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诺华买入阿斯利康前工厂 为其全球首款SMA基因疗法上市做准备

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诺华买入阿斯利康前工厂 为其全球首款SMA基因疗法上市做准备

 

诺华公司在基因治疗方面有很大的发展计划,2018年4月,其宣布以87亿美元现金收购美国基因治疗公司AveXis,目前AveXis正在建立一个工业制造网络,帮助诺华实现其在基因疗法方面的目标。本周一(4月1日)AveXis宣布,购买了位于科罗拉多州的前阿斯利康工厂,这也使其拥有的生产基地数量增加为4个。

AveXis收购了位于科罗拉多州朗蒙特的6栋前阿斯利康的工厂,该园区拥有近700,000平方英尺的生物制药空间以及办公室、实验室、仓储和公用设施。一位Avexis发言人日前在一封电子邮件中证实,该设施其实是阿斯利康在2019年1月份关闭的场所,但交易的具体条款没有披露。此次收购阿斯利康的工厂将大约为150名员工提供工作岗位,并在不久的将来增加更多的工作机会。

新工厂的启用目的包括为基因治疗扩展、制造和测试以及招聘人员提供设施。AveXis表示,迅速扩张的目的是帮助推出Zolgensma[AVXS-101,一款针对1型脊髓性肌萎缩症(SMA)的研究基因疗法],以及其正在开发的其他基因疗法。在1期临床试验START中,15名1型SMA患者接受了Zolgensma的治疗。在24个月的随访时,所有患者都仍然生存,且不需要永久的呼吸机协助呼吸。92%接受治疗剂量Zolgensma的患者能够在不接受协助的情况下,自主维持坐姿超过5秒。这是1型SMA患者从未达到的里程碑,因此Zolgensma的申请已于2018年12月被FDA获准接受,并授予突破性治疗指定和优先审查,监管决定预计将在2019年5月公布。

由于预计FDA将批准Zolgensma,AveXis已迅速为扩大生产做了准备。公司总裁Dave Lennon表示,“到2019年底,AveXis将创造1000多个高科技生物制剂制造工作岗位,以帮助其提供基因疗法的生产。”Zolgensma疗法只需治疗一次,总价格在400-500万美元之间。尽管这项一次性治疗成本高达数百万美元,但总部位于波士顿的非营利性组织将Zolgensma视为比市场上唯一的SMA治疗方法渤健Spinraza更具成本效益的疗法,因为Spinraza需要每年治疗一次,且每年价格为375,000美元。

诺华收购AveXis,被外界视为该公司新执行长Vasant Narasimhan在2月初上台后的第一次豪赌,“要加强公司的药品研发能力,把振兴业务的希望重押在基因疗法的新药上。”此次收购使其成为AAV基因治疗的主要参与者,尤其是新药AVXS-101有可能成为首款一次性治疗SMA的基因替代疗法用药。Narasimhan看好这新药未来有数十亿美元的潜在销售额,并且诺华已在癌症领域以基因疗法来研发新药,因此收购AveXis,被视为其进一步支持基因疗法。

此外,诺华也在CAR-T疗法中占有一席之地。2017年,诺华公司成为第一家在全球范围内获得细胞疗法批准的制药商。CAR-T和基因疗法是生物技术领域最有前途的两个领域。但新药也带来了新的棘手问题,那就是细胞疗法的制造方法,Kymriah的推出一度也受到了制造的影响。所以,诺华此次要为其基因疗法提前做好准备。

AveXis总裁Dave Lennon表示,“AveXis的成功不仅需要医学上的突破,还需要研发和制造方面的创新。随着我们在美国的第四个工厂的开业,我们将在2019年底之前创造1000多个高科技生物制剂工作岗位。”该公司在伊利诺伊州拥有一个现有的生产基地,并正在扩建其在圣地亚哥的生产基地。2018年AveXis宣布计划在北卡罗来纳州达勒姆建立一个新工厂,几周前,该公司计划将该工厂的规模扩大一倍以上,达到400名员工,投资额约为1.15亿美元。(生物谷Bioon.com)

 

