度表現(xiàn)學(xué)習(xí),對合理的蛋白質(zhì)工程化設(shè)計進(jìn)行了統(tǒng)一化建模
      。10月21日
      ,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然—方法學(xué)》在線發(fā)表了這一成果。
      研究人員將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于未標(biāo)記的氨基酸序列
      ,以將蛋白質(zhì)的基本特征提煉為統(tǒng)計上的表現(xiàn)形式
      ,其在語義上豐富并且在結(jié)構(gòu)、進(jìn)化和生物物理上都有扎實的基礎(chǔ)

      研究人員表明
      ,基于這個統(tǒng)一表現(xiàn)構(gòu)建的最簡單模型可以廣泛應(yīng)用
      ,并且可以推廣到序列空間上的不可見區(qū)域。
      這一數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法可與最新方法競爭
      ,從而預(yù)測天然和從頭設(shè)計的蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,以及分子多樣性突變體的定量功能

      UniRep還可以在蛋白質(zhì)工程任務(wù)中將效率提高兩個數(shù)量級
      。UniRep是蛋白質(zhì)基本功能的通用總結(jié),可用于蛋白質(zhì)工程信息學(xué)

      據(jù)介紹
      ,合理的蛋白質(zhì)工程需要對蛋白質(zhì)功能的全面了解。
      相關(guān)論文信息:
      《自然—遺傳學(xué)》
      ● 科學(xué)家繪制皮層下大腦結(jié)構(gòu)的遺傳圖譜
      荷蘭伊拉斯謨醫(yī)學(xué)中心M. Arfan Ikram和美國得克薩斯大學(xué)圣安東尼奧健康中心Claudia L. Satizabal等研究人員
      ,描繪了38851名個體皮層下大腦結(jié)構(gòu)的遺傳結(jié)構(gòu)
      。2019年10月21日,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然—遺傳學(xué)》在線發(fā)表了這一成果

      研究人員使用CHARGE
      、ENIGMA和UK Biobank數(shù)據(jù)庫的近40000名個體進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析,確定了與伏隔核
      、杏仁核
      、腦干、尾狀核
      、蒼白球
      、殼核和丘腦體積相關(guān)的常見遺傳變異。
      研究人員發(fā)現(xiàn)皮層下體積的可變性是可遺傳的
      ,并確定48個顯著相關(guān)的基因座

      利用基因表達(dá)、甲基化和神經(jīng)病理學(xué)數(shù)據(jù)對這些基因座進(jìn)行注釋
      ,研究人員確定了199個基因可能與神經(jīng)發(fā)育
      、突觸信號傳導(dǎo)、軸突運輸
      、細(xì)胞凋亡
      、炎癥/感染以及對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的易感性有關(guān)。
      這組基因?qū)τ谂c神經(jīng)發(fā)育表型有關(guān)的果蠅直系同源物顯著富集
      ,表明進(jìn)化上保守的機(jī)制

      這些發(fā)現(xiàn)揭示了大腦發(fā)育和疾病的新型生物學(xué)機(jī)制和潛在藥物靶標(biāo)。
      據(jù)悉
      ,皮層下大腦結(jié)構(gòu)是運動
      、意識、情緒和學(xué)習(xí)所不可或缺的

      相關(guān)論文信息:
      《自然—免疫學(xué)》
      ● 中科大科學(xué)家發(fā)現(xiàn)共生病毒維持腸道穩(wěn)態(tài)
      中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院
      、中科院天然免疫與慢性疾病重點實驗室和合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心周榮斌、江維、朱書教授課題組合作發(fā)現(xiàn)
      ,腸道共生病毒通過非經(jīng)典的RIG-I信號來維持腸道上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞
      。相關(guān)論文10月21日在線發(fā)表于《自然—免疫學(xué)》。
      研究人員表明
      ,共生病毒對于腸道上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要
      。從機(jī)理上講,抗原呈遞細(xì)胞中的胞質(zhì)病毒RNA感應(yīng)受體RIG-I可以識別共生病毒
      ,并通過不依賴于I型干擾素的方式維持IEL

