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1月1日《科学》杂志精选

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-08-31浏览次数:601

表观遗传学如何改变蚂蚁行为

通过应用导致蚂蚁表观遗传变化的化合物,研究人员可以改变蚂蚁的行为。表观遗传学是环境因素“打开”或“关闭”基因表达的过程,以及Daniel Simola等人的结果。展示它如何对行为产生持久影响。蚁群是一个结构化的工作组,其中个人具有特定的责任,使其成为研究表观遗传学的优秀模型。该研究集中在两组佛罗里达州的拱形蚂蚁(或佛罗里达木蚂蚁)。次级蚂蚁较小,它们通常负责觅食,而主要蚂蚁体型较大,它们作为强大的战斗机。以前的证据表明,这两种类型的蚂蚁共享许多相同的基因,但表观遗传过程导致它们的分化。特别是,已知组蛋白H3(H3K27ac)的化学修饰会增加佛罗里达鹿角的觅食行为。为了测试H3K27ac的作用,Simola及其同事用一种增加H3K27ac乙酰化作用的化合物喂养二级化合物;他们注意到这些蚂蚁的觅食行为有所增加。该团队随后测试了主要蚂蚁表观遗传变化的能力,他们使用更有效的化合物曲古抑菌素A(TSA)来增加H3K27ac的乙酰化。

新技术生产出坚固,完美无瑕的3D打印陶瓷

研究人员已经开发出一种使用3D打印制作陶瓷的方法,该方法可以生成一种几乎没有破裂倾向的坚韧材料,可以模塑成复杂的,弯曲的和多孔的形状。陶瓷材料具有许多吸引人的品质,包括耐高温性,耐环境性和高强度,但是为陶瓷开发的少量3D打印技术具有较慢的生产速度并且涉及增加的材料断裂倾向。的东西。每层必须逐一添加,然后与紫外线接触,而添加剂有助于吸收紫外线。 Zak Eckel及其同事通过使用硅和氧基聚合物能够改进这些先前的工艺,因为这些聚合物在聚合时可以保持UV光,因此添加剂不需要UV固化步骤。一旦聚合物被印刷,该部分就被加热到高温以烧掉氧原子,留下高密度和坚韧的SiC产物。当通过电子显微镜分析最终产品时,研究人员没有发现毛孔或表面裂缝。进一步的测试表明,这些陶瓷材料在破碎和收缩之前可以承受1400摄氏度的温度。

通过基因纠正某种肌肉疾病

理论上,新的基因编辑技术可以提供治疗遗传性疾病的方法。现在有三位独立的研究人员提供了初步证据,即编辑参与肌肉功能的基因可以恢复具有特定类型肌营养不良症的小鼠的一些肌肉功能。虽然围绕编辑生殖细胞以纠正遗传疾病存在许多争议,但这些结果证明了在出生后纠正某些遗传性疾病的潜力。 Duchenne肌营养不良症(DMD)是一种使人衰弱的遗传性疾病,男性患病率约为1/3500;它会导致肌肉退化,失去活动能力和过早死亡。 DMD基因突变通常涉及肌细胞增强基因中一个或多个外显子的缺失,这导致DNA编码框架“移动”,导致肌细胞增强因子完全丧失;肌细胞增强剂是一对肌肉功能必需的蛋白质。为了恢复肌细胞增强因子蛋白的表达,Christopher Nelson等。使用CRISPR-Cas9基因编辑系统删除外显子23,触发基因编码的额外运动,从而可以表达肌细胞增强因子蛋白。在这个例子中,他们使用腺病毒相关病毒8(AAV8)将基因编辑系统传递给小鼠肌肉细胞。这种方法导致注射区域所有肌肉细胞中大约2%的外显子23缺失,并将肌细胞增强蛋白水平恢复到正常水平的约8%(之前的报告显示只有4%)正常水平足以在DMD中恢复足够的肌肉功能)。对6周龄小鼠的其他测试发现肌肉和肺部健康相关的肌肉有所改善,这些肌肉在DMD患者中严重衰弱并且与过早死亡相关。

在第二项研究中,Chengzu Long及其同事使用腺相关病毒-9(AAV9)将CRISPR-Cas9编辑组分递送至相同的DMD小鼠模型,该病毒对肌肉具有高亲和力。他们首先在生殖细胞校正环境中优化了他们的基因编辑策略,发现它们是高效的:80%的后代小鼠显示外显子23的缺失,这促进了肌细胞增强蛋白的表达。然后,该团队将他们的策略用于更具临床相关性的体细胞基因编辑设置。通过腹膜内注射,肌内注射或逆眼注射将它们在出生后几天递送给小鼠。

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