Science:新的ALS基因表达图谱为疾病进展提供了前所未有的细节

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2019年4月15日讯/生物谷BIOON/—在一项新的研究中,来自美国纽约基因组中心、布罗德研究所、哥伦比亚大学、斯坦福大学、纽约大学、弗莱提荣研究所(Flatiron Institute)和瑞典皇家理工学院的研究人员利用新技术绘制出脊髓样本的基因表达图谱,这就为肌肉侧索硬化症(ALS,也称渐冻人症)患者的疾病发生和进展机制提供了新的见解。他们将空间转录组学(spatial transcriptomics)和一种新的计算方法结合在一起,获得脊髓中将近1.2万个基因在时间和空间上的基因表达测量值。结果就是产生一种新的多维基因表达图谱。这种基因表达图谱提供了史无前例的细节和规模,并且提供了一个以前无法获得的关于ALS疾病进展的观点。相关研究结果发表在2019年4月5日的Science期刊上,论文标题为“Spatiotemporal dynamics of molecular pathology in amyotrophic lateral sclerosis”。论文通讯作者为纽约基因组中心的Hemali Phatnani博士、纽约大学的Richard Bonneau教授和瑞典皇家理工学院的Joakim Lundeberg博士。

Science:新的ALS基因表达图谱为疾病进展提供了前所未有的细节
图片来自S. Maniatis et al./Science 2019。

这些研究人员描述了这种时空基因表达图谱如何揭示利用传统测序方法无法观察到的ALS疾病的早期变化。他们还开发出新的计算方法来揭示疾病驱动的中枢神经系统中所有细胞类型的许多信号通路的活性变化,这可能为开发治疗方法和诊断方法提供新的靶标。

与以往的转录组分析研究相比,这项研究的独特之处在于这些研究人员使用的空间转录组学方法,它能够同时在组织切片的许多位置产生RNAseq图谱。因此,他们能够精确地记录组织中几乎每个基因的表达位置。基于此,他们就能够精确记录组织中几乎每个基因的表达位置。他们在ALS小鼠模型中检测了疾病发展的四个时间点,从成年最早期到末期。此外,他们还对ALS患者死后的脊髓样本进行了检测。

在这项新的研究中,这些研究人员收集来自1165个小鼠组织切片的76136个空间基因表达测量值(spatial gene expression measurement, SGEM)和来自80个人类组织切片的61031个SGEM(对于背景而言,下一个最大可比空间分辨率转录组学研究在同一时间点仅考虑了大约12个组织切片)。通过将来自很多组织切片的数据结合在一起,他们能够在待检测的组织区域同时检测将近1.2万个基因的表达。这是首次使用这种空间分辨率方法在这种深度和规模上研究ALS。

Phatnani博士解释道,“空间转录组学分析让我们首次能够在自然的多细胞环境下获得对单个细胞类型中基因表达的重要见解。它能够对细胞间相互作用进行前所未有的研究,这样我们就能够研究和探索ALS中出现问题的特定通路、哪些细胞类型遭受的功能障碍首先在哪里出现,以及这如何通过脊髓进行传播。”

这些研究人员通过交互式数据探索门户网站将这种多维基因表达图谱作为研究界的资源加以提供。他们认为这项研究可为进一步绘制中枢神经系统及其功能障碍模式提供框架,从而不仅有助研究ALS,而且还可有助研究其他的神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈病。

从这个全面的、时空的、全转录组范围的基因表达数据集中不断获得的新见解将对推进对ALS的理解至关重要。ALS是一种复杂的神经退行性疾病,没有明确的病因或已知的治愈方法。全世界有20多万人患有ALS,这种疾病通常首先出现在单个肢体的远端肌肉中,然后遍布全身,导致完全瘫痪和死亡。ALS患者的平均预期寿命从确诊时起大约为2~5年。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:


Silas Maniatis et al. Spatiotemporal dynamics of molecular pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Science, 2019, doi:10.1126/science.aav9776.

翻案了?当年满城风雨的韩春雨NgAgo基因编辑技术或许真地有效

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2019年4月25日讯/生物谷BIOON/—想必大家对国内的韩春雨团队的NgAgo基因编辑事件印象深刻吧。这个事件基本上宣判了NgAgo基因编辑系统的死刑。然而,近期的一个新闻报道指出NgAgo基因编辑系统真地存在,而且在可持续生产、疾病治疗和作物培育方面具有应用价值。有网友将这个报道形容为“翻案了”。至于是不是真地翻案,按下不表,我们先简单回顾了NgAgo基因编辑事件的来龙去脉。

2018年8月31日,河北科技大学发布了《学校公布韩春雨团队撤稿论文的调查和处理结果》,认为撤稿论文已不再具备重新发表的基础,未发现韩春雨团队有主观造假情况。为此,这个持续两年多的韩春雨论文事件最终落下帷幕。

