科学家通过融化DNA快速识别血源性病原体

科学家通过融化DNA快速识别血源性病原体在斯蒂芬妮-弗拉利教授的带领下，加州大学圣迭戈分校的科学家们一直在探索这种更快、更准确的替代方法。他们开发了一种微流体芯片，将少量血液样本沉积在芯片上，然后加热到50至90ºC（122至194ºF）的温度。如果液体中存在细菌，热量会导致它们的DNA分子融化。当这些分子解体时，它们的双螺旋链就会以其核苷酸序列特有的方式展开。为了确定这种模式，需要在样品中加入一种特殊的染料。它能使开卷过程产生荧光。通过分析荧光的特性，就能获得一种称为熔化曲线的特征。然后将该熔化曲线与其他已知的特定细菌的熔化曲线进行比较。一旦找到匹配，就能确定血液样本中的细菌。整个过程不超过六个小时。如果不是使用了定制的机器学习算法，这种速度是不可能实现的。这种算法可以识别并剔除患者自身DNA的熔解曲线以及其他"背景噪音"。近距离观察微流控芯片DavidBaillot/圣地亚哥大学雅各布斯工程学院在对该技术进行的一项测试中，分析了从17名怀疑感染了可能致命的败血症的儿童身上提取的血液样本。新技术不仅与传统方法得出的结果完全吻合，而且没有产生任何假阳性结果。核酸扩增等其他方法并非总是如此，这些方法只是简单地增强所有DNA的特征。弗拉利说："这是首次在疑似败血症患者的全血中测试这种方法。"因此，这项研究是对该技术在真实临床场景中表现的更真实的预演。"有关这项研究的论文最近发表在《分子诊断学杂志》上。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420133.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1420133.htm

破纪录的200万年前的DNA揭示了当时的生态系统

破纪录的200万年前的DNA揭示了当时的生态系统去年，一个团队证实了DNA至少可以持续这么久，发现猛犸象的DNA可以追溯到120万年前。而现在这个记录几乎翻了一番。科学家们在格陵兰岛发现了一个保存有环境DNA（eDNA）的沉积物样本，可以追溯到大约200万年前。该样本包含来自许多不同的动物、植物和微生物的DNA片段，提供了一个前所未有的失去时间的复杂生态系统的快照。这项研究的共同负责人EskeWillerslev教授说："一个跨越100万年历史的新篇章终于被打开了，我们第一次可以直接观察到这么久以前的生态系统的DNA。DNA可能会迅速退化，但我们已经表明，在正确的情况下，我们现在可以追溯到比任何人都敢想象的更长的时间。"沉积物位于近100米（328英尺）的深度，它在峡湾口内积累了2万年。然后被永久冻土掩埋，保护并保存了200万年的DNA样本。在这组沉积物中，研究人员能够确定41个独立的、可用的DNA样本，然后与来自当今生物的大量DNA样本库进行交叉分析。由此，研究小组能够确定许多以古代格陵兰岛为家的物种。研究人员检测到了来自驯鹿、野兔、旅鼠、啮齿动物、鹅，甚至像鲎等海洋动物的DNA。令人惊讶的是，研究小组还发现了乳齿象的痕迹，乳齿象是猛犸象的亲戚，以前只被认为生活在北美和中美洲。这些生物生活在白桦树、杨树和虎皮兰树以及其他灌木和草本植物之间。细菌和真菌的DNA也被检测出来。其中一些DNA片段被清楚地确定为现代物种的前身，而其他的只能确定为属的级别。最耐人寻味的是，一些DNA样本根本无法在仍然活着的物种中被识别。许多样本早在2006年就被收集了，但是科学家们不得不等待技术的跟进。该研究的共同作者KurtH.Kjær教授说："直到新一代的DNA提取和测序设备被开发出来，我们才能够在沉积物样本中找到并识别极其微小和受损的DNA片段。这意味着我们最终能够绘制出一个200万年的生态系统"。研究小组说，这项新发现可能表明，在世界其他地方也可能保存着极其古老的DNA，揭示出对进化的令人难以置信的新见解。该研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334647.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334647.htm

