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Researchers develop materials for oral delivery of insulin medication 研究人员开发了用于口服胰岛素药物的材料by New York University来自 纽约大学 NYUAD's Research Scientist Farah Benyettou and Program Head of Chemistry Ali Trabolsi. Credit: NYU Abu DhabiNYUAD的研究科学家Farah Benyettou和化学项目负责人Ali Trabolsi。信用：纽约大学阿布扎比分校 A revolutionary technology developed within the Trabolsi Research Group at NYU Abu Dhabi (NYUAD) could dramatically improve the wellbeing of diabetic patients: an insulin oral delivery system that could replace traditional subcutaneous injections without the side effects caused by frequent injections.纽约大学阿布扎比分校（Trabolsi Research Group）的Trabolsi研究小组开发的一项革命性技术可以显着改善糖尿病患者的健康状况：一种胰岛素口服给药系统可以代替传统的皮下注射，而不会出现频繁注射引起的副作用。 Using prepared layers of nanosheets with insulin loaded in between layers to protect it, the researchers developed gastro-resistant imine-linked-covalent organic framework nanoparticles (nCOFs) that exhibited insulin protection in the stomach as well in diabetic test subjects whose sugar levels completely returned to normal within two hours after swallowing the nanoparticles. Led by NYUAD's Research Scientist Farah Benyettou and Program Head of Chemistry Ali Trabolsi, the findings were published today in Chemical Science.研究人员使用准备好的纳米片层和两层之间的胰岛素来保护它，从而开发出了耐胃酸的亚胺键合共价有机骨架纳米颗粒（nCOF），它们在胃中以及糖水平完全恢复的糖尿病测试对象中均表现出对胰岛素的保护作用。吞咽纳米颗粒后两个小时内恢复正常。在纽约大学研究科学家法拉·本雅图（Farah Benyettou）和化学项目负责人阿里·特拉博西（Ali Trabolsi）的带领下，这项发现今天发表在《化学科学》上。 Compared to the two FDA-approved technologies for the oral delivery of insulin, the system developed at NYUAD is biocompatible, highly stable in the stomach, specific, and able to deliver the right amount of insulin based on the diabetic subject's blood sugar levels. This treatment represents a step forward in treating this disease, which is the seventh leading cause of death worldwide.