近日,顶尖学术期刊《自然》公布了由编辑与读者投票选出的“2019年10篇优秀论文”。这些发表在高影响力期刊上的研究,都在《自然》今年的“新闻与观点”栏目中得到过专家的评述。
其中,我们看到生物医学相关领域的论文占据了半数席位。今天,学术经纬团队与你一起回顾2019年度的这几项重要科学进展。
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利用“小分子胶水”特异清除亨廷顿病的致病蛋白
论文地址:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1722-1
亨廷顿病由异常的亨廷顿蛋白(mHTT)引起。 复旦大学鲁伯埙教授、丁澦教授和费义艳研究员领衔的一支多学科团队,开创性地提出了一种清除变异蛋白的策略,利用细胞内的天然清除机制——自噬作用,由“自噬小体”有选择地降解mHTT蛋白。研究团队通过小分子筛选,确定了多个候选化合物,并在反筛选中使用野生型 HTT 来排除与正常蛋白质结合的化合物。三个物种的亨廷顿病模型显示,这项研究得到的四种化合物可以产生功能改善,为临床治疗带来曙光。此外,这种治疗策略也有望用于其他一些疾病中难以靶向的致病蛋白质。
▲细胞通过自噬过程降解致病蛋白的示意图(图片来源:复旦大学)
精确编辑基因组的CRISPR工具
论文地址:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4
基因编辑工具的开发不断取得巨大进展。 然而,复杂的细胞过程限制了基因编辑的效率和精确度。美国Broad研究所的刘如谦(David Liu)教授带领其团队开发了一种“先导编辑”(prime editing)技术,可以通过“搜索并替换”更精确地改变基因组。在这个过程中,特殊的向导RNA通过“搜索”部分将一个Cas9蛋白引导到目标DNA区域,切开DNA双链中的一条。 随后,逆转录酶根据“替换”模板合成互补的DNA序列,安装到基因组,取代原始的DNA 序列。这种技术有望修复大约89%的已知人类致病变异,并降低基因编辑的脱靶风险。
▲传统CRISPR/Cas9基因编辑、单碱基基因编辑和先导编辑技术(参考资料[2])
来自父亲的线粒体
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