《自然》杂志一月份不得不关注的重量级亮点研究

来源：原创网站2022-01-25 19:02

时光荏苒，一月转眼就要结束了。即将到来的一月，《自然》杂志有哪些亮点？边肖整理了相关文章，和大家一起学习！[1]自然：大进步！脱氧核酶切割RNA分子的机理DOI: 10.1038/S41586-021-04225-4脱氧核酶是一种精确的生物催化剂。一些脱氧核酶可以破坏不需要的核糖核酸分子。然而

时光荏苒，一月转眼就要结束了。即将到来的一月，《自然》杂志有哪些亮点？边肖整理了相关文章，和大家一起学习！

所用构造函数的性质及修改验证。

图片：nature，2022，doi :10.1038/s 14586-021-04225-4。

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doi:10.1038/s 14586-021-04225-4

脱氧核酶是一种精确的生物催化剂。一些脱氧核酶可以破坏不需要的核糖核酸分子。然而，它们在医学上的应用仍然存在重大障碍。在一项新的研究中，杜塞尔多夫大学、波恩大学和胡利希研究中心的研究人员研究了脱氧核酶如何在原子分辨率下实时工作。相关研究成果发表在2022年1月6日的《自然》杂志上，标题为“一种RNA清洗DNA催化剂的时间分辨结构分析”。

脱氧核糖核酸酶是由脱氧核糖核酸和酶组成的词，是一种催化性的脱氧核糖核酸序列。它们包括由大约15个核苷酸组成的催化核心，在催化核心的左侧和右侧具有短的结合臂，每个结合臂具有大约10个核苷酸。虽然催化核心的序列是固定的，但结合臂可以被修饰以特异性匹配几乎任何RNA靶序列。

这项研究的目的是针对病毒、癌症或受损神经细胞中不需要的核糖核酸分子，并使用脱氧核酶攻击和破坏它们。这是通过与目标RNA分子上的核苷酸序列相匹配的结合序列来实现的。DNAzyme精确对接到匹配位置，其催化核心切割RNA分子，然后生成的RNA片段在细胞内快速降解。脱氧核酶的结合臂可以快速方便地互换。

治疗的好处显而易见：不需要的RNA可以被精确地破坏，而细胞中其他有用的RNA链却不受影响。在一些病毒中，如非典病毒和埃博拉病毒，遗传物质被编码在一个核糖核酸分子上。像健康细胞一样，癌细胞使用所谓的信使核糖核酸(mRNA)来编码蛋白质。癌细胞中的mRNA序列往往与健康细胞略有不同或存在量不同，这意味着DNAzyme可以特异性攻击癌细胞而不影响其他细胞。

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doi:10.1038/s 14586-021-04263-y

单细胞的转录组分析和蛋白质分析可以通过提供健康和患病组织的细胞蓝图，彻底改变科学家对生物现象的解释。然而，这些方法没有描述细胞不断改变其生化特征和下游行为输出的动态情况。近日，在国际期刊《自然》发表的题为《感染的行为免疫景观》的研究报告中，来自西班牙的科学家发现，在火炎期间，免疫系统中循环的中性粒细胞会获得不同的行为模式，相关研究确定了与人类心血管疾病相关的有害中性粒细胞行为。同时，这项研究提供了重要的信息，这可能有助于开发新的疗法，以最大限度地减少心肌梗死的后果。

中性粒细胞是构成身体第一道防线的免疫细胞，但它们也会损害健康细胞，包括心血管系统中的细胞。研究人员表示，许多研究将血液中中性粒细胞的存在与高风险心血管疾病和疾病严重程度联系起来。然而，仅仅通过清除中性粒细胞似乎不太可能保护身体的心血管系统，因为它可能会使身体对威胁它的病原体没有抵抗力。为了解决这个问题，研究人员开始寻找能够导致血管损伤的特殊类型的中性粒细胞。他们使用高分辨率活体显微镜分析了这些细胞，这可以帮助研究人员直观地分析活体动物毛细血管中的细胞。

随后，研究人员设计了一个高度新颖的计算系统，可以通过简单测量大小、形状和运动变化来分析血管中细胞的行为。这项分析确定了炎症过程中的三种中性粒细胞模式，但只有一种模式与心血管损伤有关，这种模式的特征是体积大且接近血管壁。将这一计算系统与动物模型中的大量遗传分析相结合，研究人员可以识别出导致有害中性粒细胞行为的分子。

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doi:10.1038/s 14586-021-04264-x

多年来，公共卫生专家一直在警告：人类与细菌共存的下一个阶段将是一个黑暗的未来，新的菌株将使曾经强大的抗生素失效。联合国最近预测，除非开发出新药，否则在未来十年，耐多药感染将迫使多达2400万人陷入极端贫困，到2050年每年造成1000万人死亡。

科学家特别担心一大群细菌在医院传播。他们不仅可以避开最畅销的青霉素、四环素等药物，还可以避开长期以来最后选择的重要抗生素粘菌素。当粘菌素失效时，通常没有有效的抗生素来治疗多药耐药感染患者。

现在，在一项新的研究中，美国洛克菲勒大学的研究人员报告了他们发现的一种化合物，这种化合物可以克服粘菌素耐药性。在动物实验中，这种潜在的抗生素对危险的机会性病原体非常有效，如鲍曼不动杆菌(医疗机构中最常见的感染原因)。这一发现可能会导致开发一类新的抗生素来对抗对其他治疗无效的菌株。相关研究成果最近发表在《自然》杂志上，标题为“一种天然激发的抗生素，针对多药耐药病原体”。本文作者是洛克菲勒大学的肖恩布雷迪博士。