与两种经FDA批准的口服胰岛素输送技术相比，NYUAD开发的系统具有生物相容性，在胃中高度稳定，具有特异性，并且能够根据糖尿病患者的血糖水平输送适量的胰岛素。这种治疗代表了该疾病的治疗方法的进步，该疾病是全球第七大主要死因。 "Our work overcomes insulin oral delivery barriers by using insulin-loaded nCOF nanoparticles which exhibit insulin protection in the stomach as well as a glucose-responsive release," said Benyettou. "This technology responds quickly to an elevation in blood sugar, but would promptly shut off to prevent insulin overdose and will dramatically improve the well-being of diabetic patients across the UAE and worldwide," she added.Benyettou说：“我们的工作通过使用载有胰岛素的nCOF纳米颗粒克服了胰岛素口服传递障碍，该纳米颗粒在胃中表现出胰岛素保护作用以及对葡萄糖的响应释放。”她补充说：“这项技术对血糖升高迅速做出反应，但会迅速关闭以防止胰岛素过量，并将大大改善阿联酋乃至全世界的糖尿病患者的健康状况。” NYUAD Research Scientist Farah Benyettou. Credit: NYU Abu DhabiNYUAD研究科学家Farah Benyettou。信用：纽约大学阿布扎比分校 点击：使用文档翻译功能使用专业文献翻译功能查看更多医学文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：phys

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在果蝇中发现了一种机制，该机制使称为星形胶质细胞的细胞向神经元发出信号，从而关闭了形成运动行为的发育窗口。劳拉·桑乔 (Laura Sancho)和 尼古拉·艾伦(Nicola J.Allen) PDF版本在生物体的发育中，有时形成的神经系统的某些部分对输入的变化特别敏感。破坏这些关键时期可能会对神经元连通性和大脑功能产生终生影响1。例如，在儿童时期有一个关键的时期要进行语言学习2。并且已建议改变关键时期在神经发育障碍中起作用，包括自闭症谱系障碍3和精神分裂症4。在视觉系统1中已经广泛描述了关键时期，但是直到现在，对非感官系统的关注也越来越少。Ackerman等人在《自然》中撰文。5缩小这个差距。作者确定了果蝇果蝇电机电路发育的关键时期，并确定了该系统中关键时期闭合的细胞和分子基础。在关键时期，神经元连接可以通过多种方式重塑。Ackerman等。主要解决稳态的可塑性，其中整个神经元发生变化-包括称为树突的结构的大小变化(从其他神经元接收突触连接的树突)，突触数量和突触传递的电脉冲强度6。首先，作者使用了一种称为光遗传学的技术来激活或抑制两类称为aCC和RP2运动神经元的神经元的神经元活动。当他们使神经元沉默时，细胞树突的长度和体积都会增加。相比之下，光遗传学激活导致树突回缩。这些变化仅在幼虫孵化后的8小时内对神经元活动进行了控制，而仅需15分钟即可看到效果。接下来，Ackerman和同事询问树突形状的变化是否转化为aCC和RP2运动神经元的兴奋性和抑制性突触连接数的变化(这些突触分别激活和抑制神经元活动)。神经元的光遗传沉默导致抑制性突触数量的减少和兴奋性突触的增加。一起，树突的扩展和突触组成的变化使神经元重新平衡神经元的活动，抵消了光遗传学沉默的影响。aCC和RP2神经元的光遗传激活导致兴奋性突触数量减少，但抑制性突触却没有增加，这可能是由于树突回缩后可用于形成连接的细胞膜数量有限所致。一起，D.黑腹果蝇(图1a，b)。　图1 | 整形电机电路。阿克曼等。发现了一个关键期，在此期间果蝇果蝇(Drosophila melanogaster)形成了涉及运动神经元的运动回路，称为aCC和RP2 。