2018年9月1日,韩春雨就河北科技大学公布撤稿论文调查处理结果表示接受,并且表示在国际前沿的基因编辑技术研究领域,存在许多不可预知的问题。在经历了质疑、撤稿和调查之后,通过校内外同行专家的指导和进一步的实验验证,深刻地认识到,撤稿论文的实验设计存在缺陷、研究过程存在着不严谨的问题,论文的发表给国内外同行学者造成了误导和人力物力的浪费。论文发表后,面对媒体和同行的质疑,未能冷静理性对待,发表了一些不当言论,给社会公众带来了不必要的纷扰。对此,韩春雨表示了歉意,并对同行学者和社会的关注表达了感谢。

这一事件的起因是2016年5月2日,韩春雨作为通讯作者在《自然-生物技术(Nature Biotechnology)》(简称NBT)期刊发表了标题为“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”的论文。

在这篇论文中,来自中国河北科技大学和浙江大学医学院的研究人员发现类似于Cas9,来自Argonaute蛋白家族的核酸内切酶也利用寡核苷酸作为向导降解入侵的基因组。具体而言,他们发现来自格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的一种Argonaute蛋白(NgAgo)作为一种核酸内切酶,在向导DNA(guide DNA, gDNA)的引导下,能够在人细胞中进行基因组编辑。

更重要的是,这种NgAgo-gDNA系统设计方便,gDNA可直接转染细胞,而无需构建专门的gDNA表达载体;NgAgo可编辑基因组内任何位点,而Cas9的基因组靶点必须位于PAM序列的上游,而且不能富含G+C;所使用的gDNA是DNA而非RNA,不会像RNA那样容易形成二级结构而导致失效或脱靶效应;对游离于细胞核的DNA具有更高的切割效率。由此可知,相比较于Cas9-sgRNA,NgAgo-gDNA具有更大的优势,规避了令人头痛的脱靶效应,其应用前景是不言而喻的。更难能可贵的是,在Cas9-sgRNA成为全世界各大实验室争相使用的香饽饽时,这项研究发现的新基因编辑系统具有如此巨大的优势,向它发出有力的挑战,也难怪会在国内引发一阵热潮。

但是,在接下来的2年多的时间里,来自国内外的科学家们纷纷指出无法重复韩春雨NgAgo系统的基因编辑结果。最终,这篇论文被撤回了。

然而,近期的一项新闻报道有可能在基因编辑领域引起新的涟漪。

基因编辑一直是一种备受追捧和争议的技术。2019年3月,世界卫生组织(WHO)的一个下属机构要求国际登记处跟踪编辑人类基因组的所有研究。

美国普渡大学的研究人员开发出一种新技术,这可能改变未来基因编辑的方式。他们在2019年4月4日在奥兰多市举行的美国化学学会全国会议(National Meeting of the American Chemical Society)上介绍了他们的研究成果。

翻案了?当年满城风雨的韩春雨NgAgo基因编辑技术或许真地有效
普渡大学的研究人员开发了一种新技术,可以改变基因编辑的方式。NgAgo经编程后在向导DNA(红色)的引导下切割特定区域的DNA(紫色),从而精确的基因修改,图片来自Kevin Solomon/Purdue University。

CRISPR-Cas9技术是目前应用最广泛的基因编辑技术之一。这种方法需要特定的功能性序列或基序来限制修改。

普渡大学农业与生物工程助理教授Kevin Solomon说,“CRISPR经编程后切割特定区域的DNA,在有机体中实现精确编辑,从而增加可持续生产,治疗疾病甚至培育出更好的作物。但是,它需要某种功能性的序列来将修饰限制在某些区域。”

人体中的许多疾病,包括几种类型的癌症,都是由基因组中特定位点发生的突变引起的。Solomon领导的一个研究团队开发出一种方法,该方法使用来自格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的蛋白Argonaute(NgAgo),并提供作为向导的DNA以便能够在基因组的任何位置进行修饰,这就为潜在地改进可持续生产、疾病治疗、药物发现和作物培育提供新的选择。

负责这个研究项目的硕士研究生Michael Mechikoff说道,“尽管还有很多研究工作要做,但我们已证实,这种分子剪刀能够编辑当前技术无法编辑的DNA区域。”

在Solomon实验室开展这项研究的博士生Kok Zhi Lee说,“我最好的朋友之一在几年前死于一种由遗传变异导致的癌症。我一直梦想着为我的朋友设计一个不同的场景—生活在一个基因工程是校正遗传疾病的一种常规和安全的选择的时代。凭借我们的技术潜力,我预计在未来遗传病将成为人类的历史。”

Solomon团队与普渡大学研究基金会技术商业化办公室合作,提交了这种技术的发明专利申请。他们正在寻找合作伙伴和其他有兴趣开发和许可它的人。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:


New protein for gene editing may improve disease treatment, sustainable manufacturing

韩春雨NgAgo基因编辑论文不存在主观造假,持续两年多的事件就此落幕?

