重磅学术期刊封面论文一周盘点(9.3)
2018/9/3 7:30:00 学术经纬

    

    


     药明康德/报道

     《Science》:四大牛阐述技术进步给生物学带来的革新

    

     图片来源: 斯坦福,MIT,UCSF,哈佛大学官网

     本周的《科学》杂志特刊的重点是技术进步为生物学带来的革新。历史上,技术的每一次革新都带来新科学知识的爆发,生物学也不例外。显微镜技术让微生物学快速起步,PCR给分子生物学带来了革命,而单细胞成像和测序技术为免疫学,癌症研究,发育生物学等多项学科带来了惊人的进展。

     近年来生物技术领域出现了多项颠覆性的创新,本期《科学》期刊邀请多位大牛撰写综述文章,对当今的众多技术突破对生物学的影响进行了总结。其中包括:CRISPR基因编辑技术创始人之一,斯坦福大学的Jennifer A. Dounda博士撰写的CRISPR/Cas技术对未来遗传工程的影响;MIT卢冠达(Timothy K. Lu)博士阐述DNA编写器和分子记录器(molecular recorder)的应用;UCSF的程亦凡博士介绍单颗粒冷冻电镜的历史和未来;以及哈佛大学的庄小威博士描述如何运用超分辨率显微镜(super resolution microscopy)技术观察细胞结构。

     《Science Translational Medicine》:无阿片副作用的止痛药

    

     图片来源:相关论文

     阿片(opioid)是最有效的止痛疗法之一。它能够激活μ阿片肽受体(MOP),从而达到止痛效果。但是,有选择性地激活MOP会产生多种副作用,其中包括抑制呼吸,痛觉过敏和上瘾等等。而滥用阿片类药物可能导致的上瘾和用药过量已经成为重大的公共健康问题,因此,研发没有上瘾效果的止痛疗法的需求非常迫切。维克森林大学医学院(Wake Forest School of Medicine)的研究人员开发出一种具有双重特异性的止痛药。它不但能够激活MOP,还可以激发孤啡肽受体(NOP)的活性。在非人灵长类动物模型中进行的实验表明,这种止痛药能够在表现出强力麻醉效果的同时避免引起痛觉过敏,呼吸抑制,和上瘾的副作用。这项研究表明,同时激活MOP和NOP的激动剂可能成为严重疼痛的有效并且安全的治疗方法。

     相关论文:Ding et al., (2018). A bifunctional nociceptin and mu opioid receptor agonist is analgesic without opioid side effects in nonhuman primates. Science Translational Medicine, https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aar3483

     《Science Signaling》:生存因子在T淋巴细胞发育过程中意想不到的作用

    

     图片来源:相关论文

     胸腺细胞在胸腺中发育成熟变为T淋巴细胞的过程需要受到T细胞受体(TCR)和细胞因子受体媒介的信号的调控。当CD4+,CD8+双阳性胸腺细胞成熟变为T淋巴细胞时,它们会降低细胞表面表达的γc细胞因子受体水平(γc)。但是双阳性胸腺细胞调控γc细胞因子受体水平的机制还未得到澄清。美国国家癌症研究所的研究人员使用小鼠模型发现,转录因子RORγt的表达能够降低γc在细胞表面的表达水平。但是RORγt对编码γc的基因的表达水平没有任何影响。进一步研究发现,RORγt通过生存因子Bcl-xL蛋白来限制γc在细胞表面的数量。这项研究表明生存因子Bcl-xL蛋白在调控细胞因子信号通路方面还有让人意想不到的作用。

     相关论文: Ligons et al., (2018). RORγt limits the amount of the cytokine receptor γc through the prosurvival factor Bcl-xL in developing thymocytes. Science Signaling, https://doi.org/10.1126/scisignal.aam8939

     《Nature》:让农作物更为环保的新发现

    

     图片来源:相关论文

     自上世纪60年代以来的绿色革命产生了多种高产量的农作物品种,它们被称为绿色革命品种(Green Revolution Varieties, GRVs)。但是这些GRVs的一个缺点是它们对氮肥的利用率不高,导致农民们需要施加大量氮肥才能让它们获得高产。而过度施加氮肥对生态环境会造成不好的影响。中国科学院植物细胞与染色体工程国家重点实验室的研究人员发现,增强GRF4蛋白的活性能够在改善作物利用氮肥的效率的同时,维持它们的产量。将这一洞见应用到今后的杂交过程中可能帮助产生对环保有利的高产量作物,在保护食物安全性的同时维持可持续农业发展。

     相关论文:Li, et al., (2018). Modulating plant growth–metabolism coordination for sustainable agriculture. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-018-0415-5

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