在幼虫孵化后的8个小时内，可以修改称为树突的结构，该结构从其他神经元接收突触输入，但是这些树突在关键时期关闭后会稳定下来。b，在关键时期沉默神经元的活动会导致树突扩张。相反，神经元激活导致树突回缩。C，关键时期随着称为星形胶质细胞的邻近细胞的成熟而关闭。成熟的细胞产生蛋白质Nlg2，该蛋白质与神经元树突上的Nrx-1蛋白质相互作用。这种相互作用导致称为微管的结构稳定，从而阻止了进一步的树突重塑.是什么导致这些变化?神经元通常与称为星形胶质细胞的细胞紧密接触，这有助于调节突触的发育并维持脑功能7。Ackerman等。因此，利用基因工程技术消除了果蝇中的所有星形胶质细胞。幼虫孵化后八小时，树突状重塑持续进行，但是在八小时之前，重塑量没有增加。这些发现表明，星形胶质细胞调节aCC / RP2系统关键时期关闭的时间，但在此期间不具有可塑性。这是一个关键的区别，因为这表明这两种现象是不同的机制。　　 因此，阿克曼(Ackerman)及其同事试图确定关键时期结束所涉及的机制。他们使用了一种称为RNA干扰筛选的技术来抑制幼虫星形胶质细胞中不同的信使RNA分子翻译成蛋白质，然后分析了每个果蝇关键时期的关闭时间。这使他们能够确定可能调节关键时期关闭的基因。RNA干扰导致了几个基因的延长，从而延长了关键时期，但在许多情况下，它们的抑制作用也对星形胶质细胞的形状产生了深远的影响，因此很难将星形胶质细胞发育中的作用与关键性调控中的特定作用分离开来。时期。作者选择关注于基因nlg2，其抑制作用延长了关键时期而不改变星形胶质细胞的形状。小鼠的等效基因家族，神经胶蛋白，已经在大脑视觉皮层的关键时期与星形胶质细胞的成熟有关，而星形胶质细胞的成熟与这个关键时期的关闭紧密吻合8。在D. melanogaster中，Nlg2蛋白与蛋白neurexin-1(Nrx-1)相互作用，Ackerman及其同事发现该蛋白位于运动神经元树突中。作者表明，使用RNA干扰抑制aCC和RP2神经元中的nrx-1延长了关键时期-因此，Nrx-1可能是星形细胞Nlg2调节关键时期闭合的神经元受体(图1c)。符合这个想法，在星形胶质细胞或nrx-1中过表达nlg2 在aCC / RP2中，树突过早地关闭了关键时期，将其缩短为幼虫孵化后的四个小时。破坏关键时期可能会对神经回路功能和行为产生持久影响。实际上，Ackerman及其同事发现，延长关键时期(通过操纵nrx-1或nlg2)会导致运动行为异常，而幼虫在操纵后1.5天以异常螺旋状运动，这是分析的好时机因为在此阶段，幼虫正在主动进食并在培养基中移动。这些行为上的变化凸显了关键时期适当时机的重要性。Ackerman和同事的工作为以后的实验提出了疑问。例如，Nlg2和Nrx-1之间的相互作用如何调节临界期?当前的工作确定了相互作用在稳定称为微管的结构聚合物中的作用，以及在稳定树枝状晶体本身的结构中的作用。然而，导致微管稳定性的机制仍有待探索。此外，Nlg2和Nrx-1产生的动力学仍有待确定。这些蛋白质可以通过树突回缩或扩增来调节吗?树突回缩会因星形胶质细胞中nlg2表达的降低而导致吗?作者提供了令人信服的证据，证明星形胶质细胞在调节关键时期的闭合中起着重要作用。星形胶质细胞调节哺乳动物视觉系统9的关键时期可塑性，包括通过分泌的蛋白质chordin-like 1 10和hevin 11的作用。目前的研究表明，星形胶质细胞不仅可以调节感觉系统的关键时期，而且还可以调节运动系统的关键时期。确定关键时期闭合的机制尤为重要，因为闭合的改变会破坏正常的神经发育-因此，发现可能会导致深入了解与精神分裂症等神经发育障碍有关的机制3。此外，确定关键时期闭合的机制可以使研究人员了解大脑在成年后如何变得更少可塑性，为旨在增加脑损伤或疾病后神经可塑性的治疗方法提供了新途径。这项工作还表明，星形胶质细胞在调节关键时期的作用扩展到了无脊椎动物，从而突显了这些细胞在神经系统发育和成熟中的中心地位。越来越明显的是，星形胶质细胞和相关的细胞类型(统称为神经胶质细胞)是神经元可塑性的主要调节剂，尤其是在体内平衡和回路改变的情况下。展望未来，关键时期的研究必须考虑神经胶质的贡献。自然 592，360-361(2021) 点击：使用专业文献翻译功能使用文档翻译功能查看更多生物学文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：nature

