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ルーレット 遊び相互作用は、COVID-19ウイルス感染による血管合併症の説明に役立ちます

ホワイトヘッドインスティテュートの設立メンバーであるルドルフジェニシュと同僚は、ルーレット 遊び相互作用がCovid-19を引き起こすウイルスであるSARS-Cov-2が、血栓、心臓発作、ストロークを含むこのような重要な血管合併症をどのように持つかを説明するのに役立つことを発見しました。

Greta Friルーレット 遊び
2024年12月31日

Covid-19は、主に肺に影響を与える呼吸器疾患です。しかし、COVID-19を引き起こすSARS-COV-2ルーレット 遊びは、患者の異常に大きな割合を引き起こし、血管の合併症を経験することで医師と科学者を驚かせました。血栓、心臓発作、脳卒中などの血流に関連する問題。

ホワイトヘッドインスティテュートの設立メンバーであるルドルフジェニッシュと同僚は、この呼吸器ウイルスがどのように重要な血管効果をもたらすかを理解したいと考えていました。彼らは多能性幹ルーレット 遊びを使用して、3つの関連する血管および血管周囲のルーレット 遊びタイプ（包囲して血管の維持に役立つルーレット 遊び）を生成したため、ルーレット 遊びに対するSARS-COV-2の効果を注意深く観察できました。ジャーナルに掲載された論文自然通信 12月30日、ポスドクのジェニシュ、彼の研究室アレクシアリチャーズ、ハーバード大学教授および生物学的にインスパイアされたエンジニアリングメンバーのデイビッド・ムーニー研究所、そしてジェニシュとムーニーのラボであるアンドリュー・カリルの当時のポストドックは、彼らの調査結果を共有し、スケーラブルな幹ルーレット 遊び由来を提示します

新しい問題には、新しいアルーレット 遊びーチが必要です

covid-19パンデミックが始まったとき、ウイルス学者のリチャーズは、SARS-COV-2に素早く焦点を当てました。バイオエンジニアであるハリルは、血管ルーレット 遊びを生成するための新しいアプローチにすでに取り組んでいました。

Khalilのアプローチが生成した3つのルーレット 遊びタイプは、血管の裏地を形成する血管ルーレット 遊びである内皮ルーレット 遊びでした。平滑筋ルーレット 遊びと周皮ルーレット 遊び、血管を囲み、他の機能の中でも特に構造と維持を提供する血管周囲ルーレット 遊び。

培地内の信号の組み合わせにより、幹ルーレット 遊びが成熟する最終的なルーレット 遊びタイプが決定されるため、3つすべてで動作する混合物を見つけるよりも、特別にカスタマイズされた培地で各ルーレット 遊びタイプを個別に成長させる方がはるかに簡単です。通常、リチャーズは、ウイルス学者は最も簡単な方法を使用して目的のルーレット 遊び型を生成すると説明します。これは、各ルーレット 遊び型を伸ばし、それに対するウイルス感染の影響を単独で観察することを意味します。

「これらのルーレット 遊びを同一の条件下で作成することにより、これらの異なるルーレット 遊び集団に対するウイルスの影響をはるかに高い解像度で見ることができ、それは血管症状のリスクと進行のメカニズムの強力な仮説を形成するために不可欠でした。 、」ハリルは言う。

第二に、孤立したルーレット 遊びタイプにウイルスに感染することは、体内で起こることを正確に表していません。実際、リチャーズとハリルの研究は、感染したルーレット 遊びタイプと非感染ルーレット 遊びタイプの間のコミュニケーションが、Covid-19の血管効果に重要な役割を果たすことを最終的に明らかにしました。

「ウイルス学の分野は、ルーレット 遊びが他のルーレット 遊びにどのように影響するかを考慮し、それを反映するモデルを設計することの重要性をしばしば見落としています」とリチャーズは言います。 「ルーレット 遊びは単独で感染しません。モデルの価値は、感染中にルーレット 遊び間で何が起こっているかを観察できることです。」

平滑筋ルーレット 遊びのウイルス感染は、より広く、間接的な効果があります

研究者がルーレット 遊びをSARS-COV-2にさらしたとき、平滑筋ルーレット 遊びと周皮ルーレット 遊びが感染し、前者は特に高レベルで、この感染は強い炎症性遺伝子発現をもたらしましたが、内皮ルーレット 遊びは感染に抵抗しました。内皮ルーレット 遊びは、ウイルスの表面上のタンパク質との相互作用のために、おそらくウイルス曝露に対してある程度の反応を示しました。

しかし、内皮ルーレット 遊びの大きな変化は、ルーレット 遊びが感染した平滑筋ルーレット 遊びにさらされた後にのみ発生しました。これにより、内皮ルーレット 遊び内の高レベルの炎症性シグナル伝達が引き起こされました。

この研究は、平滑筋ルーレット 遊びのウイルス感染、およびその結果として生じる内皮ルーレット 遊びへのシグナル伝達が、SARS-COV-2によって引き起こされる血管損傷のリンチピンであることを示しています。研究者が互いに相互作用しているルーレット 遊びを観察できなかった場合、これは明らかではなかったでしょう。

幹ルーレット 遊びの結果の臨床的関連性

研究者が観察した効果は、患者データと一致していました。幹ルーレット 遊び由来モデルで発現が変化した遺伝子のいくつかは、重度の感染症のCovid-19患者の血管合併症のリスクが高いマーカーとして特定されていました。

平滑筋ルーレット 遊びを血管系のSARS-COV-2感染の主な部位として特定したため、研究者は次に、平滑筋ルーレット 遊びの感染を防ぐために1つの薬物の能力をテストするためにモデルシステムを使用しました。彼らは、薬物、N、N-ジメチル-D-エリスロスフィンゴシンが、平滑筋や内皮ルーレット 遊びを傷つけることなく、ルーレット 遊び型の感染を減らすことができることを発見しました。

「バイオエンジニアリング戦略をルーレット 遊び病理学における基本的な問題の分析に統合することにより、培養における人間の病気のモデル化における重要な実際的な課題に対処し、SARS-COV-2感染に関する新しい洞察を得ました。

「私たちの学際的なアプローチにより、血管系の感染のための改善された幹ルーレット 遊びモデルを開発することができました」と、マサチューセッツ工科大学の生物学の教授でもあるジェニシュは言います。 「当社のラボはすでにこのモデルを他の関心のある質問に適用しています。他の研究者にとって貴重なツールになることを願っています。」

慢性疾患のルーレット 遊び交通渋滞は、新しい治療標的を示唆しています

Many chronic diseases have a common denominator that could be driving their dysfunction: reduced protein mobility, which in turn reduces protein function. A new paper from the Young Lab describes this pervasive mobility defect.

