为保护神经系统，章鱼会重新编辑RNA 让大脑适应海洋温差

为保护神经系统，章鱼会重新编辑RNA让大脑适应海洋温差头足类动物是名闻遐迩的RNA编辑大师，最近新研究更发现随季节变化，有些章鱼会动态编辑自身RNA来改变大脑以适应海洋温度急遽下降。DNA包含制造蛋白质的指令，但它依赖mRNA将这些指令从细胞核传送到负责构建其他蛋白质的蛋白质。通常，mRNA会忠实地复制这些指令，但有时mRNA也会被重新编辑，进而改变蛋白质行为方式甚至构成，比如人类约3%mRNA具有被编辑能力，但这些变化都非永久性。多数海洋生物能承受的温度范围很广，偏偏章鱼缺乏主动调节体温的能力，但这不代表它们没有其他办法了，身为无脊椎动物中智力最高的生物，章鱼、乌贼将mRNA重新编辑的能力发挥到极致，能根据环境条件不同应对进退。为适应海洋温度变化，科学家发现加州双斑蛸（Californiatwo-spotoctopus）这种章鱼能在短短几小时内快速改变数以千计mRNA，以重新编码神经细胞中的关键蛋白质行为，确保神经活动在温度急降时仍维持生理功能。先前研究已知疾病可能导致RNA重新编辑，现在我们知道环境变化也可以影响mRNA编辑。科学家希望进一步研究章鱼如何重新调整RNA以响应温度变化，并厘清这种遗传工具可以为它们带来哪些好处。新论文发表在《Cell》期刊。频道：@TestFlightCN

RNA疗法靶向难以触及的骨髓癌细胞

RNA疗法靶向难以触及的骨髓癌细胞多发性骨髓瘤是一种影响患者浆细胞的癌症。当这些重要的免疫细胞发生癌变时，它们会积聚在骨髓中，引起疼痛和免疫问题。虽然这种疾病可以得到控制，但目前还无法治愈，这主要是因为很难将药物送达病人骨骼内的肿瘤。在这项新研究中，特拉维夫的研究人员展示了一种很有前景的新技术。它涉及一种基于RNA的药物，这是抗癌领域开始受到重视的一部分。这种药物的活性成分是所谓的小干扰RNA（siRNA）分子，它能抑制目标基因的作用，阻止其产生蛋白质。在这种情况下，RNA的目标基因是CKAP5，没有了相应的蛋白质，细胞就无法再分裂。为了确保这种致命的效果只适用于癌症，携带药物的脂质纳米粒子上涂有抗体，这种抗体只锁定多发性骨髓瘤癌细胞上的结构。特拉维夫研究小组在几种不同结构的多发性骨髓瘤癌细胞上测试了这种技术。在一批实验室培育的细胞中，纳米粒子消灭了约90%的细胞。接着，他们在多发性骨髓瘤患者的癌细胞上测试了这种疗法，成功清除了60%的癌细胞。最后，他们给患有这种疾病的小鼠注射了这种药物，结果消灭了约66%的癌细胞，小鼠的症状也得到了明显改善。虽然在进行人体试验之前还有很多工作要做，但研究小组表示，这些早期结果很有希望。该研究的第一作者达娜-塔拉布-拉夫斯基（DanaTarab-Ravski）说："我们开发的给药系统是第一个专门针对骨髓内癌细胞的系统，也是第一个表明沉默CKAP5基因的表达可用于杀死血液癌细胞的系统。这项研究发表在《先进科学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374349.htm