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For tomato genes, one plus one doesn't always make two 对于番茄基因，一加一并不总是等于二by Cold Spring Harbor Laboratory通过 冷泉港实验室 Different combinations of mutations can affect the size of tomatoes unpredictably. In this image, the first column shows an unmutated (WT) tomato. The second and third columns show tomatoes with a single mutation in a region of the promoter (R1 or R4) for fruit size gene SlCV3. The individual mutations have little effect on fruit size. But the combination of these two mutat

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古代基因组为最早的欧洲人及其与尼安德特人的关系提供了新的启示2021年4月7日尼安德特人 一个国际研究小组已经对大约45,000年前居住在保加利亚的Bacho Kiro Cave的欧洲最古老的有日期安全的现代人类的基因组进行了测序。通过将他们的基因组与后来在欧洲和亚洲生活的人的基因组进行比较，德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的研究人员表明，欧洲的这一早期人类群体为后来的人们，特别是当今的人类贡献了基因。东亚人。研究人员还在Bacho Kiro Cave人的基因组中鉴定出大量尼安德特人DNA，表明他们的家族历史中约有五到七代的尼安德特人祖先。这表明当第一个现代人类到达欧洲时，与尼安德特人的混合是规则而不是例外。 在2016年保加利亚的Bacho Kiro Cave洞穴开挖期间，Niche 1区域(左)和Main区域(右)。前景中的水泥区域先前是在1970年代开挖的。新的挖掘工作在这些挖掘工作停止的地方进行。©MPI-EVA /尼古拉·扎赫列耶夫(Nikolay Zaheriev)去年，由国家考古研究所的研究人员领导的研究小组与保加利亚科学院博物馆和德国马克斯·普朗克进化人类学研究所一起报告了发现与最初的旧石器时代直接相关的现代人类遗骸的发现。保加利亚Bacho Kiro洞穴现场的石制工具。在山洞中发现的最古老的人直接是放射性碳，可追溯到43,000至46,000年前。因此，它们是现代人类在欧亚大陆中纬度地区的最早已知传播。Mateja Hajdinjak及其同事现在对在Bacho Kiro洞穴中发现的5个人的基因组进行了测序。四个人的年龄介于43,000至46,000岁之间，并与属于原始上古石器时代的石器一起被发现，该石器是欧亚大陆与现代人类相关的最早文化。在山洞中发现的另外一个人大约有35,000年的历史，并使用较新类型的石器发现。以前曾认为，旧石器时代初期的人消亡了，而没有为后来到达的现代人类带来基因上的贡献。但是，研究人员现在表明，最古老的Bacho Kiro Cave个体或与之密切相关的群体为当今人们贡献了基因。出奇，这种贡献特别是在东亚和美洲发现，而不是在Bacho Kiro Cave人居住的欧洲。这些与亚洲的遗传联系反映了最初的上古石器时代的石器和Bacho Kiro洞穴中发现的个人装饰品与欧亚大陆至蒙古发现的工具和古代珠宝之间的联系。　　个体之间的遗传差异　　在主要地区的Bacho Kiro洞穴中发现的现代人类的第二下臼齿，与最初的旧石器时代石器相关。来自该个体的全基因组数据表明，他的尼安德特人祖先不到六代。在洞穴的Niche 1区的第一层中发现了同一个人的另一个人类碎片。©MPI-EVA /罗森·斯帕索夫(Rosen Spasov) 重要的是，后来在Bacho Kiro洞穴中发现的35,000岁的人属于一个与该洞穴早期居民在基因上有区别的群体。这表明欧洲现代人类的最早历史可能是动荡不安的，涉及人口替代。Bacho Kiro Cave最早的人生活在尼安德特人还在的时候。