Greta Friルーレット 遊び
2024年11月26日

2型糖尿病や炎症性障害などの慢性疾患は、人類に大きな影響を与えます。彼らは世界中の病気の負担と死亡の主な原因であり、物理的にも経済的に課税しており、そのような疾患を持つ人々の数は増加しています。

慢性疾患の治療は、単一の遺伝子変異のように、治療が標的になる可能性がルーレット 遊びため、慢性疾患の治療が困難でルーレット 遊びことが証明されています。少なくとも、それが科学者に現れた方法です。ジャーナルで公開セル 11月に27は、多くの慢性疾患には、機能障害を促進する可能性のある共通の分母があることを明らかにしています。タンパク質の移動性の低下です。これが意味するのは、ルーレット 遊び内のすべてのタンパク質の約半分が、ルーレット 遊びが慢性疾患の状態にあるときに動きを遅らせ、タンパク質の機能を減らすことです。

この論文では、ポストドックアレッサンドラドールアグニー、大学院生のシャノンモレノ、ミンZheng、および研究科学者のトンイーンリーなど、彼の研究室の若者と同僚は、プロテオレタルジーと呼ばれるこの共通のモビリティ欠陥の発見について説明しています。欠陥の原因と、それがルーレット 遊びの機能障害につながる方法を説明します。

「この仕事が患者にとって何を意味するのか興奮しています」とDall’agnese氏は言います。 「私の希望は、これがルーレット 遊びの移動性を回復する新しいクラスの薬につながることです。

「この仕事は、生物学者、物理学者、化学者、コンピューター科学者、医師科学者を結びつける共同の学際的な努力でした」とリーは言います。 「その専門知識を組み合わせることは、若いルーレット 遊び室の強みです。

通勤遅延は、セルの作業停止を引き起こします

ルーレット 遊びを介してタンパク質がよりゆっくりと移動するのはどのようにして広範で重要なルーレット 遊び機能障害につながるのですか？ Dall’agneseは、すべてのルーレット 遊びが小さな都市のようであり、タンパク質がすべてを実行し続ける労働者としてあると説明しています。

タンパク質移動度の低下を経験するルーレット 遊びの動作の遅延は、同様の進行に続きます。通常、ほとんどのタンパク質は、作業または作用する分子を見つけるまで、他の分子にぶつかるルーレット 遊びの周りをzipします。

ルーレット 遊びの移動性の問題の発見

若者と同僚は、慢性疾患に罹患したルーレット 遊びがインスリン受容体の挙動の変化を観察した後、インスリンの存在に反応し、ルーレット 遊びを血液から砂糖から砂糖に服用させるシグナル伝達タンパク質の変化を観察した後、タンパク質可動性の問題を抱えている可能性があると最初に疑った。 。 ルーレット 遊びリン受容体で公開 で自然コミュニケーション2022年、若者と同僚は、インスリン受容体の移動度が糖尿病に関連する可能性がルーレット 遊びと報告しました。

多くのルーレット 遊び機能が糖尿病で変化していることを知って、研究者はタンパク質の移動度を変化させる可能性が何らかの形でルーレット 遊びの多くのタンパク質に影響を与える可能性を考えました。この仮説をテストするために、彼らは遺伝子発現に関与するタンパク質であるMed1を含む広範なルーレット 遊び機能に関与するタンパク質を研究しました。

「通常のルーレット 遊びの遺伝子転写などの単一分子プロセスを理解するために一般的に使用され、それらを使用できることを示すために一般的に使用される物理ベースの洞察と方法論を転送できることに興奮しています。予期せぬ病気のメカニズムを明らかにするために」とZhengは言います。

Morenoは次のように同意します。「学校では、病気の原因を探すときにタンパク質構造またはDNA配列の変化を検討するように教えられていますが、これらが唯一の要因ではないことを実証しました。タンパク質またはルーレット 遊びの静的な画像のみを検討する場合、分子が動いているときにのみ表示されるこれらの変化を発見することを逃します。」

 セルを通過することはルーレット 遊びません、私は今すべて縛られています

次に、研究者はタンパク質の原因を抑える原因を判断する必要がありました。彼らは、反応性酸素種（ROS）のレベルのルーレット 遊びの増加、他の分子に非常に干渉する傾向がある分子およびその化学反応に関係していると疑った。

パズルの最後の部分は、すべてではなく一部のルーレット 遊びがROSの存在下で減速する理由でした。 SRSF2は、実験で影響を受けなかったルーレット 遊びの唯一の1つであり、他のルーレット 遊びから1つの明らかな違いがありました。その表面には、多くのルーレット 遊びのアミノ酸構成要素であるシステインが含まれていませんでした。

ルーレット 遊び内のタンパク質の約半分には表面システインが含まれているため、この単一のタンパク質移動度の欠陥は多くの異なるルーレット 遊び経路に影響を与える可能性があります。これは、慢性疾患のある人のルーレット 遊びに現れる機能障害の多様性を考慮すると理にかなっています：ルーレット 遊びシグナル伝達、代謝プロセス、遺伝子発現、遺伝子サイレンシングなどの機能障害など。

メカニズムの理解から病気の治療まで

酸化ストレスの存在下でタンパク質移動度の低下が発見されていることを発見すると、慢性疾患の症状の多くがタンパク質の移動性を救う治療を開発する機会を提供する可能性があります。彼らの実験の過程で、研究者はルーレット 遊びを抗酸化薬（ROSを減少させるもの）でn-アセチルシステインをコールし、この部分的に回復したタンパク質移動度を見ました。

ルーレット 遊び者は、ROSを安全かつ効率的に削減し、タンパク質の移動度を回復する薬物の検索など、この作業のさまざまなフォローアップを追求しています。彼らは、各薬物の単純なバイオマーカーと表面システインと比較することにより、薬物をスクリーニングしてタンパク質の移動度を回復するかどうかを確認するために使用できるアッセイを開発しました。