物理学终结?以及新的基因编辑工具NgAgo争论

Nat Biotechnol:我国科学家开发出比Cas9/sgRNA更优的基因编辑系统

中外科学家合作测定首例古代大熊猫全基因组

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中外科学家合作测定首例古代大熊猫全基因组

中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室教授赖旭龙研究组,与德国波兹坦大学、云南省文物考古研究所等机构的研究人员合作,成功测定了首例古代大熊猫全基因组。相关研究成果5月9日于《当代生物学》在线发表。

野生大熊猫的栖息地从古至今急剧退缩,在北起我国周口店、南至华南大部乃至越南、缅甸的东南亚广阔区域留下诸多化石记录。首例大熊猫古基因组研究样品系在我国云南腾冲江东山发现的全新世大熊猫个体,放射性碳同位素测年结果显示该个体生存年代为距今5000年左右,是迄今发现的该地区最晚的大熊猫化石记录。

研究人员运用古DNA实验方法和新一代测序技术,得到了1.2倍覆盖度的大熊猫全基因组。对该基因组的分析发现,该全新世大熊猫样品代表一个与现生大熊猫不同、现已绝灭的大熊猫遗传谱系;该谱系与现生大熊猫共同祖先种群的分化,早于现生大熊猫三个不同地理种群的形成,且与现生大熊猫的祖先种群存在基因交流,使得该绝灭谱系的部分基因在现生大熊猫基因库中幸存。

对于物种保护而言,除了种群大小这一参数,物种的遗传多样性是影响其演化存亡的另一个关键因素。本研究确定大熊猫在演化过程中丧失了特定的遗传谱系,付出过遗传多样性降低的代价;绝灭遗传谱系中通过种群杂交渗透到现生大熊猫基因库中的少量基因,可能有助于大熊猫在将来的演化过程中更好地适应不断变化的环境。(生物谷Bioon.com)

JNeurosci:自闭症基因与老鼠的大脑和行为缺陷有关

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2019年5月23日讯 /生物谷BIOON /——发表在《JNeurosci》上的一项研究发现,缺乏Shank3基因的老鼠在前额皮质显示出结构和功能缺陷。这项研究增进了我们对自闭症谱系障碍最常见的遗传风险因素之一的理解。
Shank3突变在患有自闭症和相关发育障碍的人群中很常见。先前的动物研究表明,Shank3和基底神经节功能障碍之间存在关联,这可能导致自闭症的重复性行为特征。在人类中,Shank3突变也与智力和语言障碍有关。
JNeurosci:自闭症基因与老鼠的大脑和行为缺陷有关
图片来源: JNeurosci
Marco Pagani、Alessandro Gozzi和他们的同事在成年雄性小鼠身上使用磁共振成像技术,发现缺乏Shank3的动物的前额皮质连接性和灰质体积减少。
研究人员报告说,这些大脑差异与雌鼠的社交活动受损密切相关。
这些发现证实了Shank3在维持前额皮质连接方面的作用,这可能会增加自闭症风险。(生物谷Bioon.com)
参考资料:

Alessandro Gozzi eT al. DeleTion of AuTism Risk Gene Shank3 DisrupTs PrefronTal ConnecTiviTy, JNeurosci (2019). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2529-18.2019

印度实施大规模基因组测序计划

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印度实施大规模基因组测序计划

据4月19日《印度教徒报》消息,印度将实施一项涉及1万人的基因组测序项目,以便进一步开展相关疾病防治研究。

2003年人类基因组首次被测序,开启了将个体特定基因与疾病相关联的新途径。包括囊性纤维病、珠蛋白生成障碍性贫血等在内的近万种疾病与单个基因故障有关。同时基因还可能对特定药物具有不同敏感性,基因测序还显示癌症可以从基因角度来理解,而不是特定器官的病变。从全球来看,目前很多国家已经开展了居民样本基因组测序,以确定其中的易患病或抗病基因特性。

目前,印度的基因组数据主要局限于富裕的城市人群。为使基因组信息更具广泛性,印度科学与工业研究理事会将对来自全印的约1000名农村年轻人进行基因测序,绘制基因组图谱。这1000名年轻人大部分为全印各地生命科学或生物学专业的大学生。研究者称,此研究不仅是收集样本试验,而且将到各个大学对这些学生进行基因组教育,并且提供一个系统以便这些学生能够获取他们的基因组信息。研究者希望最终使基因组测序像CT扫描一样普遍。

