Исследователя стержневой клетки от UCLA использовали high resolution метод для того чтобы рассмотреть геном, или подытоживают содержание ДНАА, пары людских зародышевых линий стержневой клетки и нашли что пока обе линии смогли сформировать невроны, линии имели разницы в числах некоторых генов которые смогли контролировать такие вещи как индивидуальные traits и подверженность заболеванием. Метод использовал изучить геном, который содержит все гены на 46 хромосомах, вызван блок CGH. Польза более высоких методов разрешения, such as блок CGH и, скоро, весь геном sequencing, увеличит способность исследователей рассмотреть линии стержневой клетки для того чтобы обусловить само лучше - наименьшее правоподобное для того чтобы привести к в заболеваниях и других проблемах - для использования в создавать терапии для пользы в людях.

Блок CGH предусмотрел очень более лучше взгляд на содержании гена на хромосомах людских зародышевых стержневых клеток, с разрешением около 100 методов времен более лучше чем стандартных клинических. Клинические специалисты общ производят karyotype для того чтобы рассмотреть хромосомы клеток рака или для amniocentesis в пренатальном диагнозе, который имеет гораздо низкее разрешение чем блок CGH, сказали michael Teitell, исследователя с Eli и центр Edythe обширный регенеративных микстуры и исследования стержневой клетки и старшего автора изучения. Малые дефекты смогли привести к в больших проблемах later on смогли быть пропущены использующ karyotyping для стержневых клеток.

"основно, это изучение показывает что генетический состав индивидуальных людских зародышевых линий стержневой клетки уникально в числах экземпляров некоторых генов которые могут контролировать traits и вещи как подверженность заболеванием," сказал Teitell, которое также будет профессором сподвижницы патологии и микстуры лаборатории и исследователем на центре рака UCLA's Jonsson всестороннем. "так, в выбирая стержневой клетке выравнивает для использования для терапевтических применений, вас те знать о этих разницах поэтому вы не выбираете линию вероятн для того чтобы причинить проблемы для пациента получая эти клетки."

Изучение появляется в 27 -го март, курьерский вариант 2008 стержневых клеток журнала.

Разницы между индивидуальными последовательностями ДНАА обеспечивают основу для людской генетической изменчивости. Формы изменения вклюают одиночные изменения, дублирования или пропускания генов или комплектов генов, и транслокации пары основания ДНАА, хромосомное перераспределение в котором этап генетического материала от одной хромосомы будет heritably соединенным к другой хромосоме. Эти изменения могут быть benign, но они могут также повысить заболевания such as некоторые раки, или совещается увеличенный риск к другим заболеваниям, such as инфекция имуннодефицита или некоторые типы недомоганий почки.

В этом изучении, Teitell и его команда изыскивали обусловить варианты номера экземпляра (CNVs), или разницы в числах некоторых генов, в 2 зародышевых линиях стержневой клетки. CNVs обеспечивают уникально генетический фингерпринт для каждой линии, которая может также показать relatedness между любыми 2 линиями стержневой клетки. Teitell использовало зародышевые линии стержневой клетки сделали по-разному типы из невронов и изучили их с блоком CGH для сравнения. Его команда нашла разницы в CNV между 2 линиями в по крайней мере 7 по-разному положениях хромосомы под уровнем обнаружения использующ стандартные изучения karyotype. Такие разницы были в состоянии плотно сжать терапевтическое общее назначение линий и были в состоянии иметь прикосновенности в развитии заболеванием. Необходимы, что обусловили больше изучений влияние специфически CNVs в контролируя функции стержневой клетки и подверженность заболеванием, он сказал.

"в изучать зародышевую стержневую клетку выравнивает in the future, если мы находим разницы в зонах генома, то который мы знаем связаны с некоторыми нежелательными traits или заболеваниями, мы выбрал против использования таких стержневых клеток, при условии более безопасные другие линии имеющиеся," сказанное Teitell.

Большие геном-wirokie изучения ассоциации находятся underway в разнообразии заболеваний для того чтобы обусловить что генетические ненормальности могли находиться на игре. Когда будут открыны генетические гены фингерпринта или предраспологать для некоторого заболевания, оно смогло быть использовано как ключевая информация в линиях стержневой клетки скрининга зародышевых.

Согласно исследователям на виске университет, котор увеличение в подсовокупности monocyte CD163+/CD16+ смогло быть biomarker для прогрессирования исследователей hiv disease.The сообщил их заключения, "CD163/CD16 Coexpression путем обеспечивать циркуляцию Monocytes/Macrophages в hiv: Потенциальное Biomarkers для инфекции имуннодефицита и прогрессирования AIDS, "в вопросе в марте исследования AIDS и людского Retroviruses (www.liebertonline.com/aid).

Monocyte будет специфически белая клетка крови, часть системы человеческого тела иммунной которая защищает против кров-prinesennyx патогенов и двигает быстро к местам инфекции внутри ткани тела. По мере того как monocytes входят ткань, они проходят серию изменений для того чтобы стать макрофагами.

Исследователя расследовали изменения в этой подсовокупности monocyte в пациентах с инфекцией имуннодефицита. Как часть этого изучения, они рассмотрели когорту 18 пациентов от всесторонней программы hiv на стационаре университета виска, под направлением Ellen Tedaldi, и 7 индивидуалов без инфекции имуннодефицита.

"на сперва, мы были справедливый смотреть увидел ли или не мы изменения в этой подсовокупности CD163+/CD16+ и могла ли она быть отражательна количества вируса они имеет в циркуляции," сказали Tracy Фисчюер-fischer-Smith, научный работник сподвижницы в отделе нейронауки виска и автор руководства изучения. "мы, деиствительно, нашли что пациенты с обнаруженным вирусом имели увеличение этой подсовокупности monocyte которое сопоставило с количеством вируса, котор они имели в их крови. Мы были удивлены найти что пациенты с отсчетами клетки CD4+ т меньш чем 450 клеток в микролитр [ 200 или в микролитр определены как AIDS ], увеличение этой подсовокупности monocyte сопоставляют обратно с числом клеток т."

Фисчюер-fischer-Smith сказанный это находя предлагает что по мере того как клетки monocyte увеличивают, эти пациенты теряют клетки CD4+ т, которые критически для обслуживания иммунологической правомочности.

"это может фактическ обеспечить более предыдущее окно в случается с ЮИВ-zarajennymi пациентами где мы могли мочь увидеть что иммунное ухудшение принимает место прежде чем мы увидим драматически потерю клеток CD4+ т," она сказало.

"оно смотрит как, основано на этих корреляциях, тот этот определенный тип клетки может включиться в иммунное ухудшение и прогрессирование hiv," сказал Jay Rappaport, профессора нейронауки и neurovirology, который надзирал изучение. "оно хороший prognostic indicator” Если вы имеете множество этих monocytes, то они намереваются вы идут развить в AIDS faster” "right now, все, котор мы знаем корреляции," им сказало.

Rappaport добавило что он верит подсовокупностью monocyte CD163+/CD16+ будет первое biomarker коррелаты с вирусной нагрузкой и CD4+ подсчитывают. "факт оно фактическ сопоставляет с обоими, мы думаем, могли сделать им ключевая клетка напечатать внутри патогенез на машинке AIDS." Фисчюер-fischer-Smith сказал исследователя планируют расширить это изучение путем следовать за когортой пациентов продольно для того чтобы увидеть если их заключения реально могут обеспечить докторов с системой заблаговременного предупреждения и помочь конструировать более лучшие терапевтические стратегии.