      通過白介素15給藥恢復(fù)的IEL逆轉(zhuǎn)了共生病毒減少的小鼠對葡聚糖硫酸鈉引起的結(jié)腸炎的敏感性。
      總體而言
      ,這些結(jié)果表明
      ,共生病毒通過非經(jīng)典的RIG-I信號維持IEL,并因此維持腸道穩(wěn)態(tài)

      據(jù)悉
      ,人們普遍關(guān)注共生細(xì)菌在健康和疾病中的作用,但共生病毒的作用尚未得到充分研究

      盡管宏基因組學(xué)分析表明健康的人和動物的腸道中含有各種共生病毒
      ,并且這些病毒的共生失調(diào)可能與炎癥性疾病有關(guān),但仍然缺乏因果關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)和潛在的機(jī)制來了解共生病毒在腸道中的生理作用穩(wěn)態(tài)

      相關(guān)論文信息:
      ● 線粒體片段化限制NK細(xì)胞腫瘤殺傷能力
      中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命學(xué)院魏海明課題組和田志剛課題組合作揭示
      ,線粒體片段化限制天然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤免疫監(jiān)控。相關(guān)論文2019年10月21日在線發(fā)表于《自然—免疫學(xué)》

      天然殺傷細(xì)胞在腫瘤監(jiān)測中起關(guān)鍵作用
      。研究人員發(fā)現(xiàn)在人類肝癌中浸潤腫瘤的NK細(xì)胞在其細(xì)胞質(zhì)中具有小的、破碎的線粒體
      ,而腫瘤外部的肝NK細(xì)胞以及周圍的NK細(xì)胞具有正常的大的管狀線粒體

      這種片段化與降低的細(xì)胞毒性和NK細(xì)胞丟失相關(guān),導(dǎo)致腫瘤逃避了NK細(xì)胞介導(dǎo)的監(jiān)測
      ,這預(yù)示著肝癌患者的生存率很低

      缺氧的腫瘤微環(huán)境驅(qū)使NK細(xì)胞中雷帕霉素-GTPase動力蛋白相關(guān)蛋白1的機(jī)械靶標(biāo)持續(xù)活化,導(dǎo)致線粒體過度分裂成碎片

      線粒體片段化的抑制改善了線粒體的代謝
      、存活和NK細(xì)胞的抗腫瘤能力。
      這些數(shù)據(jù)揭示了一種免疫逃逸的機(jī)制
      ,該機(jī)制可能是可靶向的
      ,并且可以激發(fā)基于NK細(xì)胞的癌癥治療。
      相關(guān)論文信息:
      ● 成纖維細(xì)胞網(wǎng)狀細(xì)胞促進(jìn)T細(xì)胞代謝與存活
      美國丹娜法伯癌癥研究所Shannon J. Turley
      、W. Nicholas Haining以及哈佛醫(yī)學(xué)院Arlene H. Sharpe等研究人員合作發(fā)現(xiàn)
      ,成纖維細(xì)胞網(wǎng)狀細(xì)胞通過表觀遺傳重塑促進(jìn)T細(xì)胞的代謝與存活
      。相關(guān)論文在線發(fā)表于2019年10月21日的《自然—免疫學(xué)》。
      研究人員發(fā)現(xiàn)
      ,與FRC的接觸增強(qiáng)了細(xì)胞因子的產(chǎn)生
      ,并通過白介素6在新激活的CD8陽性 T細(xì)胞中重塑了染色質(zhì)的可及性。
      這些表觀遺傳學(xué)變化促進(jìn)了代謝重編程
      ,并通過差異轉(zhuǎn)錄因子的活性放大了生存途徑的活性
      。因此,F(xiàn)RC的調(diào)控顯著增強(qiáng)了病毒特異性CD8陽性T細(xì)胞在體內(nèi)的持久性
      ,并增強(qiáng)了它們向組織駐留記憶T細(xì)胞的分化

      這項研究表明
      ,F(xiàn)RC的作用不僅限于限制T細(xì)胞擴(kuò)增
      ,它們還可以影響CD8陽性T細(xì)胞的命運和功能。
      據(jù)介紹
      ,淋巴結(jié)FRC通過釋放一氧化氮來響應(yīng)活化T細(xì)胞的信號
      ,這抑制T細(xì)胞增殖并限制了擴(kuò)增的T細(xì)胞池的大小。
      與FRC的相互作用是否還支持活化的CD8 陽性T細(xì)胞的功能或分化尚不清楚