科学工业研究理事会下属的基因组与系统生物学研究所和位于海得拉巴的细胞和分子生物学中心将开展此项研究,预算1.8亿卢比(约合1800万元人民币)。该项目将表明印度具备实施全基因组测序的能力。(生物谷Bioon.com)

研究揭示拟南芥基因组加倍导致的三维染色质结构及基因表达调控特征

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研究揭示拟南芥基因组加倍导致的三维染色质结构及基因表达调控特征
6月11日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室方玉达研究组题为The effects of Arabidopsis genome duplication on the chromatin organization and transcriptional regulation 的研究论文。该论文利用染色质构象捕获等技术解析了拟南芥基因组加倍所导致的基因三维空间变化及对基因转录调控的影响。
植物多倍化是自然界中非常普遍的现象,是推进植物进化、适应环境的主要方式之一。多倍体的形成增加了基因表达调控的复杂程度,目前很多研究证明基因组的三维结构对基因组的转录调控起到很重要的作用。为了解析多倍化过程中三维基因组结构变化及多倍体基因组表达调控的影响,方玉达研究组利用染色体构象捕获技术(Hi-C)绘制了拟南芥同源四倍体的染色体组装特点,相比于野生型(Col-0),同源四倍体拟南芥(4×Col-0)基因组表现出染色体臂内交互减少,染色体之间交互增多的特点;研究还发现染色体倍性的增加可以导致染色体松紧状态的转换,染色体松散的区域含有丰富的H3K4me3信号,相对紧密的区域则富集H3K27me3信号。另一方面,研究发现染色体交互强度的变化可以影响基因的表达,拟南芥同源四倍体中约72.5% 转录发生变化的基因位置发生了染色体交互强度变化,并且推测顺式作用元件交互强度的改变可能进一步影响了相关基因的表达。该研究成果有助于了解植物多倍化三维基因组结构特点,为作物的多倍体育种提供新的分子机制解释。(生物谷Bioon.com)

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

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我们都知道,很多人类疾病的发生都与基因突变有关,那么近期科学家们在该研究领域又取得了哪些重要研究成果呢?本文中,小编对相关研究成果进行整理,分享给大家!

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

【1】HMG:揭示DNA突变引发神经变性疾病的分子机制

doi:10.1093/hmg/ddz096

近日,一项刊登在国际杂志Human Molecular Genetics上的研究报告中,来自阿德莱德大学的科学家们通过研究揭示了DNA突变引发神经变性疾病的分子机制,相关研究结果有望帮助开发新型疗法减缓多种疾病的进展,包括亨廷顿氏症、运动神经元疾病等,这项研究中,研究人员首次揭示了突变如何引发细胞出现一种抗病毒样的炎性反应,从而导致细胞死亡,进而出现进行性的神经变性损伤。

文章中,研究者对于亨廷顿氏症和20种其它神经变性疾病(包括某些运动神经元疾病)相关的突变所引发的后果进行了分析研究,但其或许也会对神经变性疾病(并不一定是遗传性的)的进展产生影响,比如阿尔兹海默病和帕金森疾病等,有研究证据表明,这些疾病是由对环境诱因产生类似的炎性反应所致。

【2】Science:三个基因的联合突变会导致致命性心脏病发生

doi:10.1126/science.aat5056

高达1%的婴儿会受到先天性心脏病的影响,受影响的婴儿可能需要多次手术,终身服药或心脏移植手术等治疗。在许多患者中,先天性心脏病的确切原因尚不清楚。虽然越来越清楚这些心脏缺陷可能是由基因突变引起的,但尚不清楚哪些基因参与其中以及它们如何相互作用。人类基因组项目允许科学家识别由单个基因的严重突变引起的一些罕见疾病病例,但科学家们认为,更常见的疾病形式可能是多种微妙的基因突变相结合的结果。然而,直到现在,这种人类疾病概念的实验证据仍然难以捉摸。

近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中中,科学家们通过研究发现,在一个家庭中遗传的三个微妙遗传变异,导致多个兄弟姐妹在很小的时候患心脏病。为了验证这一理论,研究人员对该家族的基因组进行了测序,发现父亲在两个基因MKL2和MYH7中发生了突变,使他处于患心脏病的风险中。在我们的基因组中通常有两个拷贝的每个基因,在这种情况下,只有一个拷贝的MKL2和MYH7被突变,导致数百个氨基酸中只有一个发生变化。这三个孩子不仅从父亲那里继承了这两种突变,而且还从母亲那里继承了第三个突变——NKX2-5基因的突变。这种突变也只影响了一种氨基酸,并且在没有心脏病的一般人群中有报道。但是孩子们还共享了许多其他共同的遗传变异,所以是否只改变这三个基因的一个拷贝足以引起疾病的发生仍然是一个悬而未决的问题。