重新定义衰老："不死水母"DNA可能帮助延长人类寿命

重新定义衰老："不死水母"DNA可能帮助延长人类寿命来自匈牙利罗兰大学（EötvösLoránd）的研究人员ÁdámSturm博士和TiborVellai博士在衰老研究方面取得了重大发现。他们的研究以DNA中的"可转座元件"（TEs）为中心，这些元件是能够在遗传密码中重新定位的片段。这些转座元件的过度移动会导致遗传密码的不稳定，从而可能导致衰老过程。科学家们已经确定了一种称为Piwi-piRNA途径的特定过程，它有助于控制这些TEs。他们在某些不会衰老的细胞（如癌症干细胞）中看到了这种途径的作用，特别是在神秘的Turritopsisdohrnii（灯塔水母，俗称"不死水母"）中。通过在一种名为"秀丽隐杆线虫"（Caenorhabditiselegans）的蠕虫体内强化这一途径，该蠕虫的寿命显著延长。在之前发表的题为《衰老的机制：转座元件在基因组解体中的主要作用》（2015年）和《Piwi-piRNA途径：通往永生之路》（2017年）的里程碑式文章中，Sturm博士和Vellai博士从理论上阐述了Piwi-piRNA系统与生物永生这一引人入胜的概念之间的深刻关系。现在，他们在最新发表于《自然-通讯》（NatureCommunications）的论文中提供了实验证明。他们的研究表明，控制TEs的活性确实可以延长寿命，这表明这些移动DNA元素在衰老过程中起着至关重要的作用。在蠕虫体内，强化的piwi-piRNA通路亮起了绿灯，这使得它们的寿命延长了30%。资料来源：Sturm,Á.,etal.,2023,DBS.用更专业的术语来说，研究人员利用技术来"下调"或降低TEs的活性。当他们对蠕虫体内的特定TEs进行这种操作时，蠕虫显示出衰老变慢的迹象。更重要的是，当同时控制多个TEs时，延长寿命的效果会叠加。Sturm博士解释说："在我们的寿命试验中，仅仅通过下调TEs或体细胞过表达Piwi-piRNA通路元件就观察到了统计学上显著的寿命优势。这为医学和生物学领域的无数潜在应用打开了大门。"此外，研究小组还发现，随着这些蠕虫的衰老，它们的DNA发生了表观遗传学变化，特别是在TEs中。这些被称为DNAN6-腺嘌呤甲基化的变化被观察到会随着动物的衰老而增加TE的转录和跳跃。Vellai博士强调了这一发现的潜在意义："这种表观遗传修饰可能会为通过DNA确定年龄的方法铺平道路，从而提供准确的生物钟"。总之，通过更好地了解这些移动DNA元素和控制它们的途径，科学家们可能会找到延长生命和改善晚年健康的方法。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399079.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399079.htm

中疾控发布居家隔离人员防控要求

中疾控发布居家隔离人员防控要求中国疾病预防控制中心发布了居家隔离人员的防控要求，具体提出了三大要求，涉及到房间、居家隔离医学观察者管理、共同居住者防护这三方面。据第一财经报道，对于房间要求是，家中如果有多套房屋，最好单独居住；如果只有一套房屋，选择一套房屋里通风较好的房间作为隔离室，保持相对独立。尽量使用单独卫生间，避免与其他家庭成员共用卫生间。条件不允许，最好不要选择居家隔离。与此同时，房间应该通风良好；房间尽量避免使用空调，如使用空调系统通风时，应选择分体空调。房间内应当配备体温计、纸巾、口罩、一次性手套、消毒剂等个人防护用品和消毒产品及带盖的垃圾桶。室内应放置桌凳，作为非接触式传递物品的交接处（如送餐，并做好消毒）。对于居家隔离医学观察者管理要求是，其中规定应在卫生机构评估以及社区管理人员指导下进行居家隔离；拒绝一切探访，居家隔离期间不得外出。如因就医等确需外出，需经所在社区管理人员批准后方可，安排专人专车，全程做好个人防护，落实闭环管理。隔离者应按时向社区管理人员报告提问、症状等，并按照防控要求配合社区完成核酸检测。对于共同居住者防护要求是，共同居住者或者陪护人员一并遵守居家隔离管理要求。共同居住者与隔离者共处一室时，应规范佩戴口罩，并及时更换；与居家隔离者任何直接接触，或离开其居住空间后，准备食物、饭前便后、戴手套前、脱手套后要进行双手清洁及消毒。保持居室通风；做好家居日常清洁和消毒。此次发布的防控要求，并没有明确居家隔离人员的具体定义，不过，根据中国国务院2021年5月份发布的《防控方案(第八版)》，其中涉及到了居家医学观察的管理对象是：密切接触者和密接的密接中特殊人群，如家庭成员中仅14岁及以下儿童或孕产妇为密切接触者或密接的密接，患有基础性疾病或为半自理及无自理能力特殊人群；实施“7+7”的入境人员；出院后的患者和解除隔离后的无症状感染者；其他经专业人员评估无法进行集中隔离医学观察的人员。发布：2022年4月14日10:28AM

