血压和心率开始下降至低于参加者在桑拿会议之前测量的基线水平,但实际编辑是由细胞自身的DNA修复机器完成的

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哥伦比亚大学Vagelos医师和外科医生学院的研究人员的一项新发现可以解决当前基因编辑工具(包括CRISPR)的一个主要缺点,并为基因工程和基因治疗提供了一种强有力的新方法。

在桑拿浴访问期间,您的血压不会下降 –
它会随着您的心率上升而上升。这种增加甚至可以与短暂,适度的锻炼效果相媲美。这是马丁路德大学Halle-Wittenberg(MLU)和柏林医学中心(MCB)研究人员进行的一项新研究的结果。在他们的研究中,研究人员将他们的参与者放在桑拿房和自行车测力计上。

利用基因组编辑系统CRISPR,麻省理工学院和中国的研究人员设计了猕猴来表达与自闭症和人类其他神经发育障碍相关的基因突变。这些猴子表现出一些行为特征和大脑连接模式,类似于具有这些条件的人类。

他们的新技术称为INTEGRATE,利用细菌跳跃基因将任何DNA序列可靠地插入基因组而不切割DNA。目前的基因编辑工具依赖于切割DNA,但这些切割可能导致错误。

与先前的假设相反,在桑拿期间血压不会下降 –
它会上升。而这种增加甚至可以与短暂,适度的锻炼所引起的增加相当。这是马丁路德大学Halle-Wittenberg(MLU)体育科学家最近与柏林医学中心(MCB)合作开展的一项研究结论之一。在不同的日子里,参与者被送到桑拿房并放在自行车测力计上。除了较高的血压水平外,还在桑拿浴和运动期间测量了心率的增加。该研究最近发表在国际期刊医学补充疗法上。

自闭症和其他神经发育障碍的小鼠研究已经产生了已经在临床试验中进行过测试的候选药物,但它们都没有成功。由于迄今为止的良好记录,许多制药公司已放弃测试此类药物。

目前的工具就像分子剪刀:他们切割DNA,但实际编辑是由细胞自身的DNA修复机器完成的,哥伦比亚大学生物化学和分子生物物理学助理教授,新研究的资深作者Sam
Sternberg博士说。你完全可以完成这项工作。今天在线发表在自然杂志上的新INTEGRATE技术更像分子胶而不是分子剪。

通常认为桑拿访问会导致血压持续下降。人们认为热量会使血管扩张,从而降低血压,新研究的第一作者,MLU体育科学家Sascha
Ketelhut博士说。传统上建议患有低血压或心血管疾病的人不要使用桑拿,因为血压的进一步下降会导致晕厥。但是,重要的是要区分桑拿疗程的急性效果和桑拿疗程后休息期间注意到的效果。之前的许多假设都是关于桑拿使用的急性效应,但到目前为止研究很少已经完成了,Ketelhut继续道。

然而,这种新型模型可以帮助科学家们为某些神经发育障碍开发更好的治疗方案,他是麻省理工学院麦戈文脑研究所的成员James
W.和Patricia Poitras神经科学教授。这项研究的资深作者。

而不是引入DNA断裂并依赖细胞来修复断裂,INTEGRATE直接在基因组中的精确位置插入用户定义的DNA序列,这是分子生物学家几十年来一直寻求的能力,最近Sternberg说道。从加州大学伯克利分校的Jennifer
Doudna实验室招募到哥伦比亚大学。

科学家通过招募19名志愿者来测量桑拿使用对心血管系统的直接影响进行了他们的研究:参与者接受了25分钟的桑拿疗程,同时测量了他们的血压和心率。在桑拿浴访问期间,两人立即上升。桑拿会议结束后,血压和心率开始下降至低于参加者在桑拿会议之前测量的基线水平。

我们的目标是产生一个模式,帮助我们更好地了解孤独症的神经生物学机制,并最终发现,将更加翻译给人类的治疗方案,丰,谁也是Broad研究院的机构成员说:麻省理工学院和哈佛大学以及布罗德斯坦利精神病研究中心的资深科学家。

目前的工具很挑剔

在研究的第二部分,参与者完成了一项关于健身车的短期锻炼计划,同时评估了他们的血压和心率。比较这两个条件,参与者的血压和心率在桑拿期间达到了相同的水平,就像他们在运动测试期间的负荷大约100瓦一样,Ketelhut说。这表明桑拿会对身体造成负担。尽管如此,即使是低血压的人也可能偶尔会有一个shvitz,正如Ketelhut说的那样:任何能忍受轻度身体压力而没有不适的人都可以使用桑拿。但是,血压低的人应该谨慎行事,因为他们的血液然后压力可能会低于桑拿浴访问前的水平。

我们迫切需要新的治疗方案来治疗自闭症谱系障碍,迄今为止小鼠的治疗方法令人失望。虽然小鼠研究仍然非常重要,但我们相信灵长类遗传模型将帮助我们开发更好的药物,甚至可能用于基因治疗。一些严重形式的自闭症,麻省理工学院麦戈文脑研究所所长罗伯特德西蒙说,多丽丝和唐伯基神经科学教授,以及该论文的作者。

使用当前工具编辑单元格的基因组就像使用文字处理器编辑一个巨大的文档,但使用具有自己思想的软件。通常,研究人员希望在一个特定的DNA碱基序列上做一个小的改变,使基因组的其余部分保持不变。目前最好的工具,使用来自一种细菌CRISPR-Cas系统的组件构建,以特定序列切割DNA分子的两条链,例如在一段文本中添加段落。

研究人员的观察结果得到以前的研究的支持,这些研究主要关注桑拿使用的长期影响,例如对心血管系统产生积极影响。桑拿会是一种身体紧张。它的长期积极影响与体育活动相似,Ketelhut解释道。尽管如此,健康的出汗并没有导致体重减轻:效果太低,因为没有肌肉活动。虽然我们在桑拿浴室减肥,但这些只是我们出汗的液体。一个人应该在桑拿后补充水分但是会议,Ketelhut总结道。

深圳市先进技术研究院的Huihui Zhou,中山大学的Andy Peng
Xiang和华南农业大学的Shihua
Yang也是这项研究的高级作者,该研究出现在6月12日的Nature版网络版上。该论文的主要作者是前麻省理工学院博士后杨周,麻省理工学院研究科学家Jitendra
Sharma,博士研究所组长Rogier
Landman和中山大学的琼克。该研究团队还包括脑部和认知科学系的Paul和Lilah
E. Newton教授,以及麻省理工学院Picower学习和记忆研究所的成员Mr。

这些中断只是起点:实际的编辑是由细胞自身的DNA修复机制完成的,通常使用研究人员提供的DNA序列来填补空白。

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