"когда вы справедливы смотрящ одиночный врем-punkt, вы не умеете как изменения в этой подсовокупности monocyte могли произойти над временем, и как эти изменения могли отнести к вирусному номеру нагрузки и клетки т в индивидуальных пациентах," она сказала. "почему мы хотим расследовать это дальнейшее с исследования методом когорт пациентов hiv."

Изучение было поддержано национальным институтом неврологических разладов и ходами (NINDS) и национальным институтом на злоупотреблении снадобья (NIDA)

ХОЛМ КАШТАНА, ma - он принял гловальному корпусу научных работников приблизительно $500 миллиона и 13 лет для того чтобы определить больше чем 35.000 генов людского генома. 5 лет более поздно, biologist Gabor Marth коллежа boston и его научно-исследовательскаяа группа начинали средство программирования которое может проанализировать half-a-million, котор последовательности ДНАО в средстве программирования PyroBayes 10 лабораторий minutes.The Marth собственническом одним из нового breed компьутерных программ способных точно для того чтобы обрабатывать горы данных по генома пропуская от самого последнего поколения машин расшифровывать гена, которые устанавливали награду на вычислительной скорости и точность в данн-xrust4 полях известных как биология bioinformatics и высок-high-throughput, сказало Marth, профессора сподвижницы биологии.

"мы находимся на крае реального технологического витка я думаю помогу нам понять генетические причины заболеваний в людях и как генетические материалы обусловливают traits в животных," сказал Marth. "оно идет вести к более менее дорогим технологиям позволят исследователям расшифровать нисколько индивидуала."

PyroBayes поможет исследователям, котор включили в 1.000 геномы проектирует, которые объявили последний месяц план для того чтобы sequence геномы 1.000 индивидуалов from around the world. NIH, которое помогает сразу проекту, награждало Marth больше чем $1.3 миллиона для того чтобы начать средство программирования над следующими 4 летами.

Выдвижения лаборатории Marth были показаны в 2 статьях опубликованных профессором и его ассистентами в вопросе методов природы, журнале в феврале premier научной методологии исследования.

В статье чо-co-authored Мартю, столб-doktorskim обломоком Stewart исследователя, и постдипломными студентами Aaron Quinlan и микрофоном Str5omberg, группа раскрыла средство программирования caller PyroBayes лаборатории низкопробное, которое рассматривает данные от одного из самого последнего поколения машин расшифровывать ДНАА - от Roche/$$ET-454 наук жизни - более быстро и с значительно большой точностью чем другие программы для pyrosequencing, технология которая использует обнаружение пирофосфата для расшифровывать последовательность ДНАА, несущая генетической информации в living организмах.

Статья методов втораяа натура, написанная in collaboration with коллегаы от школы университета washington микстуры, сообщила что 3 других компьутерной программы превратились сделанной лабораторией Marth им по возможности к быстро и точно рассматривают весь геном глиста лаборатории и определяют ключевые разницы между напряжением образца и более предыдущим напряжением - сравнительным процессом известным как ре-re-sequencing, теперь прикладываемо к геномам людей и других организмов. Это второе изучение использовало другое next-generation ДНАО sequencing платформа, машина Illumina/Solexa.

Выдвижения управляют ре-re-sequencing цены вниз, но исследователя должны неподвижно доказать эффективность новыа виды технологии путем работа с более малыми организмами, которые сделали изучение глиста критически, сказанное Marth. "это приносит нас closer to главный основной этап работ в людском индивидуале ре-re-sequencing - расшифровывать генома людских существований в по заведенному порядку способе," сказал Marth.

Из немногих компьутерных программ имеющихся для новых sequencing машин, пакета программ начатый лабораторией Marth единственное одним способным работать с разнообразием машин расшифровывать и предлагает большую точность, позволяющ исследователям отделить поистине генетические изменения от ошибка в данных, сказал Marth. PyroBayes, Линух-osnovanny1 пакет, сделано имеющимся к исследователям собрата академичным на никакой цене.

Как член своей группы анализа, лаборатория Marth участвует в анализ информации 1000 геномов проектирует, который был запущен последний месяц. Цель проекта должна sequence геномы по крайней мере 1.000 людей from around the world для того чтобы создать самое детальное и медицински самое полезное изображение to date людского генетического изменения.

Предельно, выдвижения в bioinformatics помогут нажать генетическую науку вперед, свет осыпания новый на здоровья человека и заболевание. Marth видит роль его лаборатории в обеспечивать критически инструменты помогают исследователям организовать данные, интерпретируют они, и визуализируют изменения генома.

"мы возбужены для того чтобы начать средство программирования поможет эти супер-bystrym, высок-high-throughput sequencing машины для того чтобы осуществить их потенциал произвести неоцененные данные для исследования," сказанное Marth.

Методы Природы: http://www.nature.com/nmeth/journal/v5/n2/full/nmeth.1172.html.

Сегодня, научные работники знают более теперь чем всегда перед около микробами которые обитают в наших ртах. Они знают so much, в действительности, что собирать весь из уместных битов информации в одно место конструируя эксперименты может быть работой в себе. Теперь, grantees национального института исследования зубоврачебных и Craniofacial (NIDCR), части национальных институтов здоровья, и их международных коллегаов предназначают разрешить эту проблему с стартом первой всесторонней базы данных устно microbiome, или приблизительно 600 определенных микроорганизмов в настоящее время знанные, что прожили в план- конспекте mouth.The свободно online вызваны людской устно базой данных Microbiome (HOMD). База данных идет сегодня в реальном маштабе времени как цифровой эквивалент словаря oxford устно микроорганизмов, обеспечивая детальные биологические входы для каждого вида и обширный каталог тысяч генов которые эти микробы курьерские. Место расположено на http://www.homd.org и надзирано научными работниками на институте Forsyth в Коллеже london boston и короля в Англии.

"HOMD заполняет критически потребность исследования," сказал директору lawrence Tabak NIDCR, D.D.S., Ph.D. "устно microbiome весьма богато в данных, и HOMD будет необходимым двигателем поиска для научных работников для того чтобы осмотреть и retrieve эту информацию, производит предположения романа, делает вычислительные открытия, и предельно начинает биологически ядровые терапии для того чтобы контролировать устно заболевания."

Согласно Floyd Dewhirst, D.D.S., Ph.D., руководителю проекта и научному работнику на институте Forsyth, HOMD также вводит первую всестороннюю систему номенклатуры для того чтобы принести заказ к называть uncultured или ранее unnamed устно микробы. Унифицированная номерная система помогает исключить babel confusing имен и uninformative обозначений базы данных расстраивали научных работников и иногда мешали их исследование.

База данных также классифицирует каждый микроб своей последовательностью rRNA 16S, своеобразнейший фингерпринт генетической информации которому научные работники используют на прошлые 2 декады определить микроорганизмы. Эти данные по последовательности позволяют микробы быть помещенным в фамильном дерев дереве показывает как они относят до одно другое. Для тех организмов ДНАО было sequenced, HOMD снабубежит online инструменты взгляд и анализирует весь из их генов и протеинов. Каждая категория информации в базе данных interlinked, готово searchable, соотвествующе после того как она аннотирована, и част будет уточнена для того чтобы остать в настоящее время.

Dewhirst заметило что хотя HOMD официально раскрывало к научным работникам, база данных остает osu5estvl4emym проектом. "мы уже собрали много полезную информацию для научного общества, но мы будем продолжаться расширить и уточнить базу данных на следующие несколько лет," сказал Dewhirst. "я могу увидеть людскую устно сервировку базы данных Microbiome как ценная модель для других баз данных microbiome теперь и в the years to come."

