本课程将为学生提供介绍遗传,表观遗传学,随机(即随机)和环境因素如何在早期发育过程中确定哺乳动物的基因表达时相互作用,从而塑造了终身情感,行为和认知功能。地标和最新的研究文章,以追踪新数据如何改变我们对脑基因表达,脑发育和成人神经obehavioural功能的理解。我们还将讨论遗传和表观遗传研究对新的药理干预措施,诊断程序和心理健康障碍预防措施的发展的可能影响。主要目标涵盖了四个主题:1)基因和遗传; 2)成人疾病的胎儿起源; 3)早期生活经验和成人行为; 4)学习和记忆的神经生物学; 5)衰老和精神疾病的脆弱性。在课程结束时,学生应该能够列出并定义神经生物学中的主要遗传,表观遗传和内分泌过程。名称并讨论由遗传,表观遗传和激素因素调节的重要神经和发育途径。了解遗传和表观遗传机制的正调如何导致疾病状态。认识到转录,翻译和翻译后机制如何成为治疗剂的靶标。阅读,理解,批判性地分析和整合主要研究文章中的知识。使用这些技术来解释常用的分子,细胞和行为技术以及设计实验来解决生物学问题。
1 伊朗设拉子医科大学纳米药物输送中心,设拉子 7146864685;dehshahria@sums.ac.ir 2 佛罗伦萨大学“马里奥塞里奥”实验和临床生物医学科学系,意大利佛罗伦萨 50134;alessio.biagioni@unifi.it 3 伊朗德黑兰 1985717443 沙希德贝赫什提医科大学先进技术医学学院组织工程和应用细胞科学系;h.bayat87@outlook.com 4 伊朗德黑兰 14115111 塔比亚特莫达雷斯大学生物科学学院分子遗传学系 5 新加坡国立大学新加坡癌症科学研究所,新加坡 637551,新加坡; e0032613@u.nus.edu 6 新加坡国立大学杨潞龄医学院药理学系,新加坡 637551,新加坡 7 沙希德巴霍纳尔大学理学院生物系,克尔曼 7616914111,伊朗;mohammadhashemabadi@gmail.com 8 克尔曼医科大学学生研究委员会,克尔曼 7619813159,伊朗;hojjatfekri@gmail.com 9 克尔曼医科大学神经药理学研究所药剂学研究中心,克尔曼 7616911319,伊朗 10 伊斯廷耶大学工程与自然科学学院生物医学工程系,萨勒耶尔,伊斯坦布尔 34396,土耳其; alizarrabi@gmail.com 11 神经科学研究中心,神经药理学研究所,克尔曼医科大学,克尔曼 7619813159,伊朗 12 新加坡国立大学杨潞龄医学院新加坡国立大学癌症研究中心(N2CR),新加坡 637551,新加坡 * 通信地址:r.mohammadinejad@kmu.ac.ir (RM);apkumar@nus.edu.sg (APK) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
摘要:马铃薯是世界上最重要的非谷类作物,然而,马铃薯的遗传增益传统上一直受到作物生物学的延迟,主要是自交四倍体品种的遗传杂合性和生殖系统的复杂性。新型定点基因改造技术为设计气候智能型品种提供了机会,但它们也为马铃薯育种带来了新的可能性(和挑战)。由于马铃薯品种表现出显著的生殖多样性,并且它们的胚珠倾向于发展出类似无融合生殖的表型,因此对马铃薯生殖基因进行修改正在开辟马铃薯育种的新领域。开发二倍体品种而不是四倍体品种已被提议作为填补遗传增益空白的替代方法,这是通过使用基因编辑的自交亲和基因型和自交系来利用杂交种子技术来实现的。类似地,调节二倍体或四倍体马铃薯中未减数配子的形成和合成无融合生殖可能有助于加强向二倍体杂交作物的过渡或增强基因渗入方案并固定四倍体品种中高度杂合的基因型。无论如何,诱导无融合生殖样表型将缩短开发新品种的时间和成本,因为这样可以通过真种子进行多代繁殖。在这篇评论中,我们总结了目前关于马铃薯生殖表型和潜在基因的知识,讨论了利用马铃薯的自然变异性调节种子形成过程中的生殖步骤的优缺点,并考虑了合成无融合生殖的策略。然而,在我们能够完全调节生殖表型之前,我们需要了解这种多样性的遗传基础。最后,我们设想基因库在这一努力中发挥积极、核心的作用,通过对正确基因型的基因库种质和新引进品种进行表型分析,为科学家和育种者提供可靠的数据和资源,以开发创新,利用市场机会。