新研究显示SARS-CoV-2病毒改变了所感染细胞中的RNA

新研究显示SARS-CoV-2病毒改变了所感染细胞中的RNA最近的研究报告发表在《细胞和感染微生物学前沿》杂志上，通过直接RNA测序检查了Vero细胞（来自猴子）和人类CALU-3细胞的表观转录组。表观转录组是细胞RNA的生化修饰的集合，如甲基化。文章的最后一位作者MarceloBriones告诉AgênciaFAPESP："我们在这项研究中的第一个重要发现是，与未受感染的细胞相比，SARS-CoV-2的感染增加了宿主细胞中的m6a[N6-甲基腺苷]水平，这是一种甲基化的类型。"Briones是UNIFESP医学院（EPM）的教授，也是隶属于其医学生物信息学中心的研究员。甲基化是一种涉及向底物添加甲基的生物化学修饰。它通过能够将一个分子的一部分转移到另一个分子的酶的作用在细胞中发生。这改变了蛋白质、酶、荷尔蒙和基因的行为。研究人员通过分析细胞中存在的所有RNA，从数量上证明了感染细胞RNA的变化，并通过在地图上定位核苷酸中每个区域的甲基化数量，从质量上证明了感染细胞RNA的变化。该研究是2021年发表的早期基因组分析的延续，研究人员分析了SARS-CoV-2中的甲基化模式。"甲基化在病毒中具有两种功能。它调节蛋白质的表达，并且它能防御干扰素的作用，干扰素是宿主机体产生的一种强有力的抗病毒物质，"Briones说。在这两项研究中，研究人员分析了m6a，因为它是最常见的RNA核苷酸修饰类型，参与了几个重要的过程，如细胞内定位和蛋白质翻译。RNA核苷酸含有沿单条链运行的含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶或胞嘧啶）。研究小组还发现，不同的病毒株在其核苷酸中的含氮碱基的序列上显示出变化。"一些毒株可能比其他毒株的甲基化程度高得多。如果是这样，它们可以在宿主细胞内更好地增殖，"Briones说。他们还发现，被称为m6aDRACH图案的核苷酸序列在SARS-CoV-2和细胞中略有不同。在这个经常用于表观遗传学的缩写中，字母D代表腺嘌呤、鸟嘌呤或尿嘧啶；R代表腺嘌呤或鸟嘌呤；A代表甲基化的残基；C代表胞嘧啶；H代表腺嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶。病毒利用细胞酶进行自身的甲基化，产生了适应病毒DRACH序列的进化压力，使其变得与细胞序列更加相似。适应性最好的病毒株能够更成功地逃避干扰素。在完成对SARS-CoV-2如何在宿主细胞中修饰m6A的调查后，科学家们的下一步将是分析储存的数据，寻找病毒RNA甲基化水平与每个受感染细胞释放的病毒数量之间的相关性，即所谓的病毒爆发规模。Briones解释说："病毒的甲基化程度越高，它们在细胞质中生长得越多，爆发的规模也越大。在正常情况下，如果没有刺激，一个病毒颗粒会复制一千次左右。这些发现为COVID-19的新疗法和已知药物的再利用铺平了道路。"他们还提供了更深入了解病毒株如何逃避免疫系统的要素。研究人员说，该研究中使用的Nanopore直接RNA测序方法（牛津纳米孔技术公司）有几个优点。其中之一是它免去了传统方法（逆转录聚合酶链式反应，或RT-PCR）读取RNA链所需的修改。要用RT-PCR检查一种病毒，科学家必须首先将其RNA转化为DNA（反转录）。其结果是cDNA，其中的'c'代表互补。这是因为只有DNA（它是双链的）可以被复制。然后，cDNA通过被复制数十万次而被放大，复制数十亿个以便有足够的病毒DNA目标部分可供分析。对Briones来说，研究人员可能会被从cDNA中产生的病毒序列的扭曲所迷惑。"一些科学家认为由于存在表观遗传修饰的碱基，核苷酸被调换了。这需要以系统的方式进行调查，"他说。细胞甲基化的增加是由两个m6A检测程序绘制的。其中一个（m6anet）使用了一种称为多实例学习（MIL）的机器学习技术。另一个（EpiNano）使用一种叫做支持向量机（SVM）的技术来验证结果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335129.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335129.htm