Виток неофициально вызванной "биологии следующий," изучения microbiome раскрывал необходимое окно в сложные микробные общины которые занимают большинства человеческого тела. Эти изучения определят как микробы способствуют к терпя здоровью и, когда их динамика общины обеспокоена, играют роль в общем хроническом заболевании, such as спад зуба и периодонтальное заболевание в рте. В 2007 -го декабрь, NIH запустило людской проект Microbiome который первоначально sequence весь из генов, или геномы, 600 репрезентивных микроорганизмов попробованных от микробных общин в рте, коже, пищеварительном тракте, носе, и женском urogenital тракте. Дополнительные изучения находятся или under way или под развитием.

Среди тех уже хлынется under way проект NIDCR-supported для того чтобы составить полный каталог вполне геномов всех устно микробов. Он производил большущее количество данных и, после того как я соединена с декадами более традиционных изучений устно бактерий, потребность для всесторонней, user-friendly базы данных была приоритетом.

"устно microbiome в настоящее время лучшие понятое чем то из других мест в теле, such as intestine," сказал Др. Бруче Paster, Ph.D., также на институте Forsyth и другом научном работнике проекта. "в виду того что устно микроорганизмы появляются в инфекции повсеместно в человеческое тело, база данных HOMD некоторо будет полезна к врачам. Likewise, microbiologists в индустрии будут считать HOMD полезной потому что устно микробы иногда загрязняют еду или процесса производства снадобья."

Национальным институтом исследования зубоврачебных и Craniofacial (NIDCR) будет funder нации leading исследования на устно, зубоврачебном, и craniofacial здоровье.

Показано изображение бактериофага Epsilon15 изученного Шен Жианг, ассистентским профессором биологических наук на Purdue. Бактериофаг показан на разрешении 4.5 ангстрома — самое высокое разрешение достиганное для living организма этого размера. Лаборатория кредита Graphic/Wen Jiang

ЗАПАДНЫЙ LAFAYETTE, Ind. - команда вела исследователем университета Purdue достигала изображений вируса in detail 2, котор времени greater than ранее были достиганы.

Wen Jiang, ассистентский профессор биологических наук на Purdue, вело научно-исследовательскаяа группа который использовал вытекая метод электрона одиночн-castiqy cryomicroscopy для того чтобы захватить трехмерное изображение вируса на разрешении 4.5 ангстромов. Приблизительно 1 миллион ангстромов приравнивали бы диаметр людских волос.

“This одним из первых проектов для того чтобы уточнить метод к пункту близкого разрешения атомн-urovn4, ” сказанное Jiang, которое также будет членом группы биологии Purdue’s структурно. “This ломает порог и позволяет нас теперь увидеть весь новый уровень детали в структуре. Это будет самое высокое разрешение всегда достигаемое для living организма этого size.”

Детали структуры вируса обеспечивают ценную информацию для развития обработок заболеванием, он сказал.

“If, котор мы понимаем система - как частицы вируса собирают и как они заражают ведущую ячейку - оно больш улучшит нашу способность конструировать обработку, ” Сказанное Jiang. biologists “Structural выполняют основную науку и обеспечивают информацию для того чтобы помочь тем работая на клиническом aspects.”

Бумага детализируя работу была опубликована в вопросе Feb 28 природы.

Roger Hendrix, профессора биологических наук на университете pittsburgh, сказанном выучено о вирусах можно приложить к много других биологических систем.

“Understanding протеины создаются структура вируса дает нам проницательность в малюсенькие биологические машины найденные повсеместно в наши тела, ” он сказал. “Getting к ангстрому 4.5 используя этот метод будет водоразделом видов потому что оно будет the first time нами может фактическ трассировать цепь полипептида - костяк протеинов. Теперь мы можем увидеть малюсенькие шестерни и рукоятки позволяют протеины двинуть и взаимодействовать по мере того как они уносят их затейливое биологическое roles.”

Вызванный метод воображения, чрыо-Cryo-EM, имеет добавленное преимущество поддержания будучи изучанным образца в положении очень подобном к своей естественной окружающей среде. Были манипулированы другие методы воображения используемые регулярно, such as кристаллография рентгеновского снимка, требуют образца.

метод “This предлагает новыйа подход для моделирования структуры протеинов в других макромолекулярных агрегатах, such as ДНАО, на близк-rodnix положениях, ” Сказанное Jiang. образец “The очищен в разрешении очень подобно к окружающей среде была бы найдена в ведущей ячейке. Он если замерзают вирус в стекле и оно живо и заразно пока мы рассматриваем it.”

В дополнение к Jiang, Matthew L Хлебопек, Joanita Jakana и Wah Chiu от коллежа Baylor микстуры, и Peter R Шеигеле и король jonathan от института технологии massachusetts работали на проекте, который был фондирован национальными институтами здоровья и national science foundation.

Команда получила трехмерную карту capsid, или раковина протеина, бактериофага epsilon15, вирус который заражает бактерии и будет членом семьи вирусов которые будут самой обильной жизнью формируют на земле, сказанное Jiang.

Другие методы обусловливать структуру не были в состоянии быть использованы для этой семьи вируса. Никакие успешно были выкристаллизовываны, и сложность членов этой семьи предотвратила оценку через последовательность генома самостоятельно.

демонстрация “This показывает что чрыо-cryo-EM doable и будет крупныйа шаг в достижении полного потенциала этого метода, ” он сказал. цель “The иметь его достигнуть от 3 до 4 разрешения ангстрома, которое позволило бы нас ясно увидеть амино кислоты которые делают вверх protein.”

В микроскопию электрона, луч электронов принимает место светового луча используемого в обычном микроскопе. Польза электронов вместо света позволяет микроскоп к “see” в очень большой детали.

Чрыо-cryo-EM охлаждает образцы к температурам наилучшим образом под замерзая пунктом воды. Это уменьшает повреждение от электронного луча и позволяет образцы быть расмотренным на более длиннее периодо времени. Более длинняя выдержка позволяет для более острых, более детальных изображений.

Исследователя используя чрыо-cryo-EM получили изображения на разрешении 6-9 ангстромов но не смогли продифференцировать между более малыми элементами структуры разметили только 4.5 ангстрома врозь.

“There будут по-разному элементами делают вверх блоки здания протеина вируса, ” Сказанное Jiang. “It как рассматривать полосатое одеяло. От расстояния, нашивки запачкают совместно и кажется, что будет одеяло один сплошной цвет. По мере того как вы получаете более близко вы можете увидеть по-разному нашивки, и если вы используете magnifying стекло, котор вы можете увидеть стренги шнура которые делают вверх материал. Разрешение быть более мало чем расстояние между стренгами резьбы увидеть 2 отдельно стренги.

“By просигналить внутри, исследователя могли увидеть компоненты которые запачкали совместно на более предыдущем достиганном resolution.”

Чрыо-cryo-EM требует high-end микроскопов электрона и мощных вычислительных средств. Научно-исследовательскаяа группа использовал коллеж Baylor микроскопа cryoelectron Medicine’s. Предположено что Purdue установит state-of-the-art микроскоп cryoelectron в 2009.

В Purdue 2006 полученном дару $2 миллиона от национального института здоровья для того чтобы закупить микроскоп. Он будет установлен в Hockmeyer hall структурно биологии, предпологаемые, что раскроет в 2009.

Компьутерные программы использованы для того чтобы извлечь сигнал от микроскопа и совместить тысячи плоских изображений в точное трехмерное изображение составляет карту структура вируса. Это требует пользы большого комплекта данных и не смогло быть сделано без ресурсов офиса Purdue’s информационной технологии, или ItaP, сказанного Jiang.

Jiang использовало программу кондора Purdue’s - соединяет компьютеры включая desktop машины и большие, мощные компьютеры исследования - для того чтобы создать самую большую распределенную вычисляя сеть на университете.