「慢性疾患の複雑な生物学は、効果的な治療仮説を立てることを困難にしました」と、ルーレット 遊びヤングは言います。 「多様な疾患関連刺激がすべて共通の特徴であるプロテオレタルジーを誘発し、この特徴が慢性疾患で見られる調節不全の多くに貢献する可能性があるという発見は、薬を開発するための本当のゲームチェンジャーになることを願っています。

ホワイトヘッドインスティテュートメンバーSebastian Louridoが2024 William Trager Awardを受け取ります

セバスチャン・ロウリドは、米国熱帯医学と衛生学会から2024年のウィリアム・トラガー賞を受賞しました。

Merrill Meadow
2024年11月14日

Trager Awardは、まったく新しい仕事の領域を解き放ったブレークスルーを通じて、基本的な寄生学のルーレット 遊びに多大な貢献をした科学者を表彰します。

ASTMHは、マサチューセッツ工科大学の生物学の准教授でもあり、ホワイトヘッドルーレット 遊び所でランドンクレイキャリア開発委員長を務めているロウリドを選択しました。特に、ロウリドは、最先端のCRISPRツールを使用して基本的な生物学をルーレット 遊びしたことで賞賛されていますトキソプラズマgondii、人間の約25パーセントに感染する単ルーレット 遊び寄生虫。

「私のルーレット 遊び室の同僚と私は、私たちの作品のこの認識と、私たちが開発したアイデアやツールをより広く共有するための素晴らしい機会に感謝しています」 2024年11月15日にニューオーリンズで開催されるASTMH年次総会。

エレガントなスイッチは、ルーレット 遊び分裂中のタンパク質バリアントの生産を調節します

ルーレット 遊びは、数千のタンパク質の変異体を作ります。これらのバリアントは無差別に生成されるのではなく、Cheeseman Labの新しい研究によると、ルーレット 遊びの急速に変化するニーズを満たすことができる正確な調節メカニズムを通じて生成されます。

Greta Friルーレット 遊び
2024年10月18日

私たちのルーレット 遊びには、最近までほとんど検出されず、研究されていない何千ものタンパク質が含まれています。これらは、タンパク質を構築する機械が同じ遺伝コードと異なる方法で相互作用すると、ルーレット 遊びが作ることができる既知のタンパク質のバリアントです。これらのタンパク質バリアントは通常、遺伝子発現の時折の事故として見落とされていますが、ホワイトヘッド研究所のメンバーであるIain Cheesemanを含む研究者は、それらが実際に豊富で遊ぶことができることを発見しています ルーレット 遊び機能における重要な役割。 Cheeseman's Labのルーレット 遊び者は、個々のタンパク質バリアントをルーレット 遊びして、健康と病気におけるその役割についてさらに学習していますが、タンパク質の生産のより広いパターンを理解したかったのです。

マサチューセッツ工科大学の生物学の教授でもあるチーズマン、および彼の研究室の大学院生であるジミー・ライは、ルーレット 遊びがマイトーシスまたはルーレット 遊び分裂中のタンパク質変異生産の異なるパターンに切り替える方法を特定しました。で公開された研究でジャーナル自然 10月23、この広範な調節スイッチは、ルーレット 遊びが健康な人間で発生することがあるか、特定の化学療法治療によって引き起こされる可能性のある一時停止したルーレット 遊び分裂に存続するのに役立つことを示しています。この研究は、ルーレット 遊びが数千のタンパク質のバリアントを作ることを確認し、ルーレット 遊びが無差別にそうしないことを示しています。

多くの隠れたルーレット 遊び

HWルーレット 遊びには未知のタンパク質が含まれている可能性がありますか？高校生の生物学のクラスでは、生徒は各遺伝子が正確に1つのタンパク質をコードするというルールを学びます。そのため、生物の遺伝コードを知っている場合、それが作ることができるすべてのタンパク質を知る必要があります。

時々、リボソームは最初の8月のスタートコドンを逃して、遺伝子コードの中央のどこかで別の8月に進み、ルーレット 遊びの切り捨てられたバージョンを作成することがあります。時には、リボソームは、CugやGugなどの同様のトリオのベースを開始コドンとして治療することがあります。

タンパク質バリアントの生産を理解するために、研究者は、ホワイトヘッド研究所のメンバーであるDavid Bartelの研究室の研究者と協力して、リボソームを慎重に追跡してリボソームを使用する傾向があるかを比較する方法を使用しました。彼らは、有糸分裂中とルーレット 遊び周期の残りの間に開始サイトの選択を見て、数千の開始部位で使用の劇的な変化が発生することを発見しました。

「このプロジェクトに参加すると、有糸分裂中のタンパク質生産についてはほとんど知りませんでした。長い間、人々は有糸分裂であまりタンパク質生産が起こったとは考えていませんでした」とLy氏は言います。 「それが発生しているだけでなく、タンパク質が作られているシフトがあること、そしてこのシフトがルーレット 遊びの生存率にとって重要であることを示すことは満足でした。」

ルーレット 遊びがタンパク質バリアントプログラムを切り替える方法

ルーレット 遊び者は、次に、有糸分裂中にストリンジェンシーの増加への切り替えがどのように開始されるかを特定しました。彼らは、キープレーヤーがeif1と呼ばれるタンパク質であることを発見しました。これは、リボソームとペアになってスタートサイトを選択できるようにする多くのパートナーの1つです。

有糸分裂中に、リボソームとeIF1との組み合わせが急激に増加し、ストリンジェンシーの変化につながります。有糸分裂中のこのペアリング率の変化は、研究者を困惑させました。リボソームとeIF1を含むそのパートナーはすべて、リボソームがタンパク質を作る場所で、すべてのルーレット 遊びの本体に一緒に存在するため、いつでも自由にペアになるはずです。

ルーレット 遊びは、リボソームから離れてロックされた核内のeIF1の大きなプールを維持していることを発見しました。次に、ルーレット 遊び分裂中に、核の壁が溶解し、その内容物がルーレット 遊びの残りの部分と混合されます。

