微型磁珠可帮助快速检测分析病原体

微型磁珠可帮助快速检测分析病原体这就是Dynabeads的用武之地。磁珠发明于1976年，由包裹在聚合物外壳中的磁性铁芯组成。外壳上涂有不同类型的抗体，这些抗体会与加入磁珠的液体样本中的特定目标分子结合。将磁铁放在装有这种样品的小瓶外侧，科学家们就能收集并分析粘在Dynabeads上的目标分子。尽管如此，以这种方式检测病原体的存在仍然是一个相当耗时的过程。在LozaTadesse和RohitKarnik教授的领导下，麻省理工学院的一个团队正在创造一种变通方法。科学家们发现，通过利用一种被称为拉曼光谱的技术，可以通过珠子散射光的独特方式检测液体样本中的Dynabeads。这种独特的"拉曼特征"可以在不到一秒钟的时间内捕捉到。Karnik告诉我们，他们目前正在开发一种技术，用于分离游离的、未与病原体细胞结合的微珠。然后，便携式设备就能快速、轻松地区分两者的拉曼信号。如果检测到与病原体结合的Dynabeads信号，用户就可以知道样本中存在病原体。在迄今为止进行的实验室测试中，该过程已被用于在短短半秒内检测水样中的沙门氏菌。"这是一种可以快速给出肯定或否定答案的方法：到底有没有污染物？"Tadesse说。"因为即使是少量的病原体也能引起临床症状"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380127.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380127.htm

科学家发现一种常见的口腔病原体会增加心脏病发作的损害

科学家发现一种常见的口腔病原体会增加心脏病发作的损害科学家们发现，导致牙龈疾病的牙龈卟啉单胞菌会干扰自噬体和溶酶体的合并。这种干扰会加剧心脏组织的重组，增加心脏病发作后心脏破裂的风险。这项由东京医科齿科大学进行的研究最近发表在《国际口腔科学杂志》（InternationalJournalofOralScience）上，它揭示了一种常见的口腔病原体会阻碍冠心病发作后心肌细胞的自我修复。冠心病发作时，冠状动脉的血流会受阻，导致心肌的营养和氧气供应不足，最终导致心肌细胞死亡。为了防止这种情况的发生，心肌细胞会利用一种称为自噬的过程来处理受损的细胞成分，防止它们导致心脏功能障碍。银杏蛋白酶对异噬和自噬的双重抑制作用，P.g.释放的Gingipain能裂解VAMP8，从而通过阻止自噬体-溶酶体融合来抑制自噬作用，而自噬作用会导致心脏功能障碍。资料来源：东京医科大学心血管内科关于牙龈卟啉单胞菌的主要发现"以前的研究表明，在心肌梗死闭塞部位检测到的牙龈卟啉单胞菌这种牙周病原体会加剧梗死后心肌的脆性，"该研究的第一作者YukaShiheido-Watanabe说。"然而，这种影响的内在机制仍然未知"。为了研究这个问题，研究人员创造了一种不表达gingipain的牙龈脓杆菌，gingipain是牙龈脓杆菌最强大的毒力因子，早前的一项研究表明，gingipain可以抑制细胞在受到损伤时发生程序性细胞死亡。他们随后用这种细菌感染了心肌细胞或小鼠。自噬干扰与心肌细胞功能障碍"结果非常明显，"通讯作者YasuhiroMaejima解释说。"感染了缺乏gingipain的突变细菌的细胞的存活率远远高于感染了野生型细菌的细胞。此外，感染野生型牙龈弧菌的小鼠心肌梗死的影响明显比感染缺乏gingipain的突变型牙龈弧菌的小鼠严重得多"。对这一影响的更详细研究表明，gingipain会干扰自噬体和溶酶体这两种细胞成分的融合，而这一过程对自噬至关重要。在小鼠体内，这导致心肌细胞体积增大，通常会被清除出细胞以保护心肌的蛋白质积聚。Shiheido-Watanabe说："我们的研究结果表明，感染产生gingipain的牙龈脓疱疮杆菌会导致自噬体过度积累，从而导致细胞功能障碍、细胞死亡，最终导致心脏破裂。"鉴于牙龈脓疱病似乎对心脏病发作后心肌的自我恢复能力有很大影响，治疗这种常见的口腔感染有助于降低致命性心脏病发作的风险。参考文献：《牙周病原牙龈卟啉单胞菌通过抑制自噬体-溶酶体融合损害梗死后心肌》，作者：YukaShiheido-Watanabe、YasuhiroMaejima、ShunNakagama、QintaoFan、NatsukoTamura和TetsuoSasano，2023年9月18日，《国际口腔科学杂志》。DOI:10.1038/s41368-023-00251-2...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403365.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403365.htm