“ITaP обеспечило нас с вычислительной силой на маштабе суперкомпьютера был обязательно для этой работы, ” он сказал. программа кондора “Purdue’s позволила нас take advantage of сила 7.000 компьютеров. Это был критически элемент к нашему success.”

Jiang планирует продолжать уточнить каждый шаг процесса для того чтобы улучшить возможности метода и рассмотреть медицински уместный вид вируса.

Группа биологии Purdue’s структурно изучает разнообразную группу в составе проблемы, включая клетчатые сигнализируя pathways, катализирование RNA, bioremediation, молекулярное развитие, вирусный вход, вирусную репликацию и вирусный патогенез. Исследователя используют комбинацию кристаллографии рентгеновского снимка, спектроскопии электрона cryomicroscopy, NMR, и выдвинутого вычислительного и моделирования инструменты для того чтобы изучить эти проблемы.

Профессор Gustavo Caetano-Anoll3es наук солнца (левого) и урожая Feng-Jie исследователя illinois postdoctoral начал с идеей что понимать структурно свойства tRNA полинял свет на как организмы и вирусы эволюционировали. Фотоий L Бриан Стауффер, U I Весточки Конторы.

Также вызванный RNA перехода (tRNA) будет стародедовской молекулой, центральной к каждой задаче, котор клетка выполняет и таким образом необходимо к всей жизни. Новое изучение от университета illinois показывает что это будет также большим historian, сохраняющ некоторые из самых предыдущих и самых глубокомысленных случаев постепеновского прошлого в своей структуре.

Изучение, чо-napisannoe Густаво Чаетано-Аноллэес, профессор наук урожая, и postdoctoral солнца Feng-Jie исследователя, появляются 7 -го март в биологии PLoS вычислительной. Caetano-Anoll3es будет присоединенным филиалом U I Института для биологии Genomic.

Из до тех пор определенных тысяч RNAs, RNA перехода (tRNA) большой частью сразу intermediary между генами и протеинами. Как много другое RNAs (рибонуклеионовые кислоты), помощь tRNA в переводя генах в цепи амино кислот которые делают вверх протеины. With the help of высоки пристрелнный энзим, каждая молекула tRNA узнает и запирает на задвижку на специфически amino acid, которое она носит в машинное оборудование протеин-zdani4. Успешно для того чтобы добавить свое amino acid к концу протеина, tRNA должно также точно прочитать закодированный этап RNA посыльного, который дает инструкции для точно последовательности амино кислот в протеине.

Факт что tRNA поэтому централь к задаче середин протеинов здания вероятно что оно вокруг for a long time, Caetano-Anoll3es сказал. Его дознание начало с hunch что понимать структурно свойства tRNA полиняет свет на как организмы и вирусы эволюционировали.

"возможно в развитии будут вещами будут настолько основное что они сдержаны, после того как они придержали на, для миллионов or even миллиардыов лет," сказанное Caetano-Anoll3es. "те будут ископаемыми, молекулярными ископаемыми, которые говорят нам о прошлом. Поэтому, изучать эти молекулы может адресовать основные вопросы в биологии и развитии."

Все tRNAs собирают в форму, если сплющено, походит cloverleaf. Картины в этих структурах дают clues к предыдущей постепеновской истории. Красные зоны молекулы изображенной выше самыми стародедовскими. Учтивость изображения Gustavo Caetano-Anoll3es.

Все tRNAs собирают в форму, если сплющено, походит cloverleaf. Команда начала путем смотреть для картин в этой структуре cloverleaf, использующ подробные данные от сотни молекул представляя вирусы и каждое из 3 superkingdoms жизни: archaea, бактерии и eukarya.

Исследователя преобразовали все различая характеристики индивидуальных структур в закодированные характеры, процесса cloverleaf tRNA который позволил компьютеризированный поиск для "parsimonious" (that is , просто, большинств probable) фамильного дерев дерева tRNA. Они дирижировали такой же анализ на tRNAs каждого из superkingdoms, для того чтобы увидеть how far эти groupings разшли от общего вала. Это сравнение позволило их обусловить заказ в вирусы и каждое из superkingdoms разшли.

Новый анализ поддерживает более предыдущее изучение предложило что archaea было первым, котор нужно возникнуть как evolutionarily distinguishable группа. Archaea будет микробами могут выдержать в кипя кислоте, почти sulfurous сбросы океана или в других весьма окружающих средах. Более предыдущее изучение, также водить проанализированным Чаетано-Аноллэес, более обширному каталогу протеина складывает - те точно установленные зоны в протеинах которые дают им их функциональность - как guidebook к постепеновской истории.

"данные по RNA перехода сопрягают наши более предыдущие данные," сказанное Caetano-Anoll3es. "это важно потому что 2 линии независимо доказательства поддерживают."

Новый анализ также показывает что вирусы вытекли длиной после archaea, при eukarya superkingdoms и бактерии следуя за очень более поздно - и в том заказе. Это находя может влиять на ongoing debate над существовали ли вирусы до, или после, эмерджентность living клеток, Caetano-Anoll3es сказала.

"это поддерживает идею что вирусы возникли от клетчатого домена," он сказало.

BIRMINGHAM, Ala. - значительно падение в анормалных результатах испытаний pap случилось после девушок и дали женщинам вакцину для того чтобы предотвратить цервикальный рак, согласно исследователю на университете Алабамы на birmingham (кажется, что предотвращают заключения UAB).The показывают названную вакцину, ГАРДАСИЛ, развитие изменений клетки которые водят к цервикальному заболеванию, сказанный исследователя.

В испытывать GARDASIL уменьшило анормалные результаты испытаний pap 43 процентами сравненными к женщинам, котор дали вакцину. Уменьшение 43 процентов было для испытаний считали предраковые изменения после того как они вызваны высокосортными squamous intraepithelial убытоками (HSIL) больше чем 3 лет после того как женщинам дали вакцину.

GARDASIL уменьшило другие анормалные результаты pap, включая более слабые пре-zlokacestvennye изменения клетки, от 16 до 35 процентами сравненными к женщинам, котор дали вакцину.

Пока заключения не окончательны GARDASIL предотвращает рак, они сигнализирует вакцину пощадит тысячи женщин диагноз ненормальности клетки или злокачественные изменения которые могут вести к больше испытаниям и по возможности хирургии, сказали warner Huh, M.D., профессора сподвижницы в разделении UAB гинекологической онкологии и доктора выбранный для того чтобы представить данные.

"ясно преимущества вакцины вклюают что-то может быть appreciated женщинами и дочами справедливо быстро," сказанное Huh. "это будет положительный первый знак, и оно примет many more леты для того чтобы знать окончательно если вакцина предотвращает рак.", то

Заключения 10 -го март на ежегодня собрание общества гинекологических онкологов, котор держат в tampa.

Результатами будут составление 3 отдельно проб включая больше чем 18.000 женщин, времен 16 до 26, в Соединенные Штаты, europe и Азию. Все объекта испытания имели нормальные чтения мазка pap на старте пробы.

В дополнение к падению в излишних результатах pap, изучение нашло инвазионные процедуры как цервикальные биопсии были выполнены up to 42 процента более менее в получателях GARDASIL сравненных к женщинам, котор дали вакцину, сказанное Huh.

GARDASIL одобрено для того чтобы воевать людские напряжения вируса papilloma, котор (HPV) верят, что причинило 70 процентов цервикальных раков и больше чем 90 процентов генитальных бородавочек.

Для много unvaccinated женщин HPV инфекции clear up естественно без причинять все цервикальные проблемы, как делают много пре-zlokacestvennyx убытоков. В другие случаи, HPV пробуждает изменения клетки которые могут постепенно положить женщин на большой риск цервикального рака.