特殊的细胞穿透肽为下一代基因编辑技术提供了可能

特殊的细胞穿透肽为下一代基因编辑技术提供了可能CRISPR是细菌免疫系统的一个组成部分，可以切割DNA；它被重新利用作为基因编辑工具。科学家们设计了一种引导RNA，以匹配他们想要编辑的基因，并将其附加到CRISPR相关蛋白（Cas）上。引导RNA将Cas引导到目标基因，在那里它就像"分子剪刀"一样，剪断麻烦的DNA。但尽管有这么多好处，该技术很难进入原生细胞，即直接从活体组织或器官中提取并在实验室中生长的细胞。T细胞是人体免疫系统的一部分，是初级细胞的例子。在发现一些病毒使用蛋白质片段--肽--进入细胞后，宾夕法尼亚大学的研究人员测试了他们是否可以使用这种方法将CRISPR基因编辑技术更有效地引入原生细胞。该研究的共同通讯作者ShelleyBerger说："目前让CRISPR-Cas系统进入细胞的方法，包括使用载体病毒和电脉冲，对于直接取自患者的细胞（称为原生细胞）来说，效率很低。这些方法通常也会杀死它们所使用的许多细胞，甚至会导致基因活动出现广泛的不必要的变化"。研究人员使用肽来引导CRISPR-Cas9和Cas12a分子穿过人类和小鼠原生细胞的外膜，并进入它们的细胞核，即细胞的大部分DNA所在的地方。他们发现，使用两种改性肽的组合，一种在艾滋病毒中发现，一种在流感病毒中发现，与CRISPR-Cas分子混合，具有接近100%的基因编辑效率，无毒且不会引起基因表达的变化。研究人员称他们的新方法为肽辅助基因组编辑，PAGE，他们说它可能在T细胞相关疗法中特别有用，如嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法，该疗法使用从病人身上提取的特别修改的免疫细胞来治疗血癌。该研究的另一位通讯作者E.JohnWherry说："这种新方法有可能成为工程细胞疗法的一项重要使能技术。"除了用于细胞和基因治疗外，PAGE还有广泛的应用。该研究的共同通讯作者JunweiShi说："肽辅助概念的简单性和力量表明，它有可能在未来被用于将其他基因组编辑蛋白，甚至是基于蛋白的药物送入原生细胞。"这项研究发表在《自然-生物技术》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357623.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357623.htm

腾讯新研究登Nature子刊 让细胞与计算机“对话”辅助精准治癌

腾讯新研究登Nature子刊让细胞与计算机“对话”辅助精准治癌腾讯把BERT方法用于单细胞注释技术，还登上了Nature子刊。能辅助医生精准治癌的那种。此次聚焦的单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，一直被称为生命科学领域的革命性工具，对于“精准医疗”具有极高的应用价值。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322957.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322957.htm

超越CRISPR 新基因编辑工具SeekRNA面世 精确切割靶点插入序列

超越CRISPR新基因编辑工具SeekRNA面世精确切割靶点插入序列IS1111和IS110家族。图片来源：《自然·通讯》网站CRISPR已广泛应用于多个领域。它降低了人类疾病检测成本，提高了检测速度，帮助科学家开发出嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）免疫疗法以治疗癌症。研究人员解释说，CRISPR的工作原理是让靶DNA的两条链断裂，然后借助其他蛋白或DNA修复机制插入新DNA序列，但这可能产生错误。SeekRNA则能在不使用任何其他蛋白的情况下，精确切割靶点并插入新DNA序列。这使其相对CRISPR来说更加精确可靠，减少了潜在错误。SeekRNA源于名为IS1111和IS110的天然插入序列家族，该家族成员在细菌和古菌（无核细胞）中广泛存在。大多数插入序列蛋白很少有或没有靶选择性，但这些家族的成员具有很高的靶特异性。利用这一特性，seekRNA能适应任何基因组序列，并以精确方式插入新DNA。目前，研究人员已经在细菌中成功测试了seekRNA的有效性。接下来，他们计划研究该技术能否适用于人类体内更为复杂的真核细胞。他们目前使用的SeekRNA包含由350个氨基酸组成的小蛋白和由70—100个核苷酸组成的RNA链。这种尺寸的系统可以方便地集成到纳米级生物递送载体（囊泡或脂质纳米颗粒）上，有效递送到目标细胞中。此外，其他科研团队也在对IS1111和IS110家族的基因编辑潜力开展类似研究。研究人员还计划通过直接实验室采样和应用较短的seekRNA，进一步探索该技术的潜力。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435923.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435923.htm