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

【3】BBI:科学家鉴别出与细胞衰老相关的基因突变

doi:10.1016/j.bbi.2019.03.007

我们都知道,精神压力往往与机体加速老化直接相关,近日,来自波士顿大学医学院的科学家们通过研究发现,一种基因突变或会与多种精神压力相互作用,这些精神压力包括创伤后精神紧张性障碍(PTSD)、疼痛及与细胞老化相关的睡眠障碍等,相关研究结果刊登于国际杂志Brain,Behavior,and Immunity上。

研究者表示,克洛索基因(klotho gene)与机体长寿及多种年龄相关疾病的发生直接相关,这项研究中,研究者首次发现,该基因或许能作为指示人类细胞加速衰老的标志物。文章中,研究者对309名退伍军人进行研究,其中很大一部分军人都患有PTSD,其曾被派往伊拉克和阿富汗参战;研究者采集了参与者的血液样本进行遗传和代谢分析,随后对参与者的精神状况进行评估,同时参与者还接受了MRI来检测其大脑结构和功能。

【4】Cell: 染色体17号发生突变会导致遗传病的发生

doi:10.1016/j.cell.2019.01.045

Potocki-Lupski综合征是由于细胞中存在一小块17号染色体的额外拷贝而出现的遗传性疾病。另外一种不同的病症,称为Smith-Magenis综合征,是当一条17号染色体被删除时会出现。人们认为这些情况是由于17号染色体中改变的遗传信息不平衡所致,但由贝勒医学院的研究人员领导的一个多学科小组发现,除了重复或删除含有染色体区域的染色体区域外,整个基因组,广泛的单个Watson-Crick碱基对突变可能发生并可能有助于这些条件的特征。该研究发表在Cell杂志上。

“在之前的一项研究中,我们曾提出,17号染色体的一小部分重复和缺失以及单一突变都发生在同一事件中,”共同第一作者Claudia M.B.博士说:“在这里,我们使用了一系列高分辨率技术和强大的统计分析来确认和扩展我们之前的观察结果。为了实现这一目标,我们仔细研究了这一小部分17号染色体在一大群无关患者中的遗传变化。无论是Potocki-Lupski还是Smith-Magenis综合征。

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

【5】Hepatology:突破!研究发现第一个和儿童胆管闭锁相关的基因突变!

doi:10.1002/hep.30515

来自科罗拉多大学安舒茨医学院(University of Colorado Anschutz Medical Campus,CU Anschutz)的研究人员与其他几个研究所的研究人员合作发现了一种和胆管闭锁(Biliary atresia,BA)相关的基因缺陷,而BA是最常见的儿科晚期肝病的诱因,相关研究成果于近日发表在《Hepatology》上。

通过找到和该疾病相关的基因突变,研究者Sokol等人确定了导致这种致命疾病的诱因。研究人员使用了新一代的基因测序,结果发现PKD1L1基因的突变和一群病人的BA相关。一些患BA的孩子同时还会出现脾异常和心源性畸形,这被称作胆管闭锁脾畸形综合征或者BASM。

【6】eLife:科学家鉴别出与自闭症发病相关的基因突变

doi:10.7554/eLife.40092

近日,一项刊登在国际杂志eLife上的研究报告中,来自加拿大多伦多大学病童医院等机构的科学家们通过研究深入阐明了神经细胞突变对人类自闭症相关特性的影响。如今自闭症谱系障碍和自闭症患者常常会对一种特殊疗法产生反应,即用诱导多能干细胞(ipsCs)衍生的神经元细胞来治疗患者,诱导多能干细胞能产生人体所需要的任何一种类型的细胞,但较高的成本意味着在单一的从测试中仅会有少数的诱导多能干细胞被使用,这就明显限制了自闭症的研究,因此目前研究人员继续在自闭症研究领域取得新的突破。

这项研究中,研究人员通过研究建立了一种可伸缩的iPSCs衍生神经元模型来改善自闭症领域的研究,研究者开发出了一种新型的资源库,该资源库中包含来自25名自闭症个体衍生的53种不同的iPSC细胞系,这些自闭症个体携带广泛的罕见遗传性突变。利用CRISPR基因编辑技术,研究人员开发出了四对等基因的ipsC细胞系(相同或类似遗传组成),这些细胞系携带或不携带遗传突变,他们想通过研究阐明突变对个体机体自闭症特性的影响。

