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2017.1.13 每日早知道

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浏览:- 发布日期:2017-01-13 08:43:05【 】

周五

cell子刊:锻炼的好处都在基因tfeb的控制下

在一项新的研究中,来自美国贝勒医学院、意大利telethon遗传学与医学研究所和其他机构的研究人员发现基因tfeb是锻炼期间肌肉功能的一种主要调节因子。锻炼触发tfeb蛋白进入肌肉细胞的细胞核中,在那里,它调节着给肌肉提供能量的过程。这些过程涉及葡萄糖使用、胰岛素敏感性和线粒体功能等。这项研究有可能导致人们在未来为糖尿病、肥胖和代谢综合征等疾病设计出治疗方法。相关研究结果发表在2017年1月10日那期cell metabolism期刊上,论文标题为“transcription factor eb controls metabolic flexibility during exercise”。

在之前的一项研究中,研究人员就已发现tfeb能够调节细胞对食物缺乏作出的反应。

论文共同通信作者、贝勒医学院分子与人类遗传学教授、telethon遗传学与医学研究所主任andrea ballabio博士说,“在这项研究中,我们发现tfeb控制身体对体力锻炼作出的反应。tfeb通过调节允许肌肉细胞使用能量的基因表达而发挥着一种至关重要的作用。”tfeb是一种转录因子,即细胞内的一种控制基因表达和功能的主要调节分子。

揭示tfeb在锻炼中的作用
研究人员在实验室小鼠中研究了tfeb的作用。当他们敲除了小鼠tfeb基因时,它们很难维持锻炼。对它们的肌肉细胞内部进行更加深入的研究表明线粒体看起来是异常的,并且存在功能障碍。对这些基因敲除小鼠而言,经过锻炼的肌肉中的细胞不能够产生足够的能量来维持体力活动。相比之下,当研究人员在小鼠体内过量表达tfeb基因时,线粒体看起来是健康的,而且它们产生的能量比正常时产生的还要多。

研究人员对这些结果感到吃惊。ballabio说,“在此之前,tfeb并未发现与细胞使用能量的方式存在关联。”

ballabio说,“这项研究是来自意大利、英国、中国和美国实验室的研究人员之间非常富有成果的国际合作的结果。我们发现一种至关重要的调节肌肉代谢、葡萄糖使用和线粒体功能的通路可能在研究肥胖、糖尿病和许多肌肉功能受到破坏的疾病中产生重要的影响。”

未来的研究旨在鉴定出调节这种通路的药物,而且可能有助人们开发出治疗这些疾病的新策略。(生物谷 bioon.com)



cell:重磅!细菌通过交换噬菌体受体获得噬菌体敏感性
噬菌体很可能是自然界中最为丰富的实体,通常超过细菌密度一个数量级。作为细菌的病毒性捕食者,噬菌体通过降低一些细菌数量和让其他细菌茁壮成长而在细菌群落中发挥着重大的影响。噬菌体有时也会包装宿主dna,并且在一种被称作水平基因转移(horizontal gene transfer, hgt)的过程中,将它运送到其他细菌中。

自从二十世纪开始以来,噬菌体感染的生物学特征得到广泛的研究。然而,在类似于它们的自然生态系统的复杂细菌群落中,噬菌体的命运并未在细胞水平上开展过研究。为了研究噬菌体感染在复杂的细菌群落中的生物学特征,研究人员在含有噬菌体抵抗性(r)细菌和噬菌体敏感性(s)细菌的细菌群落中追踪了噬菌体的动力学行为。

如今,在一项新的研究中,来自以色列耶路撒冷希伯来大学医学院的研究人员首次发现完全对一种给定的噬菌体产生抵抗性的细菌当与敏感性的细菌一起孵育时会对这种噬菌体产生敏感性。相关研究结果发表在2017年1月12日那期cell期刊上,论文标题为“acquisition of phage sensitivity by bacteria through exchange of phage receptors”。

研究人员证实携带噬菌体受体的噬菌体敏感性细菌如何能够通过一种他们称作“敏感性获得(acquisition of sensitivity, asen)”的分子转运过程,将这种受体运送到附近的缺乏这种噬菌体受体的噬菌体抵抗性细菌中。这个过程涉及一种由膜囊泡驱动的分子交换,在这种分子交换中,噬菌体抵抗性细菌短暂地获得来自附近的噬菌体敏感性细菌释放出的噬菌体附着分子。通过利用这种新的运送系统,噬菌体能够入侵缺乏它们的受体的细菌。

研究人员进一步猜测这种机制让噬菌体扩大它们的宿主范围和运送dna到新的细菌物种中,因此促进噬菌体附着到非宿主细菌物种上,从而提供一种迄今为止尚未研究过的水平基因转移途径。

论文通信作者、耶路撒冷希伯来大学医学院以色列-加拿大医学研究所(institute for medical research israel-canada)微生物学与分子遗传学系sigal ben-yehuda教授说,“在当前的这项研究中,我们首次证实完全对一种给定的噬菌体产生抵抗性的细菌当与敏感性的细菌一起孵育时会对这种噬菌体产生敏感性。噬菌体入侵噬菌体抵抗性细菌可能在抗生素耐药性基因和毒力基因在细菌之间转移的过程中产生重大的影响。”

作为论文第一作者的博士生elhanan tzipilevich说,“我们的研究表明类似于病毒采用的强大的入侵和扩散策略,噬菌体采用替代性的迄今为止尚未鉴定出的扩散机制。这些机制可能加快这种感染过程,并且促进噬菌体在同种物种和不同物种的细菌之间扩散。”(生物谷 bioon.com)

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