冠状病毒感染的治疗又有突破 科学家找到了让病原体失去活性的基础

冠状病毒感染的治疗又有突破科学家找到了让病原体失去活性的基础"我们的研究集中在一个著名的化合物上，即Salen。我们试图评估这种化合物对引起COVID-19疾病的SARS-CoV-2的一系列蛋白质的潜在活性。乌拉尔联邦大学有机合成实验室的研究工程师达米尔-萨芬说："我们发现，Salen可以与所研究的蛋白质发生潜在的相互作用，而对保护病毒不被破坏的非结构性蛋白质nsp14获得了最佳结果。"据科学家称，Salen，也就是照片中的物质的合成相对简单且成本低廉。资料来源：乌拉尔联邦大学/DamirSafinSalen是一类配位化学和均相催化中常用的螯合配体。Salen这个名字是由水杨醛（salicylaldehyde）和乙二胺（ethylenediamine，en）组合而成的。这种配体是淡黄色云母状固体，可溶于极性有机溶剂。水杨酸及其衍生物是广泛的实际应用中的关键配体。这是一种有机物质，具有协调某些金属的能力，并使它们在各种氧化状态下保持稳定。Salen衍生物的金属复合物也被用作催化剂。在Salen中科学家发现了两个羟基的"流体"氢原子，这些氢原子中的每一个都有能力移动到一个氮原子上，因此改变分子的形状，这个过程被称为同位素化，参与者是同位素或同位素形式。"我们已经探索了各种同位素Salen与SARS-CoV-2蛋白的潜在相互作用，以确定所研究的分子在与蛋白相互作用的有效性方面最受欢迎的同位素形式。当然，我们的研究只是了解Salen如何用于对抗COVID-19的第一步，还有很多东西有待探索。然而，我们获得的结果激发了某种乐观情绪，"DamirSafin补充说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335355.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335355.htm