Почти 25 миллионов женщины США между временами 14 и 59 заражены с HPV, и годовыа затраты скрининга и обрабатывать цервикальные ненормальности около $4 миллиарда, согласно заявлению от общества гинекологических онкологов. "изучение Др. Юую'с заключает что пробы предусматриванные в этой бумаге показывают общее преимущество вакцинирования," сказанное заявление общества.

Людское Papillomavirus будет вирусом ответственным в большинств случаи цервикального рака имеет серьезную слабость может обеспечить упование для новых обработок для disease.Human Papillomavirus (HPV), вирус который причиняет несколько типов рака но определенно связывают с цервикальным раком, начинало ухищренные дороги прятать в теле, но исследователя на университете leeds находили что своя способность trick линия обороны тела первая оставляет оно уязвимым к нападению от второй системы обороны.

Когда вирусы вписывают клетки, они производят протеины для помощи их роста и репликации, и система тела иммунная запрограммирована для того чтобы узнать и атаковать эти не местные протеины.

Профессор Ерич Blair факультета университета биологических наук и кашевар dr Graham от института leeds для молекулярной микстуры специфически смотрели один из протеинов произведенных вызванным ЮПВ, Еъ, и открывали что он подавляет отметки на поверхности клетки, делающ зараженные клетки очень более менее видимой к клеткам т, одну из систем обороны тела ключевых.

"клетки т могут нормальн говорить когда будут молекулы в теле shouldn’t там и активировать иммунную реакцию," говорят профессору Blair. "только HPV использует протеин E7 для того чтобы спрятать от их. Всегда знаемое We’ve вирусу имеет ухищренные дороги защищать, но мы теперь умеем как один из своего главным образом механизма обороны работает."

Однако, в закрутке которая предлагает упование для развития потенциальных новых терапий для цервикальных рака, профессора Blair и кашевара dr также откройте что этим subterfuge может быть downfall вируса.

Клетки без поверхностных отметок протеина пристрелны другой из клетки крови тела белой armoury, естественными клетками убийцы - клетчатые assassins, которые после того как я активированы, отпуск специализировали энзимы в клетки цели для того чтобы убить их.

"несмотря на усилия тела молодецкие опекунствовать с вируса, женщин все еще заключайте контракт это awful заболевание, настолько там будьте ясно другими механизмами на работе. Мы посмотреть, что роль других компонентов вируса, увидели если они предотвращают естественные клетки убийцы от атаковать, то "говорим профессору Blair. "например, мы начинали рассмотреть вклад протеина E6 вируса, которому мы верим работам в партнерстве с E7. Недавним введением вакцины против HPV будет важное развитие в драке против цервикального рака. Однако, оно может принять много лет для вакцины для уменьшения числа случаев этот рак и другие подходы к исключать клетки тумора быть открынным."

Это исследование было фондировано онкологическим исследованием yorkshire, главы исполнительной власти призрения, король Elaine прокомментировало: "людское Papillomavirus весьма сложно при много механизмов влияя на как оно работает. Однако, до этим исследованием мы открывали как работы протеина E7, которое будет огромное шаго вперед, и hopefully помогут нам начать эффективные дороги сразить людское Papillomavirus in the future."

Откровенное J Слабосучен Цитация: Цикл Клетки (15 -го Март, 2008). Университет Yale Кредита

Новый Haven, Conn. - малая молекула RNA, известная как microRNA let-7 (miRNA), существенн уменьшенный рост рака в множественных моделях мыши рака легких, согласно работе исследователями на Ыале Университете и Асураген, Inc., опубликовала в цикле клетки журнала.

Рак afflicts 1.5 миллиона людей год в Соединенных Штатах самостоятельно, и рак легких будет самой общей и deadly формой рака всемирно. Это изучение показывает сразу роль для miRNA в прогрессировании рака и вводит новую парадигму использования miRNAs как эффективные терапевтические вещества обработать людской рак.

"мы верим это будет первый рапорт miRNA будучи использованным к положительному воздействию на любом раке, let alone раках легких, deadliest всех раков всемирно," сказанной старшей слабине франка автора, профессоре сподвижницы молекулярной, клетчатой и отработочной биологии на Yale.

Слабосученый исследовательскаяа группа первоначально открыл let-7 miRNA в elegans C, малюсенький глист используемый как модельная система для изучать как организмы превращаются, растутся и стареются. Они пошли дальше показать что в людях, let-7 отрицательно регулирует well-known определитель людских раков легких, oncogene RAS.

Мыши обработали с нагрузкой тумора легкя выставки let-7 существенн уменьшенной. Разделы от легкй мышей с туморами были untreated (ч, д) или после того как они обработаны (а, б) с интраназальным дозируя of… Цитация: Цикл Клетки (15 -го Март, 2008). Университет Yale Кредита

In collaboration with научные работники на Asuragen, слабосученая лаборатория изучала деятельность при усмирителя тумора этого малого RNA. Их работа показала что let-7 присутствует общ на существенн уменьшенных уровнях в туморах легкя - и что уменьшенные уровни let-7 вероятн способствуют к развитию туморов. Эти открытия сфокусировали общественные усилия внимания и исследования понять потенциальную пользу естественно происходя microRNAs как let-7 сразить рак.

Эта новая работа демонстрирует что let-7 блокирует рост клеток рака легких в культуре и в туморах легкя в мышах. Они также показали что let-7 можно приложить как интраназальное снадобье для уменьшения образования тумора в раке легких модели мыши RAS.

"мы верим что наши изучения обеспечивают первый прямого доказательство в mammals, функции то let-7 как ген усмирителя тумора," сказал слабину. "потому что множественная клетка выравнивается и модели использовала мышь рака легких, он кажется что терапевтическое применение let-7 может снабдить преимущества обширная группа в составе пациенты рака легких."

"это было очень производительное индустри-akademicnoe сотрудничество между ceo Winkler научными работниками Yale и Asuragen" прокомментированный matt Asuragen. "эта работа обеспечивает новыа доказательства важности miRNAs в развитии рака и обеспечивает дополнительную поддержку для терапии замены miRNA как важный компонент эффективных режимов обработки рака будущего."

Справки для бумаги цикла клетки

Другие авторы на бумаге были рассветом Esquela-Kerscher, Phong Trang и Joanne Weidhaas на Yale; Jason wiggins, Lubna Patrawala, коричневый цвет Давида и Andreas Bader на Асураген, Inc.; Angie Cheng и lance ford на Ambion, inc. Работа была фондирована даром от положения отдела connecticut общественного здравоохранения и fellowships от национальных институтов здоровья.

Цитация: Цикл Клетки (15 -го Март, 2008).

LOS ALAMOS, Нью-Мехико, 10 -го март, группа в составе 2008-A исследователя начинало дорогу романа осмотреть мир через глаза общей мухы и частично расшифровать реакции насекомого к изменениям в мире вокруг его. Исследование основно изменяет более предыдущее верование о как нервные системы действуют и смогло обеспечить основу для толковейших компьютеров передразнивают биологическое processes.In, котор статья опубликовала в публичнаяа библиотека журнала биологии науки вычислительного, физика Ilya Nemenman Los Alamos соединяют фургон Steveninck de Руытер Geoffrey Lewen, william Bialek и rob школы Hun Princeton, университета Princeton и университета Индианы, соответственно, в описывать исследование.

Команда использовала малюсенькие электроды для того чтобы выстучать в движени-cuvstvitel6nye невроны в визуально системе общего blowfly. Невроны будут клетками нерва испускают малюсенькие электрические спайки после того как они простимулированы. Электроды обнаружили ИМПЫ ульс от движени-cuvstvitel6nyx невронов в мухе. Муха использует невроны для того чтобы оценить, и затем проконтролировать, как она двигает через мир.