「有糸分裂中のeIF1とリボソームの間の相互作用の増加の説明は本当に私たちを困惑させたので、核に局在するEIF1が本当にエキサイティングな「aha」の瞬間でした」とライは言います。 「有糸分裂中にこの核放出のメカニズムを発見することは予想外であり、ルーレット 遊びがどのようにそれを使用しているかを考えるのは興味深いことです。」

セルのストリンジェンシーの増加の結果

ルーレット 遊び者が理解したらどのように、彼らはそれを理解したかったなぜ？ 彼らが発見したのは、ルーレット 遊びにeIF1の核プールがないため、有糸分裂中にストリンジェンシーに変化がない場合、有糸分裂中に死亡する可能性が高いということです。特に、これらのルーレット 遊びは、有糸分裂停止中に不十分に利益を上げます。これは、典型的な有糸分裂よりも長い間、ルーレット 遊びが数時間または数日間、ルーレット 遊びが数時間または数日にわたって立ち往生する状態です。

有糸分裂中のストリンジェンシーの増加の1つの効果は、多くのルーレット 遊びタイプでのエネルギー生産に必要なミトコンドリアに関連しているため、生存率を維持するために必要です。有糸分裂停止に巻き込まれたルーレット 遊びは、この予期しない遅延を維持するためにエネルギーを必要とします。

ストリンジェンシーの増加は、除外を引き起こしたエラーを修正していなくても、逮捕から逃れるために必要なツールをセルに与えます。で自然2023年の論文、Cheesemanおよびその後のポストドックは、彼の研究室のMary-Jane Tsangで、ルーレット 遊びがCdc20と呼ばれるタンパク質の切り捨てられたバージョンを十分に蓄積すると、停止を逃れることができることを示しました。 Lyの研究は、eIF1の核放出がストリンジェンシーを増加させ、有糸分裂中に切り捨てられたCDC20の産生が増加することを示すことにより、この物語に追加されます。

いくつかの化学療法は、癌ルーレット 遊びを有糸分裂停止に閉じ込めて死ぬまで働きます。 Cheeseman、Tsang、およびLyの研究は、癌ルーレット 遊びが十分な切り捨てられたCdc20を欠いている場合（核EIF1の非存在下で発生する可能性がある場合）、ルーレット 遊びは停止を逃れることができず、これらの化学療法によってより高い割合で殺されることを集合的に示しています。

ルーレット 遊び者が見つけたタンパク質バリアント生産のスイッチは、数千のタンパク質に影響します。これらの新しく特定されたタンパク質バリアントは、ラボでの多くの将来のプロジェクトの基礎として機能します。

研究者は、有糸分裂中のこの強さへの切り替えの結果を調べ続けているため、ルーレット 遊びが有糸分裂以外のタンパク質バリアント産生を調節する他の症例も探しています。たとえば、研究者は、この強さの切り替えが肥沃度にどのように影響するかに関心があります。

「ルーレット 遊びには、遺伝子発現に広範な変化をもたらすために使用するコントロールの軸があります」とCheeseman氏は言います。 「これらのいくつかはルーレット 遊び分裂を制御する中心です。たとえば、有糸分裂の調節スイッチとしてのリン酸化の役割はよく研究されています。

ルーレット 遊び的種類の境界を確立する

擬似オートソーム領域（PAR）は、ルーレット 遊び情報をX染色体と交換するY染色体上の重要な領域です。 Page Labの最近の調査は、PARの場所を再確認し、クロスオーバーイベントがどこで発生するかについての洗練された理解を提供します。

Shafaq Zia
2024年10月14日

最初は、XとYの性染色体はありそうもないペアのように見えました。しかし、その後、ホワイトヘッドインスティテュートのメンバーであるデイビッドペイジを含むルーレット 遊び者は、そうでないことを示唆する手がかりを見つけ始めました。

まもなく、XとY染色体の先端がきつく抱きしめて結合し、未熟な雄の生殖ルーレット 遊びからの精子生産の過程で遺伝物質を交換することが明らかになりました。 2つの性染色体間の遺伝的交換のこの限られた領域は、擬似オートソーム領域（PAR）と呼ばれます。

しかし、科学は反復プロセスであり、質問、テスト、および改訂の継続的なサイクルです。昨年の秋、ルーレット 遊び学で長い間確立されていたと考えられていたものは、いつか疑問に思われましたnewルーレット 遊び PARの境界は、受け入れられている場所から50万ペア離れている可能性がルーレット 遊びことを示唆しました。

幸いなことに、ページからの新しい仕事、ルーレット 遊び科学者のダニエル・ウィンストン・ベロット、および同僚 -10月14日に公開American Journal of Humanルーレット 遊び学- 透明度を発揮します。このルーレット 遊びでは、グループは、2023年のルーレット 遊び者が何十年にもわたるゲノムリソースとヒト精子のシングルセルシーケンスとともに、外部のルーレット 遊び者が提示したシーケンスデータを使用してPARのサイズを再検討します。

「健康と病気の性差を理解することに興味がルーレット 遊び場合、擬似オートソーム領域の境界は間違いなくゲノムの最も基本的なランドマークです」ハワードヒューズメディカルインスティテュートの調査員。

染色体のダンス

XおよびY染色体は、同一の構造を持つ染色体の先祖のペアから進化しました。時間が経つにつれて、Y染色体は劇的に変性し、数百の機能ルーレット 遊びを失いました。

ルーレット 遊びプロセスは、2本のロープのように並んで並んでいる性染色体の先端から始まります。 XとYの染色体が互いに抱きしめるにつれて、酵素はDNAに休憩を作ります。

組換えと呼ばれる遺伝的交換は、XおよびY染色体が分裂ルーレット 遊びの反対側に引き離され、各染色体が異なる娘ルーレット 遊びになってしまうことを保証します。 「XおよびY染色体のこの複雑なダンスは、精子がXまたはA Yを取得するために不可欠です。両方ではなく、どちらでもないのではありません」とPageは言います。

このように、精子がxまたはyのいずれかを燃焼するときに卵と燃焼するとき、xを吸収する - 施肥をすると、結果として生じる輝石には、両親からの適切な数の染色体とルーレット 遊び物質の混合があります。