创新的疾病控制技术：合成“隔间”阻止病原体共享抗生素抗性基因

创新的疾病控制技术：合成“隔间”阻止病原体共享抗生素抗性基因杜克大学生物医学工程师开发了一种控制细胞过程的新合成方法。该方法涉及指导细胞建立调节生物分子功能的隔间，而不是直接与细胞机械互动。这种方法可以影响细菌之间的遗传指令传播和哺乳动物细胞中的蛋白质回路，有可能导致理解和对抗疾病和抗生素抗性病原体的新策略。研究人员证明，他们的方法可以影响两个细胞过程，一个负责在细菌中传播遗传指令，另一个负责调节哺乳动物细胞中的蛋白质回路。这些结果可能被证明对开发新的战略以了解和对抗疾病或阻止抗生素抗性病原体的传播是非常宝贵的。该成果今天（2023年2月6日）在线发表于《自然-化学生物学》杂志。这些红色斑点是荧光的合成隔间，由活细胞自身的生物机器建造，以控制其生物分子行为。资料来源：戴一凡，杜克大学戴一凡是一名博士后研究员，在杜克大学生物医学工程系AlanL.Kaganov特聘教授AshutoshChilkoti的实验室和生物医学工程系JamesL.Meriam特聘教授LingchongYou的实验室工作，他胡搜："一个活细胞就像一碗浓稠的面汤，细胞中生物分子的密度有时被描述为把地球上的每个人都放入大盐湖。"戴说："琥珀的形成有时会将动物锁住并保存数千年，因为它与周围环境相比具有独特的材料特性。科学家们认为，也许细胞可以对信息做同样的事情。"生物微机械通常依赖于所谓的"锁和钥匙"机制，其中一个蛋白质、基因链或其他生物大分子的形状和大小恰好可以与其目标结构相互作用。因为这些是最容易和最明显的研究和重现的过程，几乎所有的生物医学研究都集中在其庞大而复杂的机械网络。但是，由于细胞中密布着这种生物分子机械，而且它们需要控制活动以应对整个生命过程中的不同需求，科学家们长期以来一直怀疑它们必须有方法来调控活动。但直到2009年，研究人员才发现了这样一种方法的机制，称为相分离介导的生物凝集物。生物凝结物是细胞可以建立的小隔间，将某些蛋白质和分子分离或困在一起，阻碍或促进其活动。研究人员刚刚开始了解冷凝物是如何工作的，以及它们可以用来做什么。创建一个可以告诉细胞创建这些生物分子笼子的合成版本的平台是朝着这两个目标迈出的一大步。本研究最值得关注的部分是过去研究中出现的规则在指导这些冷凝物的物理特性的合理工程方面的有效性，而这些冷凝物又在活细胞中有效地工作，尽管有许多与细胞内环境有关的干扰因素。在这篇论文中，Dai、Chilkoti、You和他们来自圣路易斯华盛顿大学GeneK.Beare生物医学工程杰出教授和生物分子凝集物中心主任RohitV.Pappu实验室的同事，展示了创建一套合成的遗传指令，使细胞创建不同类型的凝集物以捕获各种生物分子过程。在一个例子中，他们建立了凝结物，阻止被称为质粒的DNA小包在细菌之间传播，这个过程被称为水平基因转移。这个过程是病原体用来传播对抗生素的抗性的主要方法之一，阻止它的发生可能是打击"超级细菌"的产生和扩散的关键一步。研究人员还表明，他们可以用这种方法来控制大肠杆菌中DNA转录成RNA的过程，通过将不同的因素聚集在一起，有效地放大特定基因的表达。他们进一步展示了这种方法在哺乳动物细胞中调控蛋白质电路。调控特定基因的活性和蛋白质的活动可能是对抗各种疾病，特别是遗传性疾病的一个有用方法。"这篇论文表明，我们作为生物医学工程师，可以从头开始设计新的分子部件，说服细胞制造这些部件，并在细胞内组装这些部件以制造新机器，"Chilkoti说。"这些合成的凝结物然后可以在细胞内被打开，以控制细胞的功能方式。这篇论文是一个新兴领域的一部分，它将使我们能够以新的和令人兴奋的方式重新编程生命。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342921.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342921.htm