Команда обуздала связанную проволокой муху в разработанное турнтабле-kak механизм передразнивает вид циркаческого полета, котор муха могла пройти пока evading хищник или гонящ другую муху. Механизм может закрутить скорости весьма быстрых и изменения быстро. Муха в механизме видит, что изменения в мире вокруг его и своих движени-cuvstvitel6nyx невронов реагируют очень in the same way as они и если насекомое фактическ летало.

Под сложными сценариями полета, невроны мухы ые очень быстро. Исследователя посмотрели картины включения и составили карту они с бинарным Кодим одних и нулей, much like инструкции компьютера, или бинарные сообщения в цифровых телефонных связях.

Команда нашла что ИМПЫ ульс были как примитив, но очень регулярно "лангуаге"-с включением неврона на точных временах в зависимости от датчики мухы визуально пытались сказать остальноям мухы о визуально стимуле. Когда они рассмотрели этот язык, он поговорил тома о как обузданная муха прореагировала к своему миру.

"в эту систему, движени-cuvstvitel6nye невроны испускают спайки очень часто и очень точно," сказал Nemenman. "исторически, люди наблюдали намного больше случайно интервалами спайка. Этим исследованием будет отклонение от традиционного вникания в что мы видим что точностью времени спайка носит информацию о вращении мухы будет фактор 10 высоки чем даже daring ранее предварительные подчеты."

показалось, что показали болееprosto эксперименты на по-разному вопросах, включая мух, и идти back to seminal работа E D Адриана и Yngve Zotterman в 1926, что сензорные невроны сгорют определенное количество ИМПЫ ульс во время, котор дали периода, но что точное время ИМПОВ ульс было больш нерелевантно. Nemenman и его команда верят временем спайков не были как критическо во время тех предыдущие эксперименты больш потому что искусственное стимулирование находилось в некотором чувстве противоестественном, на однозвучном и прогнозировано.

"биологические организмы имеют интерес в сохранять энергия," сказанное Nemenman. "глаза мухы определяют около 0,1 из потребления энергии мухы. Муха хочет быть очень эффективна, но она стоит энергию и молекулярные ресурсы для того чтобы испустить много точных спайков в невронах.

"если вы просто стимулы где небольшие изменения с временем, то самая эффективная дорога зашифровать их может должны быть произвести немногие случайно располагаемые спайки, которые были бы достаточно для того чтобы транспортировать любые малые слученные изменения, если любые. Подобно, если стимул противоестественно быстрый, то невроны не могут мочь зашифровать его хороший.

"однако, если вы кладете организм в окружающую среду с быстрыми и естественно изменяя профилями скорости, то муха начинает использовать полностью ширину полосы частот имеющююся к ей," сказанное Nemenman. "движени-cuvstvitel6ny1 неврон регулирует свою стратегию кодирвоания и он использует точный располагать спайков для того чтобы сказать остальнои мухы точно случается."

В дополнение к сложным движениям по возможности с прибором команды, они дирижировали их эксперимент в wooded установке подобной к окружающей среде мухы естественной, добавляющ к сложности и реализму эксперимента.

Nemenman и исследование его коллегаов значительно потому что оно переосвидетельствует основные предположения стали основой neuromimetic подходов к искусственныйа интеллект, such as искусственние нервные системы. Эти предположения начинали сети основанные на реагировать к нескольким ИМПАМ ульс в пределах, котор дали периода rather than точное время тех ИМПОВ ульс.

"это может быть одним из главнаяа причина почему искусственние нервные системы не выполняют где-либо соответствующее к mammalian визуально мозгу," сказало Nemenman, которое будет членом разделения компьютера Los Alamos, вычислительных и статистически наук. "в действительности, national science foundation узнавало важность этого различения и недавн фондировало проект, водить Гарретт Кеныон разделения физики лаборатории, для того чтобы включить творение больших, next-generation нервных систем."

Новое вникание нервной функции в конструкции компьютеров было в состоянии помочь в анализах спутниковых изображений и опознавании лицев-kartiny в окружающих средах высок-obespecennost6h, и было в состоянии помочь разрешить другие национальные и гловальные проблемы обеспеченностью.

Работа Nemenman's на этом проекте на Los Alamos фондирована сразу лабораторией программой научныа исследования и разработки, которая стратегически инвестирует меньш чем 6 процентов годового бюджета заведения в предыдущих исследовании или росте творческих научных принципиальных схем выбранных на усмотрении директора лаборатории.

Бактерии можно использовать для того чтобы проектировать генетические изменения, таким образом обеспечивая научных работников с инструментом для того чтобы сразить много возможностей в зонах от продукции еды к открытию снадобья. Однако, эту совершенную технологию можно также использовать злосто, поднимающ угрозу проектированных патогенов. Новое исследование опубликовало в online биологии генома журнала открытыйа доступ показывает что вычислительные инструменты смогли стать существенным ресурсом для обнаруживать бактерии rogue genetically проектированные в относящом к окружающей среде samples.Jonathan allen, shea Gardner и Tom Slezak лаборатории lawrence Livermore национальной в california, США, конструированных новых вычислительных инструментах которые определяют комплект отметок ДНАА которые могут различить между последовательностями искусственныйа вектор и естественными последовательностями ДНАА. Естественные плазмиды и последовательности искусственныйа вектор имеют много в общем, но эти новые инструменты показывают потенциал достигнуть высоких чувствительности и характерности, even when обнаруживать ранее unsequenced векторы в мичроарраы-osnovannyx bioassays.

Новый вычислительный инструмент genomics был развит для того чтобы сравнить все имеющиеся sequenced искусственныйа вектор с имеющимися естественными последовательностями, включая плазмиды и хромосомы, от бактерий и вирусов. Инструмент связывает последовательности искусственныйа вектор в по-разному подгруппы основанные на, котор делят последовательности; эти, котор делят последовательности после этого были сравнены с естественной плазмидой и хромосомными данными по последовательности для того чтобы найти зоны уникально к искусственныйа вектор. Почти все последовательности искусственныйа вектор имели one or more уникально зоны. Простирания краткости этих уникально зон термин подписями ДНАА выбранного ` и могут быть использованы как зонды для обнаруживать последовательность искусственныйа вектор in the presence of естественные последовательности использующ microarray. Более дополнительные испытания показали что подгруппы подписей ДНАА выбранного далекие правоподобными для того чтобы сопрягать unseen искусственное чем естественные последовательности.

Авторы говорят что следующий шаг должен увидеть ли конструкция bioassay используя подписи ДНАА на microarrays может запятнать genetically доработанное ДНАО в образце содержа смесь естественных и доработанных бактерий. Научная община скооперировать с вычислительными специалистами для того чтобы sequence и отследить имеющиеся последовательности вектора если подписи ДНАА должны быть использованным успешно поддержать обнаружение и deterrence против злостых применений генной инженерии. Научные работники могли бы водить расширяя базу данных подписей ДНАА для того чтобы отслеживать все sequenced векторы.

"как с любой попыткой противопоставить злостая польза технологии, обнаруживая генную инженерию в микробах будет большой возможностью которая требует много по-разному инструментов и постоянно усилия," говорит allen.

