近日，发表在《Nature Communications》上的一项研究中，研究人员利用单细胞RNA测序深入了解了疱疹病毒，为预防疱疹感染带来了新的见解。如果你的嘴唇开始刺痛发痒，通常意味着你将患上唇疱疹，这是一种小而令人疼痛的水泡，里面充满了具有高度传染性的单纯疱疹病毒（HSV）。 单纯疱疹病毒1型（HSV-1）是影响人类的九种已知疱疹病毒之一。全球人口中有80％是以静态潜伏形式感染的，但该病毒在裂解复制和再激活过程中可能引起多种疾病。例如新生儿或免疫系统较弱的人，疱疹病毒可引起脑部或肺部炎症。来自德国Max Delbrück分子医学中心（MDC）柏林医学系统生物学研究所（BIMSB）的研究团队使用单细胞RNA测序精确检查了感染期间细胞内部发生的情况。抑制疱疹感染该研究第一作者、BIMSB生物信息学家Vedran Franke开发了一种算法，它能够预测单个细胞中感染进展的概率。研究团队希望知道是什么因素会促进或延缓感染。他们研究了单细胞感染进展方式的差异，发现NRF2转录因子发挥了主要作用：NRF2的激活会减缓感染的进程。Franke说：“我观察到单个细胞中每个基因调控发生的变化。这表明，NRF2转录因子的激活水平可以作为暂时抵抗HSV-1感染的标志。”细胞自身的状况似乎也起决定作用。他们发现，在细胞周期的某些阶段它们更容易受到HSV-1感染。此外，该研究还取得...
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肠道微生物，小身材，大作用！无时无刻都在影响着我们的健康。近日，一项研究发现，这些生活在哺乳动物肠道的细菌，还支配者体内脂质（脂肪）吸收的代谢节律。这项发表在《Science》的研究中，缺乏肠道微生物组的小鼠失去了正常微生物组情况下脂肪摄取的节律性模式。这表明了食物代谢、脂肪吸收的昼夜节律是由肠道微生物来设定的。肠道微生物的失调或昼夜节律被扰乱，代谢也将随之受到影响。该研究通讯作者、美国德克萨斯大学西南医学中心免疫学主席Lora Hooper博士说：“我们的研究表明，肠道微生物组控制着小肠的代谢节律，在调节宿主代谢方面发挥着重要作用。”Lora Hooper这项研究缘于Hooper与分子生物学主席Eric Olson博士实验室合作开发了一种仅在肠内壁缺少组蛋白脱乙酰基酶3（HDAC3）的小鼠。HDAC3是一种通过从组蛋白中去除乙酰基来抑制基因活性的蛋白质。当他们培育的小鼠在食用正常鼠粮时似乎没有什么特别之处。然而，当小鼠被喂食高脂肪高糖的食物时，研究人员发现了“亮点”。 Hooper说：“我们称之为垃圾食品的饮食，喂食这种饮食的小鼠都会变胖。但令我们惊讶的是，那些肠内没有HDAC3的小鼠即使吃了高脂肪高糖的食物也能保持苗条。”接下来，研究团队将缺乏HDAC3的小鼠与无菌小鼠进行了比较，发现两组小鼠均显示出非节律性组蛋白修饰，证实了HDAC3在昼夜节律中的重要性。HDAC3...
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研究人员已经使用超声波来检测肿瘤中的基因活性，这是用一种较老的荧光技术成像。图片来源：Science通常，研究活体生物内的细胞过程需要一些方法来可视化细胞功能，例如深层组织中的基因表达。超声波是一种广泛使用的生物医学技术，如观察心脏瓣膜渗漏、肌腱撕裂和子宫内婴儿的早期快照等。它可以实现具有高时空分辨率的无创成像。北京时间9月27日，发表在《Science》上的一项新研究中，来自美国加州理工学院的研究团队证实，超声波还可以测量某些基因在动物中是否打开。这一壮举有朝一日可以帮助科学家探索从肿瘤生长到神经细胞功能的方方面面。没有参与这项研究的加拿大瑞尔森大学的生物医学物理学家Michael Kolios说：“这可能为研究基因调控开辟一条全新的道路。”已知细胞不断地打开和关闭基因。为了了解细胞活性，研究人员可以对它们进行基因修饰，即：当它们激活特定的基因时还可以产生发光的蛋白质，例如绿色荧光蛋白（GFP）。虽然这种方法对培养皿中的细胞效果很好，但来自这些蛋白质的光不会在体内传播很远，因此很难追踪组织和器官内的基因活动。研究通讯作者、加州理工学院化学工程师Mikhail Shapiro说：“超声波通过从人体结构反射高频声波来产生图像，为我们提供了解决方案。这种非侵入性技术在深入观察组织方面真的很棒！”但是单个细胞太小，无法与大多数超声频率区分开。这就是为什么Shapiro和他的团队转向水生细...
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起源于2.45亿年前的银杏是著名的“活化石”树种，尽管经历了地质历史时期的多次全球气候震荡，以及人类历史时期的人类活动干扰，但银杏仍然存活至今，并在全球广泛栽培。银杏通常被认为是人类保护和复兴濒危物种的正面案例，但是，对这种古老的物种，人类仍然有很多科学问题没有搞清楚——银杏还有野生种群吗？如果有，它们分布在中国的哪些地方？银杏的进化潜力如何？9月13日，《自然-通讯》杂志发表了中国科学院植物研究所研究员葛颂团队与浙江大学、华大基因研究院等合作的一项成果，他们对全球采样的545个银杏基因组进行了重测序，揭示了这种“活化石”的进化历史、避难所及进化潜力。科研人员对采自全球51个种群545棵银杏大树进行了全基因组测序，产出了44Tb的海量数据，构建了迄今最大的非模式物种序列变异数据库，并进行了群遗传结构和动态历史模拟分析。他们发现，银杏在中国存在3个“避难所”，以浙江天目山为代表的东部，以贵州务川、重庆金佛山为代表的西南，以及以广东南雄、广西兴安为代表的南部。而51万~14万年前的多次冰期，不但导致了不同“避难所”种群之间的分化，也促进了不同“避难所”特有遗传成分的混合，从而在物种水平维持了银杏较高的遗传变异。“我们发现，遍布全球的银杏几乎都源自以浙江天目山种群为代表的中国东部种群。同时，银杏迁移到日本、韩国要早于到欧美，欧洲的银杏源自中国，而非大家一直认为的日本。”葛颂说，“人类在银...
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