基因转移拉锯战：废水在"超级细菌"病原体进化中的作用

基因转移拉锯战：废水在"超级细菌"病原体进化中的作用阿卜杜拉国王科技大学的研究人员发现，废水处理中的压力源组合会影响细菌基因转移率。他们的研究结果表明，微滤膜比沙滤更能有效降低细菌和eDNA的浓度，从而最大限度地减少基因转移。图片来源：2023KAUST;HenoHwang在全球范围内，许多地区都将处理过的废水视为潜在的宝贵淡水资源。"作为《沙特2030愿景》的一部分，需要提高水的再利用率和处理率，"领导这项研究的洪培英课题组博士生BothaynaAl-Gashgari说。"促进安全处理和再利用至关重要。"细菌可以自然地吸收周围环境中的胞外DNA（eDNA），并将其中的功能基因整合到自己的基因组中。经过处理的废水可能含有相对高浓度的细菌和eDNA。它还会使细菌暴露于已知会增强eDNA吸收和整合的应激源中，包括紫外线、消毒化学副产物和药物。Al-Gashgari说："有几项研究强调了氯化废水中个别压力源对细菌水平基因转移的潜在影响。但在真实的废水环境中，多种压力源同时存在。我们的目的是了解这些因素的综合影响。"为安全再利用而处理废水可以提供宝贵的淡水资源。图片来源：2023KAUST;HenoHwang研究人员假设，多种压力会对基因转移率产生叠加效应。但出人意料的是，情况却复杂得多。根据它们的作用模式，有些组合会协同大幅提高基因转移率，有些组合则产生中性影响，而另一些组合则会降低基因转移率。Al-Gashgari说："例如，当能增加细菌细胞壁通透性的应激源（如药物卡马西平）与能导致DNA损伤的应激源（如太阳照射）依次结合时，这两种应激源会产生协同效应。我们还发现，如果一种应激源（如氯仿）直接与eDNA发生有害的相互作用，就会阻碍DNA与细菌基因组的整合，从而产生拮抗作用。"这种复杂性使得多种应激源的组合效应难以预测，从而使评估下游再利用环境是否会产生意外后果的能力变得更加复杂。不过，研究结果对废水处理有明确的结论。废水处理过程中的关键的目标应该是将废水中的细菌和eDNA保持在较低的浓度，从而最大限度地减少基因转移。Hong说："我们认为，废水处理设施应该加装微滤膜，而不是沙滤，因为微滤膜可以将细菌和细胞外DNA去除到不利于自然转化的水平。安装和运行微滤膜比沙滤更昂贵，但我们敦促公用事业公司采取这种预防措施。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387499.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387499.htm

科学家发现普通细菌的嗜血行为

科学家发现普通细菌的嗜血行为这一研究成果发表在《eLife》杂志上，为了解血流感染的发生过程和潜在治疗方法提供了新的视角。华盛顿州立大学研究员阿登-贝林克（ArdenBaylink）拿着一个装有沙门氏菌的培养皿。贝林克和博士生西耶娜-格伦（SienaGlenn）发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉血清（人体血液的液体部分），血清中含有细菌可以用作食物的营养物质。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院TedS.Warren细菌研究与实验"感染血液的细菌可能是致命的，"该研究的通讯作者、西悉尼大学兽医学院教授阿登-贝林克（ArdenBaylink）说。"我们了解到，一些最常引起血液感染的细菌实际上能感知人体血液中的一种化学物质，并向它游去"。贝林克和这项研究的第一作者、西悉尼大学博士生西耶娜-格伦发现，至少有三种细菌，即肠炎沙门氏菌、大肠埃希氏菌和柯氏柠檬杆菌会被人体血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病（IBD）患者（约占总人口的1%）死亡的主要原因。这些患者通常会有肠道出血，这可能是细菌进入血液的入口。华盛顿州立大学博士生西耶娜-格伦（SienaGlenn）使用高倍显微镜。格伦与助理教授阿登-贝林克（ArdenBaylink）及其同事合作发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉人体血液中的液体部分--血清。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院TedS.Warren研究人员利用贝林克公司设计的一种名为"化学感知注射钻机测定法"的高倍显微镜系统，通过注射微量人体血清模拟肠道出血，观察细菌向出血源移动的过程。这种反应非常迅速--致病细菌只需不到一分钟的时间就能找到血清。新疗法的潜力作为研究的一部分，研究人员确定沙门氏菌有一种名为Tsr的特殊蛋白质受体，能让细菌感知并游向血清。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术，他们能够看到这种蛋白质与丝氨酸相互作用的原子。科学家们认为，丝氨酸是细菌能够感知并消耗的血液中的化学物质之一。格伦说："通过了解这些细菌是如何检测血液来源的，我们将来可以开发出阻断这种能力的新药。这些药物可以改善高血液感染风险的IBD患者的生活和健康状况。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428275.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428275.htm