Справки

1. Подписи ДНАА для обнаруживать генную инженерию в бактериях
Jonathan е allen, shea н Gardner и Tom р Slezak
Биология генома (в давлении)

Имеющяяся статья здесь:
http://genomebiology.com/imedia/1534720787156665_article.pdf?random=277103

Группа в составе исследователя начинала алгоритм компьютера может имитировать способность летучей мыши расклассифицировать заводы использующ echolocation. Изучение, опубликованное 2йст -го март в биологии PLoS журнала раскрывать-dostupa вычислительной, представляет сотрудничество между учить машины научные работники и biologists изучая летучую мышь orientation.To обнаружило заводы, летучие мыши испускают ультразвуковые ИМПЫ ульс и расшифровали различные отголоски которые возвращают. Польза летучих мышей засаживает повседневность как источники еды и наземные ориентиры для навигации между местами фуражировать. Отголосками завода будут высоки сложные сигналы должные к многочисленн отражениям от выходят и разветвляют. Классифицирующ заводы или другие затейливые предметы, поэтому, учитывает хлопотной задачей для летучих мышей и научная община была far from понимать как они делает ее.

Теперь, исследовательскаяа группа в T5ubingen, Германия, включая университет исследователей Yossi Yovel, Peter Stilz и Hans Ulrich-Schnitzler, и Matthias Franz T5ubingen от максимального института Planck биологической кибернетики, демонстрировал что этот процесс классифицирования завода не как трудн как ранее думал.

Группа использовала систему звуколокации для того чтобы испустить летуч-kak, frequency-modulated ультразвуковые ИМПЫ ульс. Исследователя записали тысячи отголосков от заводов в реальном маштабе времени 5 видов. Алгоритм использует данные по врем-castoty этих отголосков мог расклассифицировать заводы с высокой точностью. Этот новый алгоритм также предусматривает намеки к характер отголоскаistics might be best understood by the bats.

According to the group, these results enable us to improve our understanding of this fascinating ability of how bats classify plants, but do so without entering the bat’s brain.

http://www.ploscompbiol.org/doi/pcbi.1000032 (link will go live on Friday, March 21)

CITATION: Yovel Y, Franz MO, Stilz P, Schnitzler H-U (2008) Plant Classification from Bat-Like Echolocation Signals. PLoS Comput Biol 4(3): e1000032. doi:10.1371/journal.pcbi.1000032

DURHAM, N.C. – Investigators at the Duke Institute for Genome Sciences and Policy have revealed the hidden properties of an on-off switch that governs cell growth.The Duke team proved that if the switch is on, then a cell will divide, even if it’s damaged or the signal to grow disappears. Showing how the switch works may provide clues to novel drug targets for cancer and other diseases in which cell growth goes awry.

The switch is part of a critical pathway that controls cell division, the process by which the body makes new cells. Before a cell starts to divide, it goes through a checklist to make sure everything is in order, much like preparing for a long trip. If a cell senses something is wrong early on, it can halt the process. But once a cell passes a milestone called the restriction point, there’s no turning back, no matter the consequences. The switch controls this milestone and is key to cell growth.

The results will appear in the April issue of the journal Nature Cell Biology. The study was funded by the National Institutes of Health, the National Science Foundation and a David and Lucile Packard Fellowship.

The switch is part of the Rb-E2F signaling pathway. Rb, or retinoblastoma, is a key tumor suppressor gene, and E2F is a transcription factor that governs the expression of all the genes important for cells to grow.

“The wiring diagram is fundamentally the same. It’s very likely that different organisms have evolved a very conserved design principle to regulate their growth,” said Guang Yao, Ph.D., lead study author and a postdoctoral fellow in Duke’s department of molecular genetics and microbiology.

The cellular pathway that includes the switch is found in all multi-cellular life, from plants to people. A cell decides to trigger the pathway when it receives an external chemical signal to grow.

During the project, the researchers discovered the switch has an unexpected property: it is bistable. Once turned on by an external signal, the switch can maintain its on state, even if the signal disappears.

It was an engineer, Lingchong You, Ph.D., who recognized that the switch might represent a bistable condition. You, an assistant professor of biomedical engineering in Duke’s Pratt School of Engineering and an Institute for Genome Sciences & Policy (IGSP) investigator, works next door to Yao and his postdoctoral advisor Joseph Nevins, Ph.D., a professor of molecular genetics at the IGSP.

During conversations with Nevins and Yao about the restriction point phenomenon, You realized that the process could be described as a bistable switch.

The collaboration continued as the scientists broke down the pathway into individual chemical reactions that could be described by mathematical equations. Graduate student Tae Jun Lee worked with Yao to develop and analyze a mathematical model that predicted the switch could be bistable and identified the critical decision maker at the restriction point. Yao verified the results in laboratory experiments on single cells.

Nevins, who has studied the Rb-E2F pathway for 20 years, sees an opportunity to extend this approach to other critical aspects of cell behavior, such as the decisions involved in cell death.

“This pathway, and this decision whether it is time to proliferate, is very tightly coupled to decisions of cell fate,” Nevins said. “There’s a decision as to whether the proliferation process is normal, and if the answer is not, then the result is that the cell dies. We don’t know critical dynamics of that process.”

HOUSTON — A protein known as REST blocks the expression of a microRNA that prevents embryonic stem cells from reproducing themselves and causes them to differentiate into specific cell types, scientists at The University of Texas M. D. Anderson Cancer Center report in the journal Nature.Researchers show RE1-silencing transcription factor (REST) plays a dual role in embryonic stem cells, said senior author Sadhan Majumder, Ph.D., professor in M. D. Anderson’s Department of Cancer Genetics. “It maintains self-renewal, or the cell’s ability to make more and more cells of its own type, and it maintains pluripotency, meaning that the cells have the potential to become any type of cell in the body.”

The paper posted online March 23 in advance of publication grew from M. D. Anderson research on the protein’s role in medulloblastoma – an exceptionally aggressive pediatric brain cancer.

Embryonic stem cells are essentially blank slates. They have the unique ability to develop from identical, unspecialized cells and then differentiate into distinct types of cells with special functions. In the laboratory, scientists have been able to induce embryonic stem cells to develop into heart muscle cells or insulin-producing cells of the pancreas. The hope is that embryonic stem cells might one day be used to restore or replace failing cells in the human body and perhaps treat a wide range of diseases.

“Embryonic stem cells have a very high potential in medicine,” Majumder said. “The critical thing is to learn the mechanisms that could be used to generate a lot of self-renewing embryonic stem cells and be able to differentiate them into various cell types.” REST could play a key role in maintaining a steady supply of these cells and in preserving their differentiation capability.

Suppressing MicroRNA-21

In studies using mouse embryonic stem cells, the researchers found that REST disarms a specific microRNA called microRNA-21 or miR-21. MicroRNAs are tiny pieces of RNA that control gene expression by binding to the gene’s messenger RNA.

The team found that MiR-21 suppresses embryonic stem cell self-renewal and is associated with a corresponding loss of expression of critical self-renewal regulators, such as Oct4, Nanog, Sox2 and c-Myc. REST counters this by suppressing miR-21 to preserve the cells’ self-renewal and pluripotency.

The researchers discovered the roles of REST and miR-21 in a series of experiments using cultured mouse embryonic stem cells in either a self-renewal state or a differentiating state. They found that REST expression was significantly higher in the self-renewal state. Withdrawing REST reduced the stem cells’ ability to reproduce themselves and started differentiation — even when the cells were grown under conditions conducive to self-renewal. Adding REST to differentiating cells maintained their self-renewal.

These experiments also revealed that REST is bound to the gene chromatin of a set of microRNAs with the potential to target self-renewal genes. REST controls transcription of 11 microRNAs.

REST Implicated in Pediatric Brain Cancer

Previous laboratory research suggests that the qualities that make REST beneficial in stem cell production and pluripotency may contribute to the development of medulloblastoma, an aggressive type of children’s brain tumor. Medulloblastomas are believed to develop from undifferentiated neural stem cells in the external granule layer of the cerebellum.

