盘点
7/19-7/25 改变未来的前沿科技
全文共1937字,阅读约5分钟
1
AlphaFold预测出98.5%人类蛋白结构
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蛋白质的功能取决于它独特的三维结构,弄清结构的形状及其折叠形成的方式,有助于开发创新疗法,但传统实验观察方法耗时耗力。谷歌旗下DeepMind团队上周在 Nature 发文并开源AlphaFold2人工智能系统源代码,该系统去年引发学界轰动,其预测出的部分蛋白质分子结构与用冷冻电镜等实验室方法观察到的结构相差无几,实现该领域50年来的重大突破。团队与欧洲生物信息研究所合作,于7月22日再次在 Nature 发表论文,宣布AlphaFold已经实现对98.5%已知人类蛋白质以及果蝇、斑马鱼等20种模式生物蛋白质的结构预测。在对人体蛋白质组三维结构的预测中,AlphaFold精确预测了35.7%的氨基酸残基位点,基本准确地预测了58.0%的氨基酸残基位点。此前,科学家们历经数十年努力,解析的结构也只覆盖了人类蛋白序列中17%的氨基酸。AI能在几天内完成以前需要数月甚至数年才能完成的事情,其突破不仅提升了我们对蛋白质的理解,还将改变我们对几乎所有生理过程和人类疾病的认识。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03828-1
2
西北浆水面立大功!
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血尿酸长期过高会导致痛风,严重影响正常生活。在中国,珠三角、环渤海、长三角等沿海地区为痛风高发区,而甘肃等西北地区为痛风低发区,这可能与西北传统美食——浆水面有关。GUT MICROBES 上发表的一篇论文称,兰州大学生命科学学院团队对180名兰州人进行问卷调查,发现每周食用浆水面的频率超过6次,痛风患病率急剧下降。团队开展进一步研究,从西北传统浆水中筛选分离出一种发酵乳杆菌JL-3益生菌,它具有较强的尿酸降解能力,有效改善了模型小鼠的高尿酸血症。JL-3益生菌菌株广泛存在兰州市面上售卖的各种浆水中,可将尿酸降解为尿囊素和尿素,完胜酸奶中的XS14菌。这为痛风患者提供了一种新的治疗思路。
论文 👉
DOI: 10.1080/19490976.2021.1897211
3
神奇的“魔角”石墨烯
👀
传统的超导材料在磁场超过一定强度(到达临界磁场)后便会失去超导性,但7月21日 Nature 上发表的一项研究显示,MIT曹原所在的研究团队发现了一种新的超导材料——按“魔角”扭曲的三层石墨烯(magic-angle twisted trilayer graphene,MATTG),能在高达10特斯拉的强磁场下保持超导性,大约是传统超导材料承受能力的3倍。研究人员将三层石墨烯堆叠在一起,并将中间的一层相对于外层旋转1.56度,制造出这种石墨烯材料。目前,磁共振成像(MRI) 机器仅限于1~3特斯拉的磁场,如果用这种奇特的石墨烯超导体制造,那么MRI就可以在更高的磁场下运行,产生更清晰的人体图像。此外,该材料还可以帮助科学家设计更强大的超导体,用于实际的量子计算。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03685-y
4
蜘蛛毒液拯救心脏
心脏病发作时,流向心脏的血液减少,导致心肌缺氧;而缺氧会导致细胞环境变成酸性,这为心脏细胞发送了一个“死亡信号”。近日,Circulation 上发表的一篇论文称,澳大利亚昆士兰大学团队发现,漏斗网蜘蛛的毒液含有阻断心脏“死亡信号”的关键蛋白,可用于开发新的候选药物,防止心脏病发作造成的心脏损伤,以及延长用于移植的供体心脏寿命。漏斗网蜘蛛(Funnel-web Spider)被发现于澳大利亚东部,被它咬伤后,15分钟内就会死亡。研究人员发现,来自漏斗网蜘蛛毒液的Hi1a蛋白能特异性阻断心脏中的酸敏感离子通道1a(ASIC1a),因此死亡信号被阻断,从而导致细胞死亡减少,心脏细胞存活率提高。目前临床上还没有可以防止心脏病发作造成心脏损伤的药物,这项发现为我们带来了新的希望。
论文 👉
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.054360
5
新发现!“好胆固醇”保护肝脏
👇
高密度脂蛋白(HDL)被称为“好胆固醇”,主要负责清除体内的胆固醇,并将其输送到肝脏进行处理。7月23日,Science 上发表的最新研究揭示了它另一个令人意外的作用:美国圣路易斯华盛顿大学和韩国江原国立大学领导的研究团队在小鼠实验中发现,一种来自肠道的特殊类型HDL(被叫做HDL3),可以阻断肠道细菌产生的炎症信号,避免炎症反应,保护肝脏。进一步研究表明,人类血液样本中也存在同样的保护性分子复合物,这表明人类也存在类似机制。研究人员还使用了一种药物化合物来增加小鼠肠道中的HDL3,结果显示它能保护小鼠免受不同类型的肝损伤。这项研究揭示了治疗或预防肝病新的可能性,无论肝病是由高脂肪饮食还是酗酒或手术等身体损伤引起。
论文 👉
https://science.sciencemag.org/content/373/6553/eabe6729
6
每周吃多少鱼,
可降低死亡风险?
👅
中山大学和广州第十二医院等机构的研究人员在《欧洲临床营养学杂志》(European Journal of Clinical Nutrition)上发表论文称,每周食用鱼类4-6份(每份50g),与多种死亡风险降低相关。研究共纳入广州18215名平均60岁以上的受试者,平均随访时间长达11年有余。结果显示:与每周食用鱼类0-3份的受试者相比,每周食用鱼类4-6份,与全因死亡风险降低15%、心血管疾病死亡风险降低23%、缺血性心脏病死亡风险降低20%、中风死亡风险降低25%、缺血性中风死亡风险降低25%,以及出血性中风死亡风险降低39%相关。而每周食用鱼类7-10份与风险降低的关联却略逊一筹,分别与全因、心血管疾病、缺血性心脏病、中风、缺血性中风和出血性中风死亡风险降低8%、13%、22%、7%、10%和34%相关。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41430-021-00968-5
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