-
News Message
Nature重磅研究
- by wittx 2021-10-24
【1】Nature：50年谜团终破解！揭示RecA在同源重组中寻找同源DNA机制
doi：10.1038/s41586-021-03877-6
细胞如何利用另一个DNA拷贝作为模板来修补破损的DNA，多年来一直令科学家们感到困惑。如何可能在繁忙的细胞内部找到正确的DNA序列呢？如今，在一项新的研究中，来自瑞典乌普萨拉大学的研究人员发现了解决方案，这好比是你被蒙住眼睛，找到一根绳子比找到一个球更容易。相关研究结果于2021年9月1日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“RecA finds homologous DNA by reduced dimensionality search”。
当DNA分子断成两截时，细胞的命运就会受到威胁。从细菌的角度来看，迅速修复断裂的DNA是一个生死攸关的问题。但要修复DNA而不在序列中引入错误是具有挑战性的；细胞中的修复机制需要找到一个模板。使用来自姐妹染色体的DNA模板修复断裂DNA的过程被称为同源重组（homologous recombination），在现有的文献中已得到了很好的描述。然而，现有的描述通常忽略了在所有其他基因组序列中寻找匹配模板这一艰巨任务。染色体是一个复杂的结构，有几百万个碱基对的遗传密码，很明显，简单的三维扩散肯定是不够快的。但是，那么，它是如何做到的呢？50年来，同源重组一直是个谜。从以前的研究中可以看出，分子RecA参与了搜索过程，而且在这个过程中起着重要的作用，但是，在此之前，我们对这一过程的理解是有限的。
如今，在这项新的研究中，乌普萨拉大学的Johan Elf教授及其团队终于找到了这个搜索之谜的解决方案。他们使用基于CRISPR/Cas9的技术在细菌中进行可控的DNA断裂。通过在一种微流控培养芯片（microfluidic culture chip）中培养细菌细胞，并用荧光显微镜跟踪标记的RecA分子，他们可以对同源重组过程从头到尾进行成像。
【2】Nature：细胞广泛凋亡体：先天性免疫反应研究的新领域
doi：10.1038/s41586-021-03875-8
炎性小体（Inflammasomes）是机体先天性免于防御的重要哨兵，其能感知病原体并诱导感染细胞发生死亡；有多种炎性小体感应器，其能帮助检测并对特定病原体或损伤相关的分子模式（PAMP或DAMP）产生反应；在机体感染期间，活的病原体会诱导多种PAMPs或DAMPs释放，从而同时吸引多个炎性小体传感器。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“AIM2 forms a complex with pyrin and ZBP1 to drive PANoptosis and host defence”的研究报告中，来自St. Jude儿童研究医院等机构的科学家们通过研究揭示了感染细胞中的免疫传感器是如何组织并启动针对或病毒和细菌感染的多方面的先天性免疫反应的。
相关研究发现或为理解炎性小体传感器和细胞死亡复合体在感染过程中发挥的作用及调节性角色提供了新的线索，本文研究还强调了开发新型疗法的新型治疗性靶点，比如治疗癌症和炎性自身免疫性障碍，其往往与异常的炎性小体传感器激活有关。炎性小体是一种在受感染细胞或能感知损伤的细胞中存在的一种蛋白复合体，这种复合体能包括能识别不同病毒、细菌和其它病原体或危险信号的传感器，而炎性小体能驱动炎症信号的传导，这些信号能激活炎性细胞死亡通路并消除感染，但却会引发病理性炎症，此前研究中，研究人员重点关注了炎性小体是如何单独发挥作用的。
研究者Thirumala-Devi Kanneganti说道，这项最新研究建立在我们识别炎性小体调节机制的基础上，同时我们还强调了炎性小体和多种细胞死亡组分是如何在一种名为PANoptosome（细胞广泛凋亡体）的巨型蛋白复合体中一起发挥作用，从而激活先天性免疫反应并释放PANoptosis的。研究者表示，三种炎性小体传感器之间的调节和分子相互作用，能与细胞死亡蛋白协同，并驱动名为PANoptosome的巨型细胞死亡复合体的形成，相比调节一种类型的炎性程序性细胞死亡，PANoptosomes能控制三种，即细胞焦亡（pyroptosis）、细胞凋亡（apoptosis）和细胞坏死（necroptosis），其统称为PANoptosis。
【3】Nature：科学家在头颈癌中阐明功能性HPV特异性的PD-1+干性CD8 T细胞的分子特征
doi：10.1038/s41586-021-03862-z
T细胞对机体的免疫力非常重要，但研究人员需要更为深入地理解抗原特异性的T细胞是如何在人类癌症中进行分化的。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Functional HPV-specific PD-1+ stem-like CD8 T cells in head and neck cancer”的研究报告中，来自埃默里大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，作为免疫检查点抑制剂主要靶点的免疫细胞或许存在于头颈癌患者机体的肿瘤中。
文章中，研究人员重点研究了人类HPV阳性的头颈癌，如今这种癌症正在成为西方国家中最常见的头颈癌类型之一。而检查点抑制剂疗法已经为多种类型癌症的治疗带来了变革，同时其还能有效抵御头颈癌；本文研究结果表明，针对HPV+癌症的治疗性疫苗接种的实验方法或许能扩大到包括更多的病毒元素，从而诱发更广泛且强大的机体免疫反应。
研究人员从早期治疗过程中的头颈癌患者机体中获取到了样本，并进行了相关分析，医学博士Mihir Patel说道，大约5年前，开始有大量的病人涌入到我们中心寻求治疗，而且我们经常能听到一些相似故事的变体，比如我生病了，表现为流感样的症状，一旦解决了这一问题，我就会注意到脖子一侧的淋巴结会发生重大，诸如此类事例让研究人员开始思索人类机体的免疫系统是如何发挥特殊作用的，这与典型的吸烟相关的头颈癌并不相同。
研究人员希望能够更多地理解癌症中存在的不用种类的CD8或杀伤性T细胞，CD8 T细胞是一种专门能检测并杀灭病毒感染细胞或肿瘤细胞的特异性免疫细胞（如果其不受调节信号限制的话），在慢性病毒感染和癌症中，抑制性的受体PD-1或许会在耗竭的CD8 T细胞表面高水平表达，而且干性PD-1+CD8 T细胞对于维持肿瘤特异性的CD8 T细胞反应至关重要。目前大多数可用的检查点抑制剂都能阻断PD-1的信号通路，比如派姆单抗和纳武单抗等。
Share Http URL: http://www.wittx.cn/get_news_message.do?new_id=845
Best Last Month
Information industry by wittx
Information industry by wittx
Information industry by wittxscGPT: Towards Building a Foundation Model for Single-Cell 2 Multi-omics Using Generative AI
Information industry by wittx
Information industry by wittx
Information industry by wittx
Information industry by wittx
Information industry by wittxThree dimensional architected thermoelectric devices with high toughness and power conversion effici
Information industry by wittxQuantizable Transformers: Removing Outliers by Helping Attention
Information industry by wittx