成功药物开发的一个关键要素是治疗指数 (TI) 的评估,即引起预期治疗效果所需的药物剂量或暴露量与毒性达到极限的剂量或暴露量之比(图 1)。虽然具有高 TI 的药物可以有效杀死癌细胞且毒性可控,但具有低 TI 甚至“倒置”TI 的药物在有效剂量或低于有效剂量时会引起严重的副作用。细胞毒性化疗通常针对增殖细胞,因此通常具有较低的 TI,因此需要优化剂量和时间表以及“救援”干预措施来减轻副作用。靶向疗法的发展为实现高 TI 提供了替代途径,即通过靶向成人癌症失调基因(例如 ABL、KIT、TRK、ALK)或开发突变偏向抑制剂(例如 EGFR、BRAF、IDH1/2、KRAS G12C)。然而,靶向泛必需基因(例如那些失活会导致多种正常人体组织适应度丧失的基因,详情见后面的部分)的治疗通常聚集在这种“靶向”范式中。然而,此类治疗方法通常具有低 TI,并且在许多方面更类似于化疗。缺乏对靶向泛必需基因的具体问题的考虑可能会导致高临床失败率。在这里,我们重点介绍小分子靶向疗法;然而,我们相信这些原则也适用于基于抗体的治疗方法,如抗体-药物偶联物和其他较新的治疗方法。
文化神经科学在过去十年中出现在文化心理学的交集,人类神经科学,遗传学和表观遗传学的几个子领域。在本文中,我们定义了该领域,对其经验成就进行选择性审查,并讨论其未来的方向。文化神经科学的概念 - 将人类的思想视为生物学准备和扎根,同时又是社会和文化的形状和完成。这个年轻的领域最初是为了通过新颖的脑成像方法扩大文化心理学的先前行为工作。越来越多地,该领域有望解决生物学,环境和行为之间的相互作用,如我们对(i)文化和自我,(ii)文化和基因以及(iii)多元文化认同的最新经验工作所示。该领域的未来取决于几个关键举措,包括使用大脑刺激方法,将其数据库扩展到北美和亚洲以外的其他文化以及对基因文化协调的更全面分析。总而言之,我们观察到,对培养,大脑和基因的进一步研究可能会导致一个重要的见解,即研究文化多样性同样可以肯定人类作为一种常见的生物物种的统一。
尽管近年来分子医学实践取得了巨大进步——反义寡核苷酸 (ASO) 疗法和首个基于 CRISPR 的疗法的获批就是明证——但神经退行性疾病,如朊病毒病、亨廷顿氏病、阿尔茨海默氏病和帕金森氏病,仍然是一项艰巨的挑战。有毒蛋白质聚集与神经退行性疾病有关,这表明基因沉默是一种广泛适用的治疗策略。尽管 ASO 和基于 CRISPR 的沉默具有抑制致病蛋白表达的潜力,但努力尚未成功。在本期第 1421 页,Neumann 等人。( 1 ) 报道了一种新的表观遗传编辑器,可以抑制小鼠大脑中朊病毒蛋白 (PrP) 的表达,为治疗神经退行性疾病提供了一种新方法。
正常的血液凝固是通过一系列复杂的蛋白质相互作用(称为凝血级联)发生的。简而言之,蛋白质凝血酶裂解蛋白质纤维蛋白原,导致纤维蛋白原聚合成不溶性纤维蛋白网。该网将血小板栓固定在受伤部位。在微重力环境下,不规则的血流会增加不良血液凝固事件的风险。此外,缺乏对这些凝血蛋白相互作用的动力学和动力学的了解会导致栓塞等危及生命的事件增加 30%,从而限制治疗能力和疾病预防。先前的研究表明,在微重力环境下,蛋白质聚集增加,血小板计数减少。因此,我们假设血凝块形成速度会更快,形成的血凝块会更具流动性,导致血凝块运动和完整性异常。
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