来源: 中国科学报 发布时间:2021-11-30
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《自然》

上下文推理是感觉运动技能学习基础

美国哥伦比亚大学James B. Heald研究小组研究发现,上下文推理是感觉运动技能学习的基础。相关论文11月24日在线发表于《自然》杂志。

研究人员提出了一种运动技能理论模型,该理论认为运动记忆的创建、更新和表达都是由大脑上下文推理所调控。他们的理论表明,运动适应的产生既可以通过适当的学习创造和更新记忆来实现,也可以通过学习改变现有记忆的表达方式来实现。这一发现使研究人员能够解释之前无法统一解释的运动技能的关键特征:自动化发生、节省效应、顺行干扰、环境对学习效率的影响以及外显学习和内隐学习之间的区别。

更重要的是,他们的理论还能够预测新的现象—诱发运动功能恢复和情境依赖的单试学习,这一现象研究人员已经通过实验来证明。这些结果表明,与经典的单一情境机制相比较,上下文推理机制才是人类运动行为如何反应多样化经验的关键原理。

据了解,人类一生都在学习、储存和完善一系列的运动记忆。例如,通过经验,我们能够熟练地操纵大量具有不同动力学特性的物体。然而,对于人类的感觉运动经验如何被分割成单独的记忆单元,以及人类如何适应和使用这个不断增长的技能,其中的原理还不清楚。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04129-3

ecDNA枢纽驱动分子间肿瘤基因协同表达

近日,美国斯坦福大学Howard Y. Chang课题组发现,染色体外DNA(ecDNA)枢纽驱动分子间肿瘤基因的协同表达。11月24日,《自然》杂志在线发表了这项成果。

研究人员发现,ecDNA枢纽——核内约10~100个ecDNA组成的集群,使分子间增强子—基因的相互作用促进了致癌基因的过表达。编码多个不同致癌基因的ecDNA在不同的癌细胞类型和原发性肿瘤中形成枢纽。在一个MYC扩增的结直肠癌细胞系中,每个ecDNA在空间上与其他ecDNA聚集在一起时更有可能转录致癌基因。BET抑制剂JQ1分散了ecDNA枢纽并优先抑制ecDNA衍生的癌基因转录。BRD4结合的PVT1启动子与MYC异位融合并在ecDNA中重复,并接受杂乱的增强子输入来驱动MYC的有效表达。

此外,外源外显子上的PVT1启动子足以通过ecDNA枢纽以JQ1敏感的方式介导基因的反式激活。通过CRISPR干扰对ecDNA增强子进行系统沉默,揭示了在不同ecDNA上扩增的多个肿瘤基因位点之间的分子间增强子—基因激活。因此,蛋白质结合的ecDNA枢纽能够实现分子间的转录调控,并可能作为肿瘤基因功能和合作进化的单位,以及作为癌症治疗的潜在靶标。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04116-8

《科学》

干细胞积累表观遗传记忆扩大潜能并改变组织适应性

美国洛克菲勒大学Elaine Fuchs课题组发现,干细胞通过积累不同的表观遗传记忆来扩大潜能并改变组织的适应性。相关论文11月26日发表在《科学》杂志上。

研究人员测试了干细胞是否拥有和积累不同经历的记忆,以及其后果如何。研究人员监测了对伤口的反应,发现当毛囊干细胞离开它们的微环境,迁移到修复受损的表皮,并在那里长期定居,它们对每一次经历都积累了持久的表观遗传记忆,最终在修复后的表观遗传适应中维持表皮的转录程序和表面屏障。每个记忆都是不同的、可分离的,并有其自身的生理影响,从而共同赋予这些干细胞高度的再生能力来愈合伤口,并扩大它们的组织再生任务。

相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh2444

《免疫》

I型干扰素激活常规树突细胞促进保护性抗肿瘤细胞免疫

美国麻省理工学院Stefani Spranger研究小组发现,I型干扰素激活CD11b+常规树突细胞来促进保护性抗肿瘤CD8+T细胞免疫 。相关论文11月19日在线发表于《免疫》。

为了描述与生产性抗肿瘤T细胞免疫有关的树突状细胞(DC)状态,研究人员比较了自发消退和进展的肿瘤。缺乏1型DC(DC1)的Batf3-/-小鼠的肿瘤反应性CD8+T细胞在进展期肿瘤中消失,但在抑制期肿瘤中保留。抑制性肿瘤内DC的转录分析显示,CD11b+常规DC(DC2)的激活状态以干扰素(IFN)刺激基因(ISG)的表达为特征(ISG+DC)。ISG+DC激活的CD8+T细胞在体外与DC1相当。

与交叉呈递的DC1不同,ISG+DC获得并呈递完整的肿瘤衍生肽—主要组织相容性复合体I类(MHC I类)复合物。抑制性肿瘤产生的I型IFN推动了ISG+DC的状态,外源IFN-β激活了MHC I类标记的ISG+DC,挽救了Batf3-/-小鼠对进展期肿瘤的抗肿瘤免疫力。ISG+DC的基因特征在人类肿瘤中是可以检测到的。利用这种功能性DC状态可能为治疗人类疾病提供一种方法。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.10.020

《中国科学报》 (2021-11-30 第2版 国际)
 
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