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

【7】ICME:鉴别出一种与急性呼吸窘迫综合征的新型遗传突变

doi:10.1186/s40635-018-0181-6

近日,一项刊登在国际杂志Intensive Care Medicine Experimental上的研究报告中,来自瓦伦西亚大学的科学家们通过对2000多名患者的样本进行研究,鉴别出了一种与急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)相关的新型遗传突变。

ARDS是导致重症监护病房成年患者死亡的主要原因之一,此前研究结果表明,遗传突变或许参与了患者对该疾病易感性的发生。因此研究人员就想通过研究来寻找参与对败血症所诱导的ARDS易感性的新型基因,这项研究中,研究人员发现了三个候选基因,同时还发现,名为FLT1基因的单核苷酸多态性或与ARDS发生直接相关。

【8】J Cell Biol:基因突变如何诱发诸如帕金森等神经性疾病的发生?

doi:10.1083/jcb.201807019

多个基因的突变与帕金森疾病直接相关,但目前研究人员并不清楚这些基因突变是如何影响个体患上帕金森疾病的;近日,一项刊登在国际杂志The Journal of Cell Biology上的研究报告中,来自耶鲁大学的科学家们通过研究重点对一种诱发家族性帕金森疾病的基因突变进行研究,他们发现,该基因能够编码一种特殊蛋白,而该蛋白能控制脂质在细胞器膜之间的转移。

文章中,研究者调查了VPS13蛋白的关键角色,VPS13蛋白的功能障碍在多种类型神经性疾病发生过程中扮演着重要作用,包括帕金森疾病等。研究者发现,VPS13蛋白能从细胞膜中提取脂质,并将其藏匿于“防水腔体”(waterproof cavity)中,随后再转移到附近的膜结构上。VPS13蛋白家族成员位于细胞中细胞器彼此相互靠近的位点,即所谓的接触点(contact sites),其能够作为不同细胞器之间的纽带,使脂质的传递更加有效。

哪些关键基因突变与人类多种疾病发生密切相关?

【9】PNAS:科学家阐明参与癌症发生的DNA的可能性突变

doi:10.1073/pnas.1807258115

近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自塞维利亚大学等机构的科学家们通过研究揭示了参与癌症发生的DNA的可能性改变,文章中,研究人员对名为PIF1的蛋白的角色进行了研究,他们解开了这些蛋白分子的不同结构,这些分子中包含有特殊的指令,能够促进细胞发挥正常功能,当这些改变没有得到合适修复时,就会诱发影响机体健康的突变出现。

为了避免这些问题,我们就需要保持DNA分子的完整性,然而细胞自身的代谢,尤其是在利用信息上,这就意味着,一些习惯性的屋里和化学变化可能会破坏DNA中所包含的信息并导致突变的发生。实际上,细胞每天都会发生数十次的突变。因此,为了尽可能地避免遗传信息的任何丢失,多种机制就会发挥作用,其能够帮助抵御改变的发生,并促进DNA的修复,如果这些机制并不能够足以有效修复所有的改变,那么突变就会积累,并诱发细胞衰老,在某些情况下甚至会导致多种病理学的表现,包括癌症等疾病。

【10】Nature:喝酒和吸烟诱发驱动基因突变,导致食管癌

doi:10.1038/s41586-018-0811-x

在一项新的研究中,来自日本京都大学等多家研究机构的研究人员使用来自不同年龄和不同生活方式ESCC风险的人类受试者中的682种微尺度的PNE样本(小至0.2平方毫米)来研究食管中的早期克隆事件,随后利用全外显子组测序无偏见地检测这些样本中的体细胞突变和拷贝数异常,相关研究结果发表在Nature期刊上。

通过对来自大量受试者的PNE样本中的体细胞突变进行无偏检测,这些研究人员展示了PNE样本中发生克隆扩增(clonal expansion,即前面提及的克隆细胞增殖)的综合景观,并揭示了发生增殖的克隆细胞的超微结构及其进化历史。这些研究人员发现在PNE样本中,携带驱动基因(主要是NOTCH1)突变的克隆细胞发生年龄相关的渐进性增殖,而且饮酒和吸烟可显著地加快这种渐进性增殖。几乎在所有人体内,携带驱动基因突变的克隆细胞从儿童早期开始在多个病灶位点上出现,它们的数量和大小随着年龄的增加而增加,并且最终数千个相当大的携带驱动基因突变的克隆细胞(每个食管大约9000~15000个克隆细胞)重塑几乎整个食道上皮。这能够在没有大量饮酒和吸烟的情况下发生,但是,大量饮酒和吸烟极大地加快这种重塑过程。(生物谷Bioon.com)

