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Nature 文章推荐阅读

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

基因组尺度上DNA转座子生成内含子的机制

内含子的发现分子生物学最意外的进展之一,但关于内含子的产生机制细节还鲜有报道,并且都没有基因组尺度上的实证。本文证明了在藻类生物Micromonas pusilla 和 Aureococcus anophagefferens 中由短链、非自主DNA转座子独立产生上百到上千的内含子,并解释了其插入位点分布和周期的偏好性,这可以解释真核细胞演化中内含子广泛和快速的增长。

文章链接:

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


2. Defining synonymous codon compression schemes by genome recoding

用基因组替换方法研究同义密码子的替换模式

对E.coli基因组进行密码子同义替换,可帮助我们理解同义密码子的功能。本文提供一种结合了CRISPR/Cas9和lambda-red的以人工合成DNA替换E.coli基因组片段的高效可编程方法(REXER),并在该系统中研究了E.coli所容忍的同义密码子替换模式。

文章链接:

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


3. Olfactory receptor pseudo-pseudogenes

嗅觉受体-假基因

假基因被普遍认为是由无义或移码突变形成的无功能DNA序列,它们大量存在于嗅觉受体家族中。本研究发现,果蝇的假基因Ir75a虽然包含一个提前终止密码子,但它在神经元中可以被通读(read-through),故可编码有功能的受体,而是否通读与它的下游序列有关。这样的“假-假基因”可能广泛存在。

文章链接:

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


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

出生体重与成年疾病相关性的全基因组关联分析

出生体重与成年代谢疾病风险间的关联往往被归因于早年不利的成长环境。本文开展了一项涉及153,781个个体的多血统全基因组关联研究荟萃分析,鉴别出60个基因组位点,发现出生体重与成年时患II型糖尿病和心血管疾病风险在遗传上呈负相关,表明早期生长表型和成年代谢疾病的关系部分受共有基因影响,并识别出相关通路。

文章链接:

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世纪70年代人群样本及HIV-1“零号病人”基因组调查阐明北美洲艾滋病的早期历史

HIV-1 M组B亚型在北美的出现是HIV疫情的一个转折点。作者对上世纪70年代在美国采集的8个血清样本进行了近全基因组测序,结果表明该病毒可能来自加勒比地区,在1970年左右进入纽约并进一步产生突变和分化,而之前认为的“零号病人”有误,并非这一亚型在美国的真正起始者。

文章链接:

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


6. Genomic insights into the peopling of the Southwest Pacific

基因组揭示西南太平洋居民起源

约3000年前,拉皮塔人在南太平洋的出现标志着人类最后一次向无主之地大扩散的开始,但拓荒者和新几内亚地区历史悠久的巴布亚人的关系却一直不清楚。本文通过对全基因组的古DNA数据进行分析,认为当今南太平洋原住民保留着巴布亚人和部分东亚人的血统。

文章链接:

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


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

西蒙斯基因组多样性项目:来自142个不同种群的300个基因组

本研究报道了西蒙斯基因组多样性项目的最新进展。通过分析来自142个人类种群的300个高质量基因组,研究者揭示了人类基因组变异图景的关键特征,发现澳洲原住居民、新几内亚人和安达曼人事实上起源于离开非洲的同一波祖先。该研究认为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。

文章链接:

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


8. A genomic history of Aboriginal Australia

澳大利亚原住民的基因组史

澳大利亚原住民的人口历史一直未能确定。本研究通过分析83个澳洲原住居民和25个居住于新几内亚高地的巴布亚人的基因组发现二者祖先于2.5–4万年前开始产生基因差异,并根据数据推测认为,二者是由同一批走出非洲事件后的欧亚人种于5.1–7.2万年前产生分歧并与其它古人种混合而逐渐形成的。

文章链接:

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


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

基因组分析指示欧亚大陆人群的迁移活动

高覆盖度全基因组测序主要集中于研究一定地理区域内数量有限的人群或一些特定疾病。本文针对来源于全球148个人群的483个高覆盖度人类基因组进行测序分析,发现至少2%的现代巴布亚人基因组来源于非洲之外早年扩张的现代人类,结合相关证据进一步表明,非洲之外的解剖意义上的现代人类于75,000年之前就已出现。

文章链接:

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


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

一个韩国人类基因组的从头组装和定相分析

本研究利用单分子实时测序、下一代图谱、显微射流读取及细菌人工染色体测序等方法,对一个韩国人类基因组(AK1)进行了基因组从头组装和单倍体定相分析,得到了目前最为连续的二倍体人类基因组组装结果,进一步研究了亚洲人群特异的结构变异类型,以及可以用于精准医学临床诊断的相关等位基因的高质量单倍体。

文章链接:

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

单细胞RNA测序鉴定了PD-1hi ILC祖细胞及其发育途径

先天淋巴细胞(ILC)是免疫反应和组织稳态的重要调节因子。本文对小鼠骨髓祖细胞进行单细胞RNA测序,揭示ILC的前体细胞亚群,描述不同ILC的发育阶段和途径,并发现PD-1hi的高表达标志了其祖细胞,PD-1hiIL-25Rhi 为ILC2发育中的检查点等。该研究为免疫疗法PD-1/PD-L1提供了新的视角。

文章链接:

