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干细胞可以修复大脑

  这是浓缩蛋白质第一次实时挤压脱氧核糖核酸形成环状结构。

  值得注意的是,当活细胞准备分裂时,它们可以将两米长的混杂的脱氧核糖核酸打包成整齐的微小染色体。然而,几十年来,科学家们一直对这一过程是如何发生的感到困惑。现在,在一项新的研究中,荷兰代尔夫特理工大学的库夫里研究所和德国海德堡的欧洲分子生物学实验室(EMBL)的研究人员分离了这一过程,拍摄了它的图像,并实时观察了一种叫做condensin蛋白质的蛋白质复合物是如何缠绕在脱氧核糖核酸上挤出一个环的。通过挤出脱氧核糖核酸长链中的许多这样的环状结构,细胞有效地压缩其基因组,因此细胞中的基因组可以均匀地分布到它的两个子细胞中。相关研究成果于2018年2月22日在线发表在《科学》杂志上,论文题目为“康德辛对脱氧核糖核酸环提取的实时成像”。

  这一发现解决了这个领域的一场激烈争论,因为它最终解决了一个已经在生物学上讨论了一个多世纪的问题:在两个子细胞产生之前,细胞中的脱氧核糖核酸就像意大利面条——脱氧核糖核酸链混合在一起。细胞需要在染色体中组装这些杂质,这样它的脱氧核糖核酸才能整齐地分布到两个子细胞中。多年来,浓缩蛋白作为一种蛋白质复合物发挥着关键作用,这一点已经很清楚,但在此之前,生物学家对浓缩蛋白如何发挥作用有不同的看法。一种理论认为,缩合蛋白的作用就像钩子一样,可以将脱氧核糖核酸固定在这种脱氧核糖核酸混合物中,并将它连接在一起。另一种理论认为,环状缩合蛋白将脱氧核糖核酸向内拉,使其形成环状结构。

  代尔夫特大学库夫利研究所的塞斯·德克尔的团队和德国海德堡欧洲分子生物学实验室的克里斯蒂安·海林的团队一起拍摄了浓缩蛋白质复合物工作时的图像——挤出了脱氧核糖核酸环。海林的团队开发了这种蛋白质复合物的纯化方法和荧光标记方法。

干细胞可以修复大脑

  新发现的脑干细胞可以更有效地修复大脑!

  剑桥大学威尔康信托/癌症研究中心的科学家们在大脑中发现了一种新的干细胞,这种干细胞可以帮助脑损伤或疾病后的大脑修复。

  再生医学的主要目标之一是在脑部疾病如中风、阿尔茨海默病或衰老造成的损伤后有效修复大脑。大脑本身修复能力很差,但通过靶向患者大脑中的干细胞,无需手术就可以修复患者的大脑。干细胞有能力产生大脑中的所有细胞,但在正常情况下它们保持静止。静止细胞不会增殖产生新细胞。因此,任何针对干细胞的再生医学疗法都必须首先唤醒这些干细胞。

  在最近发表在《科学》杂志上的一项研究中,博士生利奥·大冢和他的导师安德里亚·布兰德(Andrea Brand)教授报告说,他们发现了一种新型静息干细胞(称为G2静息干细胞),这种干细胞在再生医学中的潜力比以前发现的任何静息干细胞都要大。更重要的是,G2期静止干细胞在觉醒后能比其他干细胞更快地在大脑中产生关键细胞——神经元和神经胶质细胞,这使得它们在治疗设计中更具吸引力。

  通过研究果蝇,作者发现了一种叫做tribles的基因,它选择性地调节G2静止干细胞。果蝇的基因和人类的基因有许多相似之处,使它们成为研究人类基因的有用模型。这种三聚体基因在哺乳动物基因组中也有同源基因,并在脑干细胞中表达。研究人员认为,瞄准部落可能是唤醒G2静止干细胞的一种方式。

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