"生物照相机"将数据储存在活体细菌的DNA中

"生物照相机"将数据储存在活体细菌的DNA中就像人类的许多技术一样，大自然在数据存储方面已经远远超越了我们。DNA存储信息的效率比我们想到的任何系统都要高，一克DNA就能存储多达2.15亿GB的数据。更妙的是，在适当的条件下，它可以持续数千年甚至更长的时间，因此科学家们试图找到在DNA上存储数据的方法也就不足为奇了。当然，这其中也存在一些障碍--人工合成DNA很麻烦，而且它很脆弱，这两点使它很难在所需的大规模范围内使用。现在，新加坡国立大学（NUS）的科学家们开发出了一种很有前景的新方法，可以将数据写入DNA并从DNA中读取数据。研究小组称，这种技术就像生物版的数码相机，因此他们将其命名为"BacCam"。这项研究的主要研究者PohChuehLoo副教授说："把细胞内的DNA想象成一张未冲洗的照相胶卷。"利用光遗传学--一种类似于照相机快门机制的用光控制细胞活动的技术，我们设法通过在DNA'胶片'上印刻光信号来捕捉'图像'"。从本质上讲，红光和蓝光激光被用来触发特制细菌的基因表达，从而将数据编码到它们的DNA中。现有的条形码技术被用来为数据贴上唯一的ID标签，然后通过机器学习算法对数据进行组织和检索。在测试中，研究小组发现BacCam系统可用于同时捕捉和存储多幅图像。重要的是，使用活细菌比从头合成人工DNA更容易、更便宜、更可扩展，而且这些细胞在正常条件下更容易存活。Poh说："通过利用DNA和光遗传电路的力量，我们创造了第一台'活数码相机'，它为DNA数据存储提供了一种经济高效的方法。我们的工作不仅探索了DNA数据存储的进一步应用，还将现有的数据捕获技术重新纳入生物框架。我们希望这将为记录和存储信息的持续创新奠定基础。"这项研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371315.htm

"扒手"细菌窃取肿瘤DNA 可准确诊断癌症

"扒手"细菌窃取肿瘤DNA可准确诊断癌症在这项新研究中，研究人员试图利用这种能力来检测癌症。肿瘤往往会将其DNA片段脱落到周围环境中。因此，研究小组利用CRISPR基因编辑工具对巴氏杀菌菌器进行了改造，使其能够针对与癌症相关的KRAS基因中的一种特殊突变。如果出现这种突变，细菌就会将该基因纳入自己的基因组，从而触发一个特定的信号，医生就能检测出患者是否患有癌症。在实践中，细菌会被释放到人体的一部分，如结肠。如果细菌遇到与癌症相关的基因突变，它们就会吸收这种DNA，从而抵抗抗生素。随后，从粪便样本中提取细菌，并将其放入铺有抗生素的实验室培养皿中。如果细菌未能在实验皿中定植，就说明它们的基因组没有变化，因此没有癌症存在。但是，如果细菌生长，则表明存在癌症或癌前息肉。图示工程细菌如何充当大肠癌传感器研究人员将这项技术称为"靶向CRISPR识别水平基因转移细胞检测技术"（CATCH）。在对小鼠的测试中，该系统检测结直肠癌存在与否的准确率达到了100%。这项研究的共同第一作者约瑟芬-赖特（JosephineWright）说："当我在显微镜下看到吸收了肿瘤DNA的细菌时，我感到不可思议。患有肿瘤的小鼠长出了绿色的细菌菌落，它们已经获得了在抗生素平板上生长的能力"。研究小组表示，这项技术不仅可以帮助更早地诊断结直肠癌，还可以用于治疗这种疾病。它还可以应用于其他形式的癌症，甚至其他需要检测特定类型DNA的情况。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376281.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376281.htm