10.12 Science 揭示 RNA-Seq 数据有助于发现罕见的遗传变异；轮状病毒感染或可引起 1 型糖尿病

① Science 揭示 RNA-Seq 数据有助于发现罕见的遗传变异

纽约基因组中心、哥伦比亚大学等机构的研究人员近日在《Science》杂志上发文，称 RNA 测序数据有助于发现罕见的遗传变异。他们开发出一种新颖方法，能够通过了解两个等位基因的表达失衡来诊断罕见疾病。

文章的第一作者、斯克里普斯转化科学研究所的 Pejman Mohammadi 博士表示，出现罕见疾病时，罕见的遗传变异通常会出现在一个拷贝上。查看一群人的每个基因就能了解亲本拷贝之间有多少变异是 ok 的。「如果母本拷贝的表达量比父本拷贝高得多，那么我们可以假设其中一个带有突变，」他说。

这个过程不一定能够说明哪个变异是引发疾病的原因。不过，它可以让人们关注某些基因，从而开展下一步的分析。在这篇论文中，研究人员展示了如何应用这种方法来研究 70 名罕见病患者的 RNA-seq 数据。他们确诊了之前的一项诊断结果，并提出了几个病例的新诊断结果。

原文检索：Genetic regulatory variation in populations informs transcriptome analysis in rare disease

② PLoS Pathog：轮状病毒感染或可引起 1 型糖尿病

在一项新的研究中，澳大利亚墨尔本大学的 Leonard C. Harrison 及其同事们发现轮状病毒感染可能在 1 型糖尿病的发生中起作用。

这篇论文中，研究人员首先回顾了支持他们这一观点的分子证据，并指出轮状病毒感染与血清胰岛自身抗体之间存在关联性。他们还讨论了轮状病毒感染引起胰腺病变的结果，此外也讨论了促进 1 型糖尿病发病率上升的环境因素。最后，他们评估了人群水平的数据，这些数据表明轮状病毒疫苗接种可能与 1 型糖尿病的发生率降低有关。

此外，未来的研究应当致力于揭示 1 型糖尿病发生机制，并直接确定轮状病毒是否在胰岛自身免疫反应或 1 型糖尿病发作之前感染了人类胰腺。

原文检索： Does rotavirus turn on type 1 diabetes?

③ Biotechnology for Biofuels：利用 CRISPR-Cas9 实现对甘蓝型油菜 LPAT 基因的功能解析

甘蓝型油菜（Brassica napus）是最为重要的油料作物之一，研究其油脂合成与代谢对培育高含油量油菜品种具有重要意义。甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交进而经过染色体加倍而形成的异源四倍体，高效地敲除其所有基因拷贝对研究甘蓝型油菜含油量基因调控具有重大意义。

华中科技大学栗茂腾教授课题组利用 CRISPR 技术针对具有 7 个拷贝的 BnLPAT2 和具有 4 个拷贝的 BnLPAT5 的保守基因编码区分别设计了 3 个和 1 个 gRNA 靶点，并分别构建成 4 个单靶点载体和 2 个多靶点载体。

转基因后代序列分析发现：BnLPAT2 基因所对应的 7 个拷贝和 BnLPAT5 基因所对应的 4 个拷贝都发生了突变，并且其潜在的脱靶位点上均没有检测到脱靶现象。

本研究对于甘蓝型油菜等多倍体植物的基因功能研究具有借鉴作用。

原文检索：Effective editing for lysophosphatidic acid acyltransferase 2 / 5 in allotetraploid rapeseed (Brassica napus L.) using CRISPR-Cas9 system

④ Nature Neuroscience揭示磁感应蛋白与神经元功能的关系

利用磁场控制细胞或生物体具有巨大的研究和医疗潜力，因为这是一种比光遗传学和化学遗传学侵入性更小、更快速的方法。

浙江大学沈颖、美国弗吉尼亚大学 Julius Zhu 和荷兰 Radboud 大学 Tansu Celikel 三个团队独立使用了系列方法研究磁感应蛋白（Magneto，铁蛋白/TRPV4 复合体）是否影响神经元功能，他们的研究背靠背地发表在同期的《自然·神经科学》。

沈颖研究小组利用一种病毒将 Magneto 蛋白表达在小脑浦肯野细胞中，等待两周然后记录暴露在磁场中的浦肯野细胞神经活动，全面且仔细的功能研究和计算表明磁刺激没有改变浦肯野细胞的任何电生理特性。这与 Tansu Celikel 研究组的结果相同：后者将 Magneto 表达在小鼠大脑皮层神经元中，使用植入微电极记录动物暴露在磁场中时的皮层神经元活动，发现磁刺激没有改变神经元的动作电位。

Julius Zhu 团队则研究了三种磁感应蛋白，与其他两个团队的结果相同，他们观察到在表达磁感应蛋白的海马细胞中磁场刺激不会诱导电流，虽然神经元有时出现电流的自发变化，但这些变化与磁刺激不匹配。因此，三个团队的研究结果一致表明 Magneto 不会形成一个功能性离子通道。

在论文中，三个团队总结到：「这些结果共同支持一个结论，即 Magneto、MagR 和铁蛋白 Trpv1 复合体不能通过磁诱发动作电位控制神经元活动。」

原文检索：Magneto is ineffective in controlling electrical properties of cerebellar Purkinje cells

⑤ Nat Commun：血液检测有助于预测脑癌

近日，University of Strathclyde 的科学家们开发了一种可以帮助加速脑癌诊断的血液测试方法。

这项技术使用红外光营造血液样本的「生物特征」，并应用人工智能技术检查癌症的发生。该研究成果现已发表在《Nature Communications》杂志上。

来自 ClinSpec Diagnostics 的首席科学官 Matthew J. Baker 博士主持了这项研究。他说：「这是我们公布的关于临床可行性研究的第一份数据，也是我们血液测试在临床上首次证明。更早发现脑肿瘤能够显著改善患者生活质量，同时也节省了医疗服务费用。」

原文检索：Development of high-throughput ATR-FTIR technology for rapid triage of brain cancer

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