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 1. Mechanism for DNA transposons to generate introns on genomic scales

基因組尺度上DNA轉座子生成內含子的機制

內含子的發現分子生物學最意外的進展之一,但關于內含子的產生機制細節還鮮有報道,并且都沒有基因組尺度上的實證。本文證明了在藻類生物Micromonas pusilla 和 Aureococcus anophagefferens 中由短鏈、非自主DNA轉座子獨立產生上百到上千的內含子,并解釋了其插入位點分布和周期的偏好性,這可以解釋真核細胞演化中內含子廣泛和快速的增長。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20110.html


2. Defining synonymous codon compression schemes by genome recoding

用基因組替換方法研究同義密碼子的替換模式

對E.coli基因組進行密碼子同義替換,可幫助我們理解同義密碼子的功能。本文提供一種結合了CRISPR/Cas9和lambda-red的以人工合成DNA替換E.coli基因組片段的高效可編程方法(REXER),并在該系統中研究了E.coli所容忍的同義密碼子替換模式。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20124.html


3. Olfactory receptor pseudo-pseudogenes

嗅覺受體-假基因

假基因被普遍認為是由無義或移碼突變形成的無功能DNA序列,它們大量存在于嗅覺受體家族中。本研究發現,果蠅的假基因Ir75a雖然包含一個提前終止密碼子,但它在神經元中可以被通讀(read-through),故可編碼有功能的受體,而是否通讀與它的下游序列有關。這樣的“假-假基因”可能廣泛存在。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19824.html


4. Genome-wide associations for birth weight and correlations with adult disease

出生體重與成年疾病相關性的全基因組關聯分析

出生體重與成年代謝疾病風險間的關聯往往被歸因于早年不利的成長環境。本文開展了一項涉及153,781個個體的多血統全基因組關聯研究薈萃分析,鑒別出60個基因組位點,發現出生體重與成年時患II型糖尿病和心血管疾病風險在遺傳上呈負相關,表明早期生長表型和成年代謝疾病的關系部分受共有基因影響,并識別出相關通路。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/nature19806.html


5. 1970s and‘Patient 0’HIV-1 genomes illuminate early HIV/AIDS history in North America

20世紀70年代人群樣本及HIV-1“零號病人”基因組調查闡明北美洲艾滋病的早期歷史

HIV-1 M組B亞型在北美的出現是HIV疫情的一個轉折點。作者對上世紀70年代在美國采集的8個血清樣本進行了近全基因組測序,結果表明該病毒可能來自加勒比地區,在1970年左右進入紐約并進一步產生突變和分化,而之前認為的“零號病人”有誤,并非這一亞型在美國的真正起始者。

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http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19827.html


6. Genomic insights into the peopling of the Southwest Pacific

基因組揭示西南太平洋居民起源

約3000年前,拉皮塔人在南太平洋的出現標志著人類最后一次向無主之地大擴散的開始,但拓荒者和新幾內亞地區歷史悠久的巴布亞人的關系卻一直不清楚。本文通過對全基因組的古DNA數據進行分析,認為當今南太平洋原住民保留著巴布亞人和部分東亞人的血統。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19844.html


7. The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations

西蒙斯基因組多樣性項目:來自142個不同種群的300個基因組

本研究報道了西蒙斯基因組多樣性項目的最新進展。通過分析來自142個人類種群的300個高質量基因組,研究者揭示了人類基因組變異圖景的關鍵特征,發現澳洲原住居民、新幾內亞人和安達曼人事實上起源于離開非洲的同一波祖先。該研究認為所有非非洲人群中的大部分都源自最近一次的走出非洲浪潮。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/nature18964.html


8. A genomic history of Aboriginal Australia

澳大利亞原住民的基因組史

澳大利亞原住民的人口歷史一直未能確定。本研究通過分析83個澳洲原住居民和25個居住于新幾內亞高地的巴布亞人的基因組發現二者祖先于2.5–4萬年前開始產生基因差異,并根據數據推測認為,二者是由同一批走出非洲事件后的歐亞人種于5.1–7.2萬年前產生分歧并與其它古人種混合而逐漸形成的。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/nature18299.html


9. Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia

基因組分析指示歐亞大陸人群的遷移活動

高覆蓋度全基因組測序主要集中于研究一定地理區域內數量有限的人群或一些特定疾病。本文針對來源于全球148個人群的483個高覆蓋度人類基因組進行測序分析,發現至少2%的現代巴布亞人基因組來源于非洲之外早年擴張的現代人類,結合相關證據進一步表明,非洲之外的解剖意義上的現代人類于75,000年之前就已出現。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/nature19792.html


10. De novo assembly and phasing of a Korean human genome

一個韓國人類基因組的從頭組裝和定相分析

本研究利用單分子實時測序、下一代圖譜、顯微射流讀取及細菌人工染色體測序等方法,對一個韓國人類基因組(AK1)進行了基因組從頭組裝和單倍體定相分析,得到了目前最為連續的二倍體人類基因組組裝結果,進一步研究了亞洲人群特異的結構變異類型,以及可以用于精準醫學臨床診斷的相關等位基因的高質量單倍體。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7624/full/nature20098.html

 

11. Single-cell RNA-seq identifies a PD-1hi ILC progenitor and defines its development pathway

單細胞RNA測序鑒定了PD-1hi ILC祖細胞及其發育途徑

先天淋巴細胞(ILC)是免疫反應和組織穩態的重要調節因子。本文對小鼠骨髓祖細胞進行單細胞RNA測序,揭示ILC的前體細胞亞群,描述不同ILC的發育階段和途徑,并發現PD-1hi的高表達標志了其祖細胞,PD-1hiIL-25Rhi 為ILC2發育中的檢查點等。該研究為免疫療法PD-1/PD-L1提供了新的視角。

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http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20105.html


12. On-target efficacy of a HIF-2α antagonist in preclinical kidney cancer models

HIF-2α拮抗劑在臨床前期腎癌模型中的在靶效果

亮細胞腎細胞癌是最常見的腎癌種類,通常與pVHL抑癌蛋白失活及隨之產生的HIF-2α轉錄因子積聚有關。本研究表明,直接抑制HIF-2α的小分子PT2399在小鼠亮細胞腎細胞癌模型中通過在靶(on-target)導致腫瘤退化,但不同細胞系對PT2399存在敏感性差異。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19795.html


13. Targeting renal cell carcinoma with a HIF-2 antagonist

用HIF-2拮抗劑靶向腎細胞癌

VHL(von Hippel-Lindau)抑癌基因失活和由此被激活的HIF-2是透明細胞腎細胞癌癥(ccRCC)中的關鍵事件。本研究評估了HIF-2拮抗劑PT2399的療效,在異種移植的腫瘤模型中,PT2399在56%的細胞系中抑制了腫瘤生長,但有些腫瘤對PT2399表現出抗性;證實了HIF-2可以成為治療ccRCC的靶點,但有些ccRCC是HIF-2非依賴的。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19796.html


14. The MCL1 inhibitor S63845 is tolerable and effective in diverse cancer models

   MCL1抑制劑S63845在不同的腫瘤模型中安全范圍可接受且有效

   多種腫瘤都過度表達MCL-1蛋白,然而以此原理設計的小分子靶向藥物開發卻仍是個挑戰。本研究發現并表征了一種新型MCL-1抑制劑—S63845,它能激活BAX/BAK依賴線粒體凋亡通路殺死MCL-1依賴型腫瘤細胞,并且在幾種實體腫瘤模型中都表現出了功效。這表明利用S63845抑制MCL-1或許能成為一種可行的抗癌策略。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19830.html

 

15. T-cell acute leukaemia exhibits dynamic interactions with bone marrow microenvironments

T細胞急性白血病與骨髓微環境的動態相互作用

癌細胞與周圍微環境的相互作用與癌癥的發展、化療耐藥性和復發有著重要聯系。本研究建立了人類急性淋巴細胞白血病(T-ALL)的小鼠模型,證明T-ALL細胞的播散和化療耐藥性的選擇在骨髓中未表現出對間質的微環境選擇性,表明癌細胞的遷移及與微環境的交互可能成為新的治療方向。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19801.html