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青海探索发掘藏羊抗病免疫基因

基因君

青海探索发掘藏羊抗病免疫基因

 

记者从青海省科技厅了解到,最近,一项致力于解决藏羊养殖疫病难题的基础科研项目取得新突破,科研人员从遗传学角度寻找藏羊抗病免疫基因,已经完成的数据分析对藏羊养殖业的健康发展具有重要意义。

全国五大牧区之一的青海省,可利用的草场面积约6亿亩,藏羊存栏量居全国之首。“但疫病是长期困扰藏羊养殖的一大难题。我们深入调查发现,近年来牧区搞规模化养殖,羊群数量相对集中,疫病防治不到位,将会给牧民带来极大的经济损失。”青海大学农牧学院动物医学系博士冶贵生说。

2016年,冶贵生所在科研团队申请立项,承担青海省应用基础研究计划项目,希望找出抗病免疫基因,为今后培育藏羊抗病免疫品种打下基础,减少养殖面临的疾病威胁。

3年来,科研人员通过高通量测序技术对欧拉型藏羊、高原型藏羊和小尾寒羊脾脏中抗病免疫相关基因进行了研究。从欧拉型藏羊、高原型藏羊中分别筛选到253个和280个与抗病免疫相关的差异表达基因,在此基础上进行功能分析验证,最终获得一个抗病免疫基因,并通过生物信息分析出了抗病基因的编码序列。

近日,青海省科技厅组织业内专家对相关研究成果进行评价,专家认为,项目为藏羊抗病种质资源的发掘提供了参考依据。

“这仅是深入探索藏羊抗病免疫分子机制的基础一步,相关研究还将不断深入,将对高原藏羊养殖业健康发展和藏羊遗传资源的保护起到积极作用。”冶贵生说。(生物谷Bioon.com)

Nat Commun:新发现!鉴别出与女性常见癌症发生相关的基因突变组合

基因君

2019年8月11日 讯 /生物谷BIOON/ –近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自密歇根州立大学和Van Andel研究所的科学家们通过研究发现,两个基因突变的组合或与女性子宫内膜癌发生直接相关。

Nat Commun:新发现!鉴别出与女性常见癌症发生相关的基因突变组合

图片来源:commons.wikimedia.org

研究者Ronald Chandler教授说道,今年已经有超过6.3万名女性被诊断可能患上了子宫内膜癌,这或许使得子宫内膜癌成为了最常见的妇科癌症;文章中,研究者发现,在子宫内膜癌和子宫内膜异位症相关的卵巢癌发生过程中,ARID1A和PIK3CA基因会频繁发生突变,研究结果意味着,研究人员有望开发出更好的靶向性疗法来帮助抵御上述女性疾病。

ARID1A是一种肿瘤抑制子,当其发生突变时,维持DNA压缩的细胞物质—染色质就会失去结构,从而促进癌症扩散;PIK3CA是一种指导基因,其能够告诉机体产生特定的蛋白质,然而当其发生突变时就会促进细胞的失控生长。研究者在患子宫内膜异位症的女性机体中也会发现上述相同的基因突变,但很多受影响的患者却并不会患上子宫内膜癌,子宫内膜异位症是一种困扰女性的疾病,即子宫组织迁移到了外部区域。

研究者Chandler说道,我们尝试去理解为何某些携带相同突变集的女性会患癌,而其他女性则不会患上癌症;子宫内膜癌通常发生于更年期女性中,这也就表明,诸如激素改变、环境暴露或肥胖等因素或许会与基因突变相结合来诱发癌症。本文研究中,研究人员想要阐明诱发女性子宫内膜癌的分子机制,到底是环境因素作祟还是另有其他原因,这或许是一个非常复杂的过程,当然后期研究者还需要深入研究来解决这些问题。

此外,研究者还利用新一代的测序仪对样本中的基因组进行了测序分析,这或许能够帮助他们鉴别出与癌症相关的新型基因突变,最后研究者Marie Adams表示,10年前进行这项研究或许是无法实现的,但随着新一代测序仪的出现,如今我们就能够利用这种强大的新型工具来开展更大规模的研究并开发出治疗包括子宫内膜癌在内多种女性癌症的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Mike R. Wilson, Jake J. Reske, Jeanne Holladay, et al. ARID1A and PI3-kinase pathway mutations in the endometrium drive epithelial transdifferentiation and collective invasion, Nature Communications (2019). DOI:10.1038/s41467-019-11403-6

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