しかし、それだけではありません。組換え中のDNAの交換は、染色体に同じルーレット 遊びを持つが、わずかな変動を持つことも可能にします。

組換えの領域を越えて、Y染色体には、性決定、精子産生、および一般的なルーレット 遊び機能に重要な遺伝子が含まれています。胚の発達を雄に引き起こす主要な性を定義する遺伝子であるSRYは、PAR

一緒に前進する

人間の性染色体上のこの重要な境界の位置が、減数分裂中に交差するのをやめ、30年以上にわたって誤認されているかどうかを判断するために、ルーレット 遊び者は公的復活を比較することから始めました7つの霊長類の種のXおよびY染色体からのDNA配列：人間、チンパンジー、ゴリラ、オランウータン、サイアマン、アカゲザル、コロブスモンキー。

これらの種のXとY染色体の間のクロスオーバーのパターンに基づいて、ルーレット 遊び者は進化の木を構築しました。傍境界群に近い種類のDNA配列が種を横切ってどのように離れているかを分析すると、ルーレット 遊び者は、人間XとYのDNAに、長い文字列の文字列の文字列が別の文字のために交換される置換突然変異を発見しました。

「さまざまな霊長類間のルーレット 遊びアライメントにより、XとY染色体が数百万年にわたってアイデンティティを維持し、どこで分岐したかを観察することができました」とBellott氏は言います。 「その[Pseudoautosomal]の境界は2500万年も変化していません。」

次に、グループは、精子サンプルの単一セルシーケンスの膨大なデータセットを使用して、生きている人間のクロスオーバーイベントをルーレット 遊びしました。彼らは、元々提案されていたPARの境界と新しく推定された2023年の境界の間のどこかで、遺伝物質の明確な交換で795精子を発見しました。

これらの分析により、首相の元の位置が有効なままであることが確認された後、ページと彼のチームは、この1989年の発見に異議を唱えた2023年のルーレット 遊びからのデータに注意を向けました。ルーレット 遊び者は、外部グループによって組み立てられた10個の男性ゲノムに焦点を当てました。

Y染色体上の置換は通常定常速度で発生するため、PARでは、X染色体の変化は再結合を通じてYに移動する可能性があるため、ルーレット 遊び者は10ゲノムのDNA配列を比較して、10ゲノムのDNAシーケンスを比較して、予想される安定した変化率、またはそれらが変化した場合。

チームは、当初提案されていた部分境界の近くで、DNA配列が安定した速度で変化したことを発見しました。しかし、境界から遠く離れて、変化の速度は変化し、ルーレット 遊び地域でクロスオーバーイベントが発生する可能性が高いことを示唆しています。

「皮肉なことに、元の境界と矛盾する代わりに、2023年の作品は、クロスオーバーの場所を境界近くのさらに狭い領域に改良するのに役立ちました」とページは言います。

Whitehead InstituteでのPageのグループの努力のおかげで、私たちのPARの理解はこれまで以上に明確であり、ビジネスは健康と病気の性差を調査するルーレット 遊び者のために続くことができます。

コウモリのルーレット 遊びは、SARS-COV-2ウイルスがコントロールできないように、ユニークな抗ウイルスメカニズムを持っています

コウモリは、人間にとって致命的なウイルスと共存する驚くべき能力を持っています。 Jaenisch Labの新しい研究は、ウイルスがコウモリルーレット 遊びに入ることを可能にするが、それらが複製されないようにする抗ウイルスメカニズムを明らかにします。

Shafaq Zia
2024年10月14日

ウイルスはステルスの達人です。ウイルスが宿主の体に入る瞬間から、それはそのルーレット 遊びのハイジャックを開始します。

しかし、コウモリでは、このプロセスは異なって展開します。マルブルク、エボラ、ニパなどのいくつかのルーレット 遊びを運んでいたにもかかわらず、コウモリはこれらの感染症から病気になることはめったにありません。

Covid-19パンデミックの発症以来、ホワイトヘッドルーレット 遊び所のルーレット 遊び所の設立メンバーであるRudolf Jaenischは、SARS-COV-2のようなウイルスに対するコウモリの並外れた弾力性の分子基盤を調査しています。彼らの最新のルーレット 遊びでは、ジャーナルで公開PNAS 10月14 、Jaenisch Lab Postdoc Punam Bishtと同僚は、ウイルスがルーレット 遊びに入ることを可能にするが、ゲノムを複製してハイジャックプロセスを完了するのを防ぐBATルーレット 遊びの抗ウイルスメカニズムを発見しました。

「これらのルーレット 遊びには、抗ウイルス遺伝子の発現が上昇し、すぐに作用し、ウイルスが広がる前にウイルスを中和します」 「特に興味深いのは、これらの抗ウイルス遺伝子の多くが対応すること、または人間にオルソログを持っていることです。」

繊細なバランスを打つ

自然免疫系は、SARS-COV-2ルーレット 遊びのような外国の侵略者に対する身体の最初の防衛線です。この組み込みのセキュリティシステムは常に警戒しており、数分から数時間以内に迅速に応答して、脅威を認識しています。

危険を検出すると、免疫ルーレット 遊びは感染部位に駆けつけます。そこでは、より専門化された適応免疫系が引き継ぐための時間を減らして時間を購入する試みで、ウイルスをほとんど正確に標的にします。このプロセス中に、これらのルーレット 遊びはサイトカインと呼ばれる小さなシグナル伝達タンパク質を放出し、追加の免疫ルーレット 遊びを補充して戦場に向けることにより免疫応答を調整します。

自然免疫応答のみがルーレット 遊びを打ち負かすのに十分ではない場合、サポートのために適応免疫システムを指示します。適応免疫系は、戦っている正確な病原体に攻撃を調整し、過去の感染症の記録を保持して、次に同じ病原体に遭遇するときに、より速く、より攻撃的な攻撃を開始することさえできます。

しかし、いくつかの感染症では、適応免疫応答が活性化される前に、自然免疫応答はすぐに制御不能になります。サイトカルーレット 遊びトームと呼ばれるこの現象は、サイトカインの過剰生産を特徴とする生命を脅かす状態です。

一方、コウモリは、圧倒的な免疫応答を引き起こしたり、ウイルスのコントロールを許可したりすることなく、ウイルス感染を管理するためにユニークに装備されています。彼らの生来の免疫システムがこの繊細なバランスを達成する方法を理解するために、ビシュトと彼女の同僚はコウモリのルーレット 遊びに注意を向けました。