In earlier research, Majumder’s group at M. D. Anderson discovered that about half of these tumors overexpress REST, which is not found in most neural cells. “We found that REST is a critical factor in this group of children’s brain tumors,” Majumder said, “and that its major function is to keep a group of specific brain stem cells, or progenitor cells, in a state of stemness.”

The researchers hypothesize that by maintaining the neural stem cells’ ‘stemness,’ REST prevents their differentiation into normal and distinct types of cells, leading instead to tumor formation. The M. D. Anderson scientists are now exploring whether microRNAs might also play a role in medulloblastomas.

Understanding REST function has applications in both medulloblastoma and embryonic stem cell biology. “Just as blocking REST function has therapeutic potential in medulloblastoma, blocking REST function to allow for differentiation of embryonic stem cells is a potentially critical step in regenerative medicine,” Majumder said.

Viruses and bacterial viruses (known as phages) are among the most abundant life forms on the planet. Two papers published recently in Nature, March 2 and 12, 2008, analyse the geographical distribution of viral communities in modern organosedimentary structures (sedimentary features, built by the interaction of organisms and their environment) known as microbialites, the living analogues of the oldest fossils on Earth, and come up with some surprising nuggets of information.Microbialites first appeared in the geological record, 3.5 billion years ago, and for more than 2 billion years they are the main evidence of life on Earth. A team of scientists from US and Singapore used a comparative metagenomics approach to show that phages associated with such structures are very different not only from each other but also from those found in any other ecosystem so far. The team’s findings indicate that modern microbialites are endemic remnants of ancient ecosystems.

Dr Ruan Yijun, Senior Group Leader at the Genome Institute of Singapore (GIS), said, “Using DNA sequencing technology, we were able to identify unknown viruses in various environments relevant to human health. This collaboration is the first ever large-scale effort to analyse biodiversity and biogeography of viruses in the environments around humans.”

“We have been interested in this kind of analysis since the SARS (severe acute respiratory syndrome) outbreak in 2002,” added Dr Ruan. “In pursuit of this interest, we established a virus discovery programme at GIS, resulting in the discovery of abundant viruses in the human gut (PLoS Biology, 2006) and different variants of dengue viruses. Now, with more viral metagenomic data accumulated, we are able to summarise the biodiversity and biogeography on a global scale.”

Microbialites are organosedimentary structures accreted by sediment trapping, binding and in situ precipitation due to the growth and metabolic activities of microorganisms.

Stromatolites and thrombolites are morphological types of microbialites classified by their internal mesostructure: layered and clotted, respectively.

###

Notes to the Editor:

Research publication:

The research findings described in the press release can be found in the March 2, 2008 issue of Nature under the title “Biodiversity and biogeography of phages in modern stromatolites and thrombolites”; and the March 12, 2008 issue of Nature under the title “Functional metagenomic profiling of nine biomes”.

Authors for March 2 paper:

Christelle Desnues1, Beltran Rodriguez-Brito1,2, Steve Rayhawk1,2, Scott Kelley1,3, Tuong Tran1, Matthew Haynes1, Hong Liu1, Mike Furlan1, Linda Wegley1, Betty Chau1, Yijun Ruan4, Dana Hall1, Florent E. Angly1, Robert A. Edwards1,2,3,5, Linlin Li1, Rebecca Vega Thurber1, R. Pamela Reid6, Janet Siefert7, Valeria Souza8, David L. Valentine9, Brandon K. Swan9, Mya Breitbart10 & Forest Rohwer1,3

1. Department of Biology,
2. Computational Sciences Research Center,
3. Center for Microbial Sciences, San Diego State University, San Diego, California 92182, USA.
4. Genome Institute of Singapore, Singapore 138672, Singapore.
5. Mathematics and Computer Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, USA.
6. Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami, Miami, Florida 33149, USA.
7. Department of Statistics, Rice University, Houston, Texas 77251, USA.
8. Departamento de Ecologı´a Evolutiva, Instituto de Ecologı´a, Universidad Nacional Auto´noma de Me´xico AP 70-275 Coyoaca´n, 04510 Mexico D.F., Mexico.
9. Department of Earth Science, University of California Santa Barbara, Santa Barbara, California 93106, USA.
10. College of Marine Science, University of South Florida, St Petersburg, Florida 33701, USA.

Authors for March 12 paper:

Elizabeth A. Dinsdale1,5*, Robert A. Edwards1,2,3,6*, Dana Hall1, Florent Angly1,4, Mya Breitbart7, Jennifer M. Brulc8, Mike Furlan1, Christelle Desnues1{, Matthew Haynes1, Linlin Li1, Lauren McDaniel7, Mary Ann Moran10, Karen E. Nelson11, Christina Nilsson12, Robert Olson6, John Paul7, Beltran Rodriguez Brito1,4, Yijun Ruan12, Brandon K. Swan13, Rick Stevens6, David L. Valentine13, Rebecca Vega Thurber1, Linda Wegley1, Bryan A. White8,9 & Forest Rohwer1,2

1 Department of Biology,
2 Center for Microbial Sciences,
3 Department of Computer Sciences, and
4 Computational Science Research Centre, San Diego State University, San Diego, California 92182, USA.
5 School of Biological Sciences, Flinders University, Adelaide, South Australia 5042, Australia.
6 Mathematics and Computer Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, USA.
7 University of South Florida, College of Marine Science, 140 7th Avenue South, St Petersburg, Florida 33701, USA.
8 Department of Animal Sciences, and
9 The Institute for Genomic Biology, University of Illinois, Urbana, Illinois 61801, USA.
10 Department of Marine Sciences, University of Georgia, Athens, 30602 Georgia, USA.
11 The J. Craig Venter Institute, 9712 Medical Center Drive, Rockville, Maryland 20850, USA.
12 Genome Institute of Singapore, 60 Biopolis Street, 02-01, Genome, Singapore 138672, Singapore.
13 Department of Earth Science, University of California Santa Barbara, Santa Barbara, California 93106, USA.
{ Present address: Unite des Rickettsies, CNRS-UMR 6020, Faculte de medecine, 13385 Marseille, France.

About the Genome Institute of Singapore
www.gis.a-star.edu.sg

The Genome Institute of Singapore (GIS) is a member of the Agency for Science, Technology and Research (A*STAR). It is a national initiative with a global vision that seeks to use genomic sciences to improve public health and public prosperity. Established in 2001 as a centre for genomic discovery, the GIS will pursue the integration of technology, genetics and biology towards the goal of individualized medicine. The key research areas at the GIS include Systems Biology, Stem Cell & Developmental Biology, Cancer Biology & Pharmacology, Human Genetics, Infectious Diseases, Genomic Technologies, and Computational & Mathematical Biology. The genomics infrastructure at the GIS is utilized to train new scientific talent, to function as a bridge for academic and industrial research, and to explore scientific questions of high impact.

About the Agency for Science, Technology and Research
www.a-star.edu.sg

The Agency for Science, Technology and Research, or A*STAR, is Singapore’s lead agency for fostering world-class scientific research and talent for a vibrant knowledge-based Singapore. A*STAR actively nurtures public sector research and development in Biomedical Sciences, Physical Sciences and Engineering, with a particular focus on fields essential to Singapore’s manufacturing industry and new growth industries. It oversees 14 research institutes and supports extramural research with the universities, hospital research centres and other local and international partners. At the heart of this knowledge intensive work is human capital. Top local and international scientific talent drive knowledge creation at A*STAR research institutes. The Agency also sends scholars for undergraduate, graduate and post-doctoral training in the best universities, a reflection of the high priority A*STAR places on nurturing the next generation of scientific talent.

For enquiries, please contact the following:

Genome Institute of Singapore
Winnie Serah Lim
Asst Manager, Corporate Communications
Tel: (65) 6478 8013
(65) 9730 7884