      相關(guān)論文信息:
      《自然—醫(yī)學(xué)》
      ● 腸道病毒或與急性弛緩性脊髓炎有關(guān)
      美國加州大學(xué)舊金山分校Michael R. Wilson課題組發(fā)現(xiàn)
      ,泛病毒血清學(xué)提示腸道病毒與急性弛緩性脊髓炎發(fā)病有關(guān)。相關(guān)論文2019年10月21日在線發(fā)表于《自然—醫(yī)學(xué)》雜志

      使用表達(dá)從所有已知脊椎動物和蟲媒病毒來源的481966重疊肽的噬菌體展示文庫
      ,研究人員對患有AFM和其他小兒神經(jīng)疾病對照兒童的腦脊液進(jìn)行鞘內(nèi)抗病毒抗體的研究。
      研究人員還進(jìn)行了AFM CSF RNA的元基因組下一代測序

      使用VirScan
      ,相對于對照,AFM病例的CSF顯著富集的病毒家族是Picornaviridae
      ,其中最富集的Picornaviridae肽屬于腸病毒屬

      EV VP1 ELISA測試證實了這一發(fā)現(xiàn)。mNGS未檢測到其他EV RNA

      盡管很少檢測到EV RNA
      ,但與對照組相比,泛病毒血清學(xué)經(jīng)常在AFM中鑒定出高水平的CSF EV特異性抗體
      ,這為非脊髓灰質(zhì)炎EV在AFM中的因果作用提供了進(jìn)一步的證據(jù)

      研究人員介紹,自2012年以來
      ,美國小兒AFM出現(xiàn)了兩年一度的飆升
      。流行病學(xué)證據(jù)表明,非脊髓灰質(zhì)炎性EV是一種潛在病因
      ,但在CSF中很少檢測到EV RNA

      相關(guān)論文信息:
      ● mTORC2抑制或可治療Pten缺失引起的神經(jīng)疾病
      美國貝勒醫(yī)學(xué)院Mauro Costa-Mattioli研究組近期發(fā)現(xiàn)
      ,mTORC2的治療性抑制可挽救與Pten缺乏相關(guān)的行為和神經(jīng)生理異常。相關(guān)論文2019年10月21日在線發(fā)表于《自然—醫(yī)學(xué)》

      研究人員表示
      ,哺乳動物雷帕霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)靶標(biāo)的失調(diào),是由兩種結(jié)構(gòu)和功能上不同的復(fù)合物
      ,mTORC1和mTORC2介導(dǎo)的
      ,涉及了幾種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
      磷酸酶和張力蛋白同源基因中的功能喪失突變個體易于發(fā)展為大頭畸形
      、自閉癥譜系障礙
      、癲癇發(fā)作和智力障礙。
      通常認(rèn)為
      ,與PTEN喪失和其他mTOR病相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀是由于mTORC1介導(dǎo)的蛋白質(zhì)合成的過度激活引起的

      使用分子遺傳學(xué),研究人員出乎意料地發(fā)現(xiàn)
      ,mTORC2基因的缺失延長了壽命
      ,抑制了癲癇發(fā)作,挽救了ASD樣的行為和長期記憶
      ,并使缺乏Pten的小鼠大腦中的代謝變化正?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;?br>在一種更具治療傾向的方法中
      ,研究人員發(fā)現(xiàn)
      ,針對mTORC2定義成分Rictor的反義寡核苷酸可以特異性抑制mTORC2活性,并逆轉(zhuǎn)青春期Pten缺陷型小鼠的行為和神經(jīng)生理異常

      總的來說
      ,這些發(fā)現(xiàn)表明mTORC2是與Pten缺乏癥相關(guān)的神經(jīng)病理生理學(xué)的主要驅(qū)動因素,其治療性減少可能成為一種針對mTOR信號失調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有前途且廣泛有效的轉(zhuǎn)化療法

      相關(guān)論文信息:
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      ,加強(qiáng)護(hù)理
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