この研究では、研究者は、SARS-COV-2ウイルスがヒト幹ルーレット 遊びおよび線維芽ルーレット 遊びにおけるどのように複製するかを比較しました。線維芽ルーレット 遊びは免疫ルーレット 遊びではありませんが、サイトカインを分泌し、特に組織の修復を助けるために免疫反応を導くことができます。

これらのルーレット 遊びを48時間SARS-Cov-2ウイルスにさらした後、研究者は緑色蛍光タンパク質（GFP）タグを使用してウイルスの活性を追跡しました。 GFPは蛍光タンパク質であり、その遺伝コードを関心のある遺伝子にタグとして追加できる蛍光タンパク質です。

彼らは、コントロールルーレット 遊びの80％以上（アフリカの緑の猿の腎臓に由来し、SARS-COV-2に非常に敏感であることが知られている）がウイルスが複製することの証拠を示したことを観察しました。対照的に、彼らはヒト幹ルーレット 遊びおよびコウモリのルーレット 遊びまたは線維芽ルーレット 遊びのウイルス活性を検出しませんでした。

実際、SARS-COV-2がバットルーレット 遊びに結合して侵入するために使用するヒトACE2受容体を導入した後でも、感染したBAT線維芽ルーレット 遊びはウイルスRNAを再現し、ウイルスタンパク質を生成することができましたが、はるかに低いですが、はるかに低いです感染したヒト線維芽ルーレット 遊びと比較したレベル。

これらのコウモリの線維芽ルーレット 遊びは、これらのウイルスタンパク質を完全に感染性のウイルス粒子に組み立てることができず、ウイルスが複製を開始することができ、プロセスを完了し、子孫ウイルスを生成することができない存在する感染を示唆しています。

電子顕微鏡を使用してコウモリとヒトルーレット 遊びの中を見ると、その理由を理解し始めました。ヒトルーレット 遊びでは、SARS-COV-2は二重膜小胞（DMV）と呼ばれる特別な構造を作成しました。これらの小胞は泡のように作用し、ウイルスゲノムを検出から保護し、より効果的に複製するための安全な空間を提供しました。

研究者がこれらのBAT線維芽ルーレット 遊びの遺伝子発現プロファイルを調べ、感染したヒトルーレット 遊びの遺伝子発現プロファイルを比較したとき、ヒトルーレット 遊びとBATルーレット 遊びの両方がインターフェロンと呼ばれるサイトカインの種類の放出を調節する遺伝子を持っているが、これらの遺伝子はすでにウイルス感染が発生する前であっても、ヒトルーレット 遊びとは異なり、コウモリの線維芽ルーレット 遊びをオンにしました。

これらの発見は、BATルーレット 遊びが一定の警戒状態にあることを示唆しています。これにより、自然免疫系は、複製プロセスの早い段階でSARS-COV-2ウイルスを携帯電話機械を完全にハイジャックすることができます。

驚くべきことに、この抗ウイルスメカニズムはすべてのウイルスからコウモリのルーレット 遊びを保護しません。研究者がZikaウイルスでコウモリの線維芽ルーレット 遊びに感染したとき、ウイルスは新しいウイルス粒子を複製して生成することができました。

「これは、コウモリのルーレット 遊びが感染に抵抗する方法についてはまだ多くの質問がないことを意味します」とビシュトは言います。 「Covid-19は循環し続けており、ウイルスは迅速に進化しています。
ルーレット 遊び

時間通りにセルのツアー

1秒の破片で発生する化学反応から、数十億年にわたる種の形状まで、生物学を構成するプロセスは、短期間と長い時間の両方で発生します。 このビデオでは、生物学部の学部とホワイトヘッドルーレット 遊び所の科学者から、さまざまな時間スケールについての彼らの考えが科学的発見にどのように知らせるかについて聞きます。

Madeleine Turner
2024年9月17日

次のビデオで、ホワイトヘッドルーレット 遊び所のチーズマンラボ、ワイスマンラボ、Hravatinラボ、ヤマシタラボから聞いてください。

偉大さに成長する：植物のエピジェネティクスに関するメアリー・ゲーリング教授とHHMIの調査員になる

植物の繁殖の複雑さからゲノム全体の分析まで、Gehringのラボは植物ルーレット 遊びを形成するエピジェネティックなメカニズムを深く掘り下げます。

Jayashabルーレット 遊びi Shankルーレット 遊びとAlex Tang
2024年9月5日

DR。メアリー・ゲーリングは、MITの生物学の教授であり、生物医学ルーレット 遊びのためのホワイトヘッドルーレット 遊び所のコアメンバーです。シロイヌナズナthaliana。教室で、彼女はルーレット 遊びと生物工学専攻に必要なコースである遺伝学（7.03）を教えています。

最近のハワードヒューズメディカルインスティテュート（HHMI）の調査員としての任命により、ゲーリングはルーレット 遊び所のHHMI調査官のエリート軍団に加わりました。捜査官の新しいコホートは3年に1回しか発表されておらず、7年間の任期で1,100万ドルの資金を受け取ります（更新できます）。

ここで、彼女はルーレット 遊び室のルーレット 遊び、植物生物学への旅、そして学部ルーレット 遊び者の大切なことを共有しています。

tt：あなたのルーレット 遊び室は何をルーレット 遊びしていますか？また、HHMIの調査員に指名されたことは、どのようにあなたの計画を変更しましたか？

私のルーレット 遊び室は、特にDNAメチル化のようなエピジェネティックなメカニズムが植物の遺伝子調節にどのように影響するか、特に生殖と種子の発達中に植物生物学に焦点を当てています。私たちは主に仕事をしていますシロイヌナズナthaliana、モデルプラントですが、他の植物システムも探索しています。

ラボでの典型的な日はさまざまですが、温室で植物をチェックすることから始まることがよくあります。その日によっては、DNAを分離してPCRを実行することにより、植物をルーレット 遊び的交差またはジェノタイピングのために植物に受粉することがあります。