因此，研究人员在他们的基因组中扫描了尼安德特人DNA的片段。“我们发现Bacho Kiro Cave个体的尼安德特人血统比几乎所有其他早期人类要高，只有来自罗马尼亚的40,000岁的个体除外。至关重要的是，大多数这种尼安德特人的DNA都延伸得非常长。这表明这些人的家谱中有尼安德特人的祖先约五到七代。” Mateja Hajdinjak说。尽管只有少数现代人的基因组与一些最后的尼安德特人同时生活在欧亚大陆，但几乎所有这些人都是最近的尼安德特人祖先。“结果表明，最早到达欧亚大陆的现代人类经常与尼安德特人混合。他们甚至可能已被尼安德特人的居民所吸收。直到后来，更大的现代人类才到达并取代了尼安德特人。”协调基因研究的SvantePääbo说。点击：使用文档翻译功能更多生物学分类文章更多翻译教程文章 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：mpg

　 马克斯·普朗克研究所的研究人员使用电子冷冻断层扫描技术揭示骨骼肉瘤的新分子细节　　2021年3月24日 　由多特蒙德马克斯·普朗克分子生理研究所所长Stefan Raunser领导的国际团队与伦敦国王学院的Mathias Gautel合作，制作了肌节肌即基本收缩单元的第一个高分辨率3D图像。通过电子冷冻断层扫描技术检测骨骼肌和心肌细胞。直接在冷冻的肌肉细胞中成像结构的电子冷冻断层扫描能力可以转化为未来针对肌肉疾病的药物治疗以及对衰老过程的更好理解。肌节的3D重建。有色菌株显示单个细丝。©分子生理学MPI 　　肉瘤是肌原纤维的小的重复亚单位，肌原纤维是长的圆柱体，捆绑在一起形成肌肉纤维。在肉瘤内部，肌球蛋白和肌动蛋白蛋白的细丝相互作用，产生肌肉收缩和松弛。到目前为止，研究肌肉组织结构和功能的传统实验方法是在重建的蛋白质复合物中进行的，或者存在分辨率低的问题。“电子低温断层摄影术反而使我们能够获取冷冻肌肉的详细且无伪影的3D图像”，Raunser说。 　　电子冷冻断层摄影术长期以来一直是一种成熟而利基的方法。但是，电子冷冻显微镜的最新技术进展以及冷冻聚焦离子束(FIB)铣削的新发展正在推动电子冷冻断层扫描技术的发展。与电子冷冻显微镜相似，研究人员可在非常低的温度(-175°C)下对生物样品进行速冻。通过此过程，样品可保持其水合和精细结构，并保持接近其天然状态。然后应用FIB铣削以刮除多余的材料，并为透射电子显微镜获得约100纳米的理想厚度，该透射电子显微镜在样品沿轴倾斜时会获取多个图像。最后，计算方法以高分辨率重建三维图像。 　　Raunser的团队对在国王学院分离的小鼠肌原纤维进行了电子冷冻断层扫描，并获得了1纳米(百万分之一毫米的分辨率，足以看到蛋白质中的精细结构)的分辨率：“我们现在可以详细了解肌原纤维四年前才想到的不可思议的。令人着迷!” Raunser说。 天然纤维 第1行显示了肌节的示意图。第2行显示了分子水平的三维肌节组织和可塑性。Raw 3：详细的肌肉蛋白质相互作用。前两个气泡显示了肌球蛋白头与肌动蛋白的相互作用。第三个气泡显示了A波段中的肌动蛋白，原肌球蛋白和肌钙蛋白的详细信息。最后一个气泡描绘了Z盘中a-肌动蛋白交联肌动蛋白丝的不规则网格。©分子生理学MPI　　 　　肌原纤维的计算重建显示了肌节的三维组织，包括子区域M-，A-和I-带以及Z盘，它们意外地形成了更不规则的网格并采用了不同的构型。科学家使用了肌球蛋白与肌动蛋白牢固结合的样本，代表了肌肉收缩的一个阶段，即所谓的严格状态。实际上，他们可以首次在天然细胞中观察到同一肌球蛋白的两个头部如何与肌动蛋白丝结合。他们还发现双头不仅与相同的肌动蛋白丝相互作用，而且还发现分裂在两条肌动蛋白丝之间。这以前从未见过，表明与下一个肌动蛋白丝的邻近性比相邻头之间的协同作用更强。 “这仅仅是开始。电子低温断层扫描正从利基向结构生物学的广泛技术转变。” Raunser说道。“很快我们将能够在分子甚至原子水平上研究肌肉疾病”。小鼠的肌肉与人类的肌肉非常相似，但科学家计划研究活检或多能干细胞来源的肌肉组织。 　点击查看：更多有关生物学文章更多医学分类文章使用文档翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：mpg　

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