自然及子刊综览
2016-12-30 中国科学报 张章 中国科学报 张章
《自然》新型CRISPR Cas基因编辑系统面世CRISPR Cas9是被研究人员广泛用于精准添加、删除或修改DNA片段的基因组编辑工具，它来源于细菌，在细菌内帮助抵抗入侵的病毒。目前的系统来自人工培育的细菌，大量未培养的原核生物成为替代性基因编辑工具的潜在来源。美国加利福尼亚大学伯克利分校Jillian Banfield及同事分析了上万新改造的基因组，这些基因组来自在地下水、土壤、婴儿肠道和其他
《自然》
新型CRISPR Cas基因编辑系统面世
CRISPR Cas9是被研究人员广泛用于精准添加、删除或修改DNA片段的基因组编辑工具，它来源于细菌，在细菌内帮助抵抗入侵的病毒。目前的系统来自人工培育的细菌，大量未培养的原核生物成为替代性基因编辑工具的潜在来源。
美国加利福尼亚大学伯克利分校Jillian Banfield及同事分析了上万新改造的基因组，这些基因组来自在地下水、土壤、婴儿肠道和其他各种环境中发现的微生物群落，结果发现了两种新型CRISPR Cas系统，他们将其分别称为CRIPSR CasX 和CRISPR CasY。之后，这两种系统在Jennifer Doudna的实验室接受了检测，其活性得到证实。
CRISPR Cas中的Cas指的是在预定位置剪切双链DNA的DNA剪切酶。在该研究中，作者还报告了在古菌域首次发现Cas9，这一点引人关注，因为过去认为缺乏细胞核的原核生物没有此类系统。
《自然》
“带走”呼吸的感受器
据《自然》在线发表的一篇论文报道，Piezo2蛋白在小鼠中阻止了肺部过度扩张的发生。此前，人们认为这种蛋白与皮肤的触觉有关，它还调控着正常呼吸作用，在婴儿出生时的初始肺部扩张中也不可或缺。这些发现或许为一些呼吸道障碍，比如睡眠呼吸暂停和慢性阻塞性肺病提供了见解。
大多数哺乳动物都通过一种被称为赫-鲍二氏反射的反应防止肺部过度扩张，这种反射会使吸气立刻停止。然而，人们并不清楚它的具体工作机制。此前，人们发现Piezo2能帮助细胞感知机械力，并对其作出反应，且在感觉神经元中大量存在。
美国斯克里普斯研究所Ardem Patapoutian及同事探索了Piezo2在调节小鼠肺部扩张中的作用。他们发现，在成年小鼠的特定神经元中删除Piezo2会损害赫-鲍二氏反射，导致潮气容积增加（也就是比平时更大口吸气）。缺少Piezo2的新生小鼠会在出生时死亡。
这些结果表明，Piezo2能感知气道扩张，在新生小鼠中建立呼吸作用，并调控成年小鼠的正常呼吸。作者提出，这种扩张感受器的缺陷可能与一些呼吸道障碍有关，比如慢性阻塞性肺病、婴儿猝死症和成年人的睡眠呼吸暂停。然而，人类Piezo2的作用仍然需要进一步探究。
《自然—神经科学》
怀孕改变母亲大脑结构
在线发表于《自然—神经科学》的一篇论文对25位初次生育的母亲进行了研究，发现怀孕会在至少两年内导致大脑的结构性改变。这些改变发生在与社会认知有关的区域，以及母亲对其婴儿的图像做出反应的区域。此外，改变的程度还能预测母亲对孩子的依恋程度。
由于激素水平急剧上升，怀孕会带来剧烈的心理和生理改变。虽然人们已经知道，一些幅度更小的激素改变（比如青春期的激素改变）会调控人脑的结构和功能，但怀孕对母亲大脑的结构改变还尚不清楚。
荷兰莱顿大学Elseline Hoekzema和同事设计了一项前瞻研究，在怀孕前后对25位初次生育的母亲进行了检查，以表征怀孕导致的脑灰质结构改变。与19位初次做父亲的男性、17位没有子女的男性和20位从未生育的女性相比，初次生育的母亲与心智理论相关的区域出现了灰质减少，这种结构性改变可以区分女性是否有过怀孕产子的经历，还能预测母亲在产后期对婴儿的依恋程度。
在向母亲展示她们的婴儿的照片时，相较于其他婴儿的照片，研究者在母亲被怀孕改变的脑区观察到了神经活动增加。最后，后续成像显示，除了海马体的灰质容量部分恢复外，灰质减少在胎儿出生后至少持续了两年时间。
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