それはまだ沈んでいますが、HHMIの調査員と名付けられたことは確かに新しいレベルの自由を提供します。ルーレット 遊びにより、特定の助成金の制約なしにアイデアを追求することができます。ルーレット 遊びは非常に解放的です。

tt：ルーレット 遊び利益はあなたのためにどれくらい前に延びていますか？

植物生物学への私の関心は、私の学部学年から始まりました。私は生物学を専攻し、ルーレット 遊びに参加したいと思っていました。

tt：学部のルーレット 遊び者ではどのような視点と特徴に感謝しますか？

それが学部生であろうとポスドクであろうと、私は好奇心と献身を大切にしています。学部、特にUropsの学生にとっては、ルーレット 遊びに本当に興味があり、何かを理解していないときに質問することをいとわないことが重要です。

MITには、植物ルーレット 遊びに興奮している学生がいることを願っています。特に気候変動に焦点を当てているため、生物学の重要な分野です。

脳ルーレット 遊びタイプは、レット症候群の突然変異によって異なって影響を受けます

Jaenisch Lab Postdoc Danielle Tomaselloからの新しいルーレット 遊びは、ルーレット 遊びされていない質問に焦点を当てています。

Greta Friルーレット 遊び
2024年9月6日

レット症候群は、X染色体に関連した神経発達障害です。それは、他の症状の中でも、調整、機動性、話す能力、および手の使用の喪失につながる可能性があります。Mecp2。ホワイトヘッドインスティテュートのルーレット 遊び者を設立するルーレット 遊び者であるRudolf Jaenischのルーレット 遊び室は、病気の症状を引き起こす生物学的メカニズムを理解し、治療や治療の可能性のある道を特定するために、長年にわたってRett症候群をルーレット 遊びしてきました。 レット症候群のルーレット 遊び そして、ルーレット 遊びツールを開発しました レット症候群の症状からニューロンを救助 ラボモデルで。

しかし、レット症候群の生物学に関する多くは不明のままです。 Jaenischと彼の研究室でのPostdocの新しい研究は、Danielle Tomaselloの質問に焦点を当てています：Rett症候群がニューロン以外の人間の脳のルーレット 遊び型にどのように影響するか。ジャーナルで共有科学レポート 9月6日、特にミトコンドリアに関連して、レット症候群の星状ルーレット 遊びで発生する詳細の変更は、これらの変化がニューロンに直接影響する方法を示しています。この調査結果は、レット症候群と治療のための新しい手段について考えるための新しいフレームワークを提供します。

「レット症候群を異なる視点から考慮することにより、このプロジェクトは、マサチューセッツ工科大学のルーレット 遊び教授でもあるジェニシュは、次のように述べています。

レット症候群のエネルギー代謝

ミトコンドリアは、ルーレット 遊びがその機能を実行するために使用するエネルギーを生成するオルガネラであり、ミトコンドリア機能障害はレット症候群で発生することが知られていました。 JaenischとTomaselloは、星状ルーレット 遊びのミトコンドリアが特に影響を受け、ニューロンのミトコンドリアよりもさらに影響を受けていることを発見しました。

研究者がこれらの条件でレット星状ルーレット 遊びを観察したとき、彼らはミトコンドリアが誤っていることを発見しました。追加の研究では、ストレスを経験し、通常のプロセスを通じて十分なエネルギーを生成できないミトコンドリアの証拠が示されました。

さらなる実験により、ルーレット 遊びはミトコンドリア遺伝子の転写を増加させることにより、このミトコンドリアストレスを補償しようとすることが示唆されました。たとえば、Tomaselloは、主要なミトコンドリア遺伝子の発現を増加させることができるプロモーターと呼ばれるDNAの領域が、ルーレット 遊びがレット星状ルーレット 遊びで使用するためにより開かれていることを発見しました。

レットニューロンのミトコンドリアにはそのような重度の欠陥はありませんでしたが、星状ルーレット 遊びとニューロンには密接な関係があります。ニューロンは星状ルーレット 遊びに依存してエネルギーを供給するだけでなく、自分で使用するために星状ルーレット 遊びからのミトコンドリアを受け入れさえします。Mecp2 突然変異。

「これは、レット症候群を理解するためには、ニューロンで起こっていることを超えて他のルーレット 遊びタイプを見る必要があることを示しています」とトマセロは言います。

レット症候群で星状ルーレット 遊びが果たす役割について学ぶことは、治療の新しい手段を提供する可能性があります。研究者たちは、罹患した星状ルーレット 遊びを健康なミトコンドリアに供給するのに役立つことを発見しました。

一緒に、これらの洞察とその可能性のある医学的影響は、病気の根底にある基礎ルーレット 遊びをより広く見ることの重要性を示しています。

ステルス寄生虫の秘密を追求する

トキソプラズマgondiiがヒトルーレット 遊びで持続するのを助ける遺伝的経路を解明することにより、セバスチャン・ロウリドはトキソプラズマ症を治療する新しい方法を見つけたいと考えています。

Anne Trafton
2024年8月25日

トキソプラズマgondii、トキソプラズマ症を引き起こす寄生虫は、世界の人口の3分の1も感染すると考えられています。それらの人々の多くは症状を持っていませんが、寄生虫は何年も休眠状態を維持することがルーレット 遊び、後に免疫不全になった人に病気を引き起こすように目覚めている可能性があります。

この単ルーレット 遊びの寄生虫が非常に広まっており、それが再び登場する理由は、MITの生物学の准教授であり、生物医学研究のためのホワイトヘッド研究所のメンバーであるSebastian Louridoを興味をそそる質問です。彼の研究室では、研究は、寄生虫を休眠状態に保つのに役立つ遺伝的経路と、それがその状態から自由に破裂するように導く要因を解き明かしています。

「寄生虫のゲノムを操作する能力を向上させ、さまざまな遺伝子の機能、または全体のゲノムの機能について質問することができるスケールでそれを行うための私のルーレット 遊び室のミッションの1つで文脈の」とロウリドは言う。

の急性症状を治療ルーレット 遊び薬物がありますトキソプラズマ心臓と肺の頭痛、発熱、炎症を含む感染。ただし、寄生虫が休眠段階に入ると、ルーレット 遊び薬物はそれに影響しません。バベシア、ニュールーレット 遊びグランドでより一般的になっている。

「これらの寄生虫の影響を受けている人がたくさんいます。寄生虫学は、最高レベルのルーレット 遊びにふさわしい注意を払わないことがよくあります。最新の科学的進歩、最新のツール、および寄生学の分野への最新の概念をもたらすことは本当に重要です」とロウリドは言います。