16. Chromosome conformation elucidates regulatory relationships in developing human brain

發育中人腦染色體構象變化闡明基因調控關系

染色體三維結構在發育過程中的作用仍然未知。本研究通過在大腦皮質中運用高分辨率染色體3D地圖,發現多種精神分裂癥風險基因和通路。該研究為理解大腦發育中的非編碼調節成分的功能提供了框架,使分析人類認知能力的發育和解析神經系統疾病的發病機制成為可能。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19847.html


17. TET-mediated DNA demethylation controls gastrulation by regulating Lefty–Nodal signaling

TET蛋白介導的DNA去甲基化通過調節Lefty-Nodal信號控制原腸胚形成

5-甲基胞嘧啶通過Tet家族雙加氧酶來實現脫甲基,但該過程在胚胎形成過程中的意義知之甚少。本研究表明,Tet蛋白介導的5-甲基胞嘧啶的氧化,通過促進去甲基過程來對抗DNMT3A和DNMT3B的甲基化過程,從而調節原腸胚形成中的Lefty-Nodal信號通路,所以DNA表觀修飾的動態變化對胚胎形成至關重要。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20095.html


18. A renewed model of pancreatic cancer evolution based on genomic rearrangement patterns

基于基因組重排模式的胰腺癌腫瘤發生新模型

胰腺癌是一種預后不良的高侵襲性癌癥,充分體現了癌癥逐步發展的經典觀點。本文運用新型生物信息學工具,跟蹤研究了腫瘤基因組的DNA拷貝數變化和與其相關的基因重排,發現胰腺癌的腫瘤發生不是逐步漸進的,而突變可能同時發生而并非公認的依次產生。這項發現挑戰了胰腺癌當前的腫瘤發生模型,并為導致侵襲性腫瘤的突變過程提供見解。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7625/full/nature19823.html


19. The epichaperome is an integrated chaperome network that facilitates tumour survival

Epichaperome 是一個促進腫瘤生存的綜合性分子伴侶組網絡

通過運用維持腫瘤內源性原發狀態的方法,本文發現在惡性轉化時,腫瘤細胞內的分子伴侶組會發生重塑形成有利于生存的高分子量復合物epichaperome。結果表明,epichaperome可增強細胞的存活能力,并且不依賴于組織來源或基因背景,為研究腫瘤診斷和其作為藥物干預的靶標提供思路。

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http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7625/full/nature19807.html


20. Break-induced telomere synthesis underlies alternative telomere maintenance

斷裂誘導的端粒合成是端粒維持的基礎

同源性DNA修復對于維護基因組以及選擇性延長癌細胞中的端粒十分重要。本文發現:復制因子C(RFC)將增殖細胞核抗原(PCNA)招募到端粒DNA的斷裂位點,從而起始DNA聚合酶δ的同源性DNA修復。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20099.html


21. Evolution of Hoxa11 regulation in vertebrates is linked to the pentadactyl state

脊椎動物Hoxa11基因調控的演變與四足動物的多趾形態緊密相關

四足動物大多只有五趾,而重新表達Hoxa11基因的小鼠卻獲得了它們祖先才有的七趾,這個現象與水生生物轉向陸生生活時從鰭到趾的分裂過程有關。

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http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19813.html


22. Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis

異源四倍體非洲爪蟾的基因組進化

非洲爪蟾(Xenopus laevis)是重要的四倍體模式生物,本研究對其基因組進行了測序,并與其近親熱帶爪蟾(X. tropicalis)的二倍體基因組進行了比較,發現非洲爪蟾的異源四倍體基因組可以區分為兩個不同來源并經歷非對稱演化的亞基因組:一個更多保留了遠祖狀態,而另一個則經歷了較多基因丟失、刪除、重組和表達降低等變化。

文章鏈接:

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7625/full/nature19840.html


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