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拮抗剂在临床前期肾癌模型中的在靶效果

亮细胞肾细胞癌是最常见的肾癌种类,通常与pVHL抑癌蛋白失活及随之产生的HIF-2α转录因子积聚有关。本研究表明,直接抑制HIF-2α的小分子PT2399在小鼠亮细胞肾细胞癌模型中通过在靶(on-target)导致肿瘤退化,但不同细胞系对PT2399存在敏感性差异。

文章链接:

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


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

用HIF-2拮抗剂靶向肾细胞癌

VHL(von Hippel-Lindau)抑癌基因失活和由此被激活的HIF-2是透明细胞肾细胞癌症(ccRCC)中的关键事件。本研究评估了HIF-2拮抗剂PT2399的疗效,在异种移植的肿瘤模型中,PT2399在56%的细胞系中抑制了肿瘤生长,但有些肿瘤对PT2399表现出抗性;证实了HIF-2可以成为治疗ccRCC的靶点,但有些ccRCC是HIF-2非依赖的。

文章链接:

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抑制剂S63845在不同的肿瘤模型中安全范围可接受且有效

   多种肿瘤都过度表达MCL-1蛋白,然而以此原理设计的小分子靶向药物开发却仍是个挑战。本研究发现并表征了一种新型MCL-1抑制剂—S63845,它能激活BAX/BAK依赖线粒体凋亡通路杀死MCL-1依赖型肿瘤细胞,并且在几种实体肿瘤模型中都表现出了功效。这表明利用S63845抑制MCL-1或许能成为一种可行的抗癌策略。

文章链接:

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

 

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

T细胞急性白血病与骨髓微环境的动态相互作用

癌细胞与周围微环境的相互作用与癌症的发展、化疗耐药性和复发有着重要联系。本研究建立了人类急性淋巴细胞白血病(T-ALL)的小鼠模型,证明T-ALL细胞的播散和化疗耐药性的选择在骨髓中未表现出对间质的微环境选择性,表明癌细胞的迁移及与微环境的交互可能成为新的治疗方向。

文章链接:

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


16. Chromosome conformation elucidates regulatory relationships in developing human brain

发育中人脑染色体构象变化阐明基因调控关系

染色体三维结构在发育过程中的作用仍然未知。本研究通过在大脑皮质中运用高分辨率染色体3D地图,发现多种精神分裂症风险基因和通路。该研究为理解大脑发育中的非编码调节成分的功能提供了框架,使分析人类认知能力的发育和解析神经系统疾病的发病机制成为可能。

文章链接:

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


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

TET蛋白介导的DNA去甲基化通过调节Lefty-Nodal信号控制原肠胚形成

5-甲基胞嘧啶通过Tet家族双加氧酶来实现脱甲基,但该过程在胚胎形成过程中的意义知之甚少。本研究表明,Tet蛋白介导的5-甲基胞嘧啶的氧化,通过促进去甲基过程来对抗DNMT3A和DNMT3B的甲基化过程,从而调节原肠胚形成中的Lefty-Nodal信号通路,所以DNA表观修饰的动态变化对胚胎形成至关重要。

文章链接:

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


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

基于基因组重排模式的胰腺癌肿瘤发生新模型

胰腺癌是一种预后不良的高侵袭性癌症,充分体现了癌症逐步发展的经典观点。本文运用新型生物信息学工具,跟踪研究了肿瘤基因组的DNA拷贝数变化和与其相关的基因重排,发现胰腺癌的肿瘤发生不是逐步渐进的,而突变可能同时发生而并非公认的依次产生。这项发现挑战了胰腺癌当前的肿瘤发生模型,并为导致侵袭性肿瘤的突变过程提供见解。

文章链接:

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


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

Epichaperome 是一个促进肿瘤生存的综合性分子伴侣组网络

通过运用维持肿瘤内源性原发状态的方法,本文发现在恶性转化时,肿瘤细胞内的分子伴侣组会发生重塑形成有利于生存的高分子量复合物epichaperome。结果表明,epichaperome可增强细胞的存活能力,并且不依赖于组织来源或基因背景,为研究肿瘤诊断和其作为药物干预的靶标提供思路。

文章链接:

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


20. Break-induced telomere synthesis underlies alternative telomere maintenance

断裂诱导的端粒合成是端粒维持的基础

同源性DNA修复对于维护基因组以及选择性延长癌细胞中的端粒十分重要。本文发现:复制因子C(RFC)将增殖细胞核抗原(PCNA)招募到端粒DNA的断裂位点,从而起始DNA聚合酶δ的同源性DNA修复。

文章链接:

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


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

脊椎动物Hoxa11基因调控的演变与四足动物的多趾形态紧密相关

四足动物大多只有五趾,而重新表达Hoxa11基因的小鼠却获得了它们祖先才有的七趾,这个现象与水生生物转向陆生生活时从鳍到趾的分裂过程有关。

文章链接:

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


22. Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis

异源四倍体非洲爪蟾的基因组进化

非洲爪蟾(Xenopus laevis)是重要的四倍体模式生物,本研究对其基因组进行了测序,并与其近亲热带爪蟾(X. tropicalis)的二倍体基因组进行了比较,发现非洲爪蟾的异源四倍体基因组可以区分为两个不同来源并经历非对称演化的亚基因组:一个更多保留了远祖状态,而另一个则经历了较多基因丢失、删除、重组和表达降低等变化。

文章链接:

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


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