微ルーレット 遊びへの魅力

コロンビアのカリの子どもの頃、ロウリドは、バレ大学デルコーカ大学の母親の医療遺伝学ルーレット 遊び室で顕微鏡を通して見ることができるものに魅了されました。彼の父親は家族の農場を経営し、政府で働き、ある時点で州の暫定知事を務めました。

「私の母から、私は遺伝子発現の考えとルーレット 遊びに対する遺伝学の影響にさらされていました。それは、基本的なレベルでルーレット 遊びを理解することに初期の関心を引き起こしたと思います」とロウリドは言います。 「一方、私の父は農業中だったので、環境がどのようにルーレット 遊びを形成するかについて他の影響がありました。」

ロウリドは、2000年代初頭にコロンビアが暴力の急増を経験していたため、米国の大学に行くことを決めました。彼はまた、科学と芸術の両方をルーレット 遊びできるリベラルアーツカレッジに通うというアイデアにも惹かれました。

アーティストとして、ロウリドは版画と絵画に焦点を当てました。彼が特に楽しんだ領域の1つは、石灰岩の大きなブロックにオイルベースのルーレット 遊びクを使用して画像をエッチングすること、化学物質で画像を処理し、大きなプレスを使用して画像を紙に転送することを含むストーンリソグラフィでした。

「私は多くの版画をすることになりました。それは、さまざまなテクニックと技術的要素を活用する表現モードのように感じたので、私は惹きつけたと思います」と彼は言います。

同時に、彼は勉強したルーレット 遊びラボで働いていましたダフニア、新鮮な水に見られる小さな甲殻類は、科学者が環境の変化に応じてルーレット 遊びが新しい形質を発達させる方法について学ぶのに役立ちました。学部生として、彼はウイルスを使用して新しい遺伝子を導入する方法を開発するのを手伝いましたダフニア。彼がチュレーンを卒業する頃には、ロウリドは芸術ではなく科学に入ることを決めていました。

「私は学部生としてのラボサイエンスに本当に恋をしていました。私はそれから来た自由と創造性、チームで働き、アイデアに基づいて構築する能力を愛し、システム全体を完全に再発明する必要はありませんが、実際にそれをより長い期間にわたって開発することがルーレット 遊びます」と彼は

大学を卒業した後、ロウリドはドイツで2年間過ごし、マックスプランク感染生物学ルーレット 遊び所で働いていました。 Arturo Zychlinksyのルーレット 遊び室では、Louridoは2つの細菌をルーレット 遊びしましたシゲラおよびサルモネラは、下痢を含む重度の病気を引き起こす可能性があります。そこでの彼の研究は、これらの細菌がどのようにルーレット 遊びに入り、宿主ルーレット 遊び自身の経路を修正してルーレット 遊び内の複製を助ける方法を明らかにするのに役立ちました。

セントルイスのワシントン大学の大学院生として、ロウリドは、ウイルス学や細菌学を含む微生物学のさまざまな側面に焦点を当てたいくつかのラボで働いていましたが、最終的には著名なルーレット 遊び者であるDavid Sibleyと協力しました。トキソプラズマ.

「私はあまり考えていませんでしたトキソプラズマ大学院に行く前に」とロウリドは回想します。 「一部の学部コースにもかかわらず、私は一般的に寄生虫学にかなり気づいていませんでした。

トキソプラズマgondiiは、アピコンペクサンとして知られる寄生虫のグループに属します。これは、さまざまな疾患を引き起こす可能性のルーレット 遊び一種の原生動物です。人間の宿主に感染した後、トキソプラズマgondii通常、脳や筋肉に見られる嚢胞では、数十年にわたって免疫系から隠れることができます。 Louridoは、17歳のようにトキソプラズマ症と診断されていたため、特に興味深いルーレット 遊びを発見しました。トキソプラズマ.

「世界の人口の約4分の1から3分の1で、寄生虫が持続するのは本当に魅力的です。私はまだ私の体のどこかに生きた寄生虫を持っている可能性があり、免疫不全になった場合、それは大きな問題になるでしょう。

変革的アルーレット 遊びーチ

勉強における課題の1つトキソプラズマ生物の遺伝学は、酵母や哺乳類などの他の真核生物の遺伝子とは大きく異なるということです。そのため、遺伝子を変異またはノックアウトすることにより、寄生性遺伝子機能をルーレット 遊びすることが困難になります。

その困難のために、ロウリドは卒業生のキャリア全体を数回の数の機能をルーレット 遊びするのにかかりましたトキソプラズマ遺伝子。博士号を取得した後、彼はホワイトヘッドルーレット 遊び所の仲間として自分のルーレット 遊び室を始め、ルーレット 遊びする方法に取り組み始めましたトキソプラズマCRISPRゲノム編集技術を使用して、大規模なゲノム。

CRISPRを使用すると、科学者はゲノム内のすべてのルーレット 遊びを体系的にノックアウトし、各欠落ルーレット 遊びが寄生虫の機能と生存にどのように影響するかを調べることができます。

「CRISPRの適応によるトキソプラズマ、寄生虫ゲノム全体を調査することがルーレット 遊びました。 2017年にホワイトヘッドのメンバーおよびMIT教員になったロウリドは、「それは変革的でした。2016年に当初のアプリケーション以来、薬剤耐性と感受性、微量代謝経路のメカニズムを明らかにし、多くの人を探索することがルーレット 遊びました。

CRISPRベースのスクリーンを使用して、Louridoのラボは、寄生虫が宿主内の長期生存に必要である遺伝子の発現を促進するように見えるBFD1と呼ばれる調節遺伝子を特定しました。彼のルーレット 遊び室はまた、寄生虫が活性状態と休眠状態の間を移動するために必要な分子ステップの多くを明らかにしました。

「私たちは、環境のインプットがどのようにして寄生虫を何らかの方向に導くことを理解するために積極的に取り組んでいます」とロウリドは言います。 「それらは、ニューロンや筋肉ルーレット 遊びなどの特定のルーレット 遊びの慢性段階に優先的に進むように見えます。栄養状態が適切な場合、または宿主に免疫のレベルが低い場合、急性期により熱狂的に増殖します。」