你在路上應該沒看過跟你長一模一樣的人吧?👤👤
人類基因不會百分百遺傳,主要是因為人類的 #遺傳多樣性 靠父母染色體的配對跟互換,當🧬DNA互換不完美時就會發生基因變異。其中,DNA互換時負責在旁邊加油添醋,阿不是,是加油打氣的催化酵素叫做 ⭐DMC1⭐
雖然父母染色體的DNA序列很相似,卻不完全相同,但是DMC1卻可以協助不完美的DNA配對並完成完美互換!為什麼DMC1可以做到呢?㊙中研院的秘密武器 #高解析度冷凍電子顯微鏡 最近看穿這一套戲法!
🎯中研院與臺大研究團隊透過冷凍電顯技術,解出 #原子級解析度 的DMC1-DNA複合體結構,看到DMC1蛋白和DNA彼此相互作用時的分子細節。發現在DNA錯誤配對的位置,DMC1藉由結構上較大的空間與支持,允許DNA不完美配對與互換。
此發現未來對於因DMC1突變造成的不孕,及染色體分配不均而導致的疾病,可望提供分子層次上的解釋。
#中研院 #臺灣大學 #生化所 #何孟樵 #蔡明道 #冀宏源 #李弘文 #遺傳 #染色體 #冷凍電顯
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🔬幫劃重點:沒有這一台,可能就看不到了🔬
高解析度冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)是現今結構生物研究最具發展潛力的技術,能在 #原子尺度,快速且不破壞性地觀察生物分子。簡單來說,一般光學顯微鏡頂多百倍,冷凍電顯則能看到十萬倍。
📍還是不懂? https://research.sinica.edu.tw/tsai-ming-daw-cryo-electron-microscope/
📍論文連結:https://www.nature.com/articles/s41467-020-20258-1
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Genetic diversity is a key driving force of evolution. During homologous recombination, chromosomes from father and mother will pair together to exchange the genetic material leading to genetic diversity. In the process of chromosome pairing, the DMC1 protein is the key enzyme that catalyzes the DNA exchange reaction. What puzzles scientists is that although the chromosomal DNA sequences of the father and mother are similar, they are not completely the same. How DMC1 can tolerate the imperfection? What is the underlying mechanism? The research teams from National Taiwan University and Academia Sinica used a newly established cryo-electron microscopy facility and biochemical experiments to show that the DMC1 protein possesses a unique structure to accommodate imperfect pairing. The research results were published in the top-tier journal Nature Communications in January, 2021.
‧Article: https://www.nature.com/articles/s41467-020-20258-1
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
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感謝 雲象科技aetherAI 即時的整理! #武漢肺炎 #防疫視同作戰
[武漢肺炎最新資訊整理 – 每日更新]
更新時間: 2020/2/3 12:10 pm
本文彙整武漢肺炎之國際疫情、病原特徵、傳染模式、臨床表現、及個人防疫措施等資訊,所彙整之資訊皆由公開且可追蹤之消息來源而來。如有謬誤,敬請留言指正。
武漢肺炎,或稱2019新型冠狀病毒肺炎,為2019年12月開始於中國武漢地區流行的新興傳染病。其病原為一新型冠狀病毒,名為2019-nCoV (2019 Novel Coronavirus) 。
[目前疫情 - 2020/2/2 ]
根據世界衛生組織 (World Health Organization,WHO)(參考資料1) 、台灣疾病管制署(參考資料2)以及中國大陸疾控中心所公布之資料(參考資料3),目前全球共有個17381確診案例,362例死亡。
台灣目前(2/1)累計通報1007名個案,含10名確診、829名排除、餘隔離檢驗中(91名初驗陰性、其餘待檢驗)。目前10名確診個案狀況穩定,持續住院隔離,醫院及地方衛生單位已依循相關處置流程進行疫情調查及接觸者追蹤等防治工作。10名確診個案接觸者總計486人,其中34人有症狀已通報(32例採驗陰性、2例檢驗中)。
依據中國大陸疾控中心通報及各省市區衛生健康委員會公布資料,中國大陸截至2月2日累計17205例新型冠狀病毒感染之肺炎確診,其中361例死亡,31省市區(不含港澳特別政區)皆有確診病例。
目前國際間除中國及台灣外,共累計166例確診,分別為泰國19例、香港15例、南韓12例、日本20例(5例無症狀帶原)、澳門8例、新加坡18例、馬來西亞8例、澳洲12例、德國8例、法國6例、英國2例、義大利2例、西班牙1例、芬蘭1例、瑞典1例、美國8例、加拿大4例、越南7例、尼泊爾1例、柬埔寨1例、斯里蘭卡1例,阿拉伯聯合大公國5例、印度2例、菲律賓2例(1例死亡)、俄羅斯2例。
[臨床表徵]
根據中國金銀潭醫院對於最早期41個病例的報導(參考資料4),武漢肺炎常見的症狀為發燒(98%),咳嗽(76%),肌肉痠痛或倦怠感(44%),較少見的症狀為有痰(28%),頭痛(8%),咳血( 5%),腹瀉(3%)。有55%的病患會有呼吸困難。2019-CoV的潛伏期(從被感染到有症狀)為2-10天。從症狀開始到呼吸困難(dyspnea)的中位數為8天,到呼吸窘迫(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)為9天,到插管以呼吸器協助呼吸為10.5天,到住進加護病房則為10.5天。依目前全球統計數續來說,2019-nCoV的致死率為2.08%,低於SARS的11%,以及MERS的37%。
[武漢肺炎病原]
武漢肺炎的病原為一新型冠狀病毒,命名為2019-nCoV (2019 Novel Coronavirus)。2019-nCoV為beta coronavirus,基因序列全長29891核苷酸(參考資料6)。其基因序列和SARSr-CoV BJ01有79.5%相同,和蝙蝠冠狀病毒BatCoV RaTg13 有96.2%相同(參考資料7)。根基於基因序列的分析,研究人員推測2019-nCoV的中間宿主可能為蛇類(參考資料8),然此結論並無實驗室證據支持,有專家質疑此研究結果(參考資料9)。
2019-nCoV在環境中的穩定性仍然未知。之前對於SARS-CoV所做的研究(參考資料13)顯示,和常見的人類冠狀病毒 HCoV-229E相比,SARS-CoV在環境中的穩定度高上許多。在常溫液體中,有活性的HCoV-229E在48小時內濃度下降一百倍,而SARS-CoV的濃度降低不到五倍。2019-nCoV和SARS-CoV同屬beta coronovirus, 然而2019-nCoV傳染力更高,推測其在環境中穩定度高於SARS-CoV。然而,70% 的酒精(30秒處理病毒濃度下降一千倍)以及6%的醋酸(60秒處理病毒濃度下降一千倍)均可以有效的將 SARS-CoV去活性。
[傳染途徑]
2019-nCoV可以在人和人之間傳染。人與人之間的傳染途徑主要是透過直接接觸,飛沫,以及汙染物(fomite,沾有病毒顆粒之物體)。中國國家衛生及健康委員會主任馬曉偉指出(參考資料5),依中國目前的資料看來,2019-nCoV病毒在潛伏期亦有傳染性。WHO亦指出(參考資料1),在中國以外,有三例確診案例在症狀顯現之前,就已經偵測到2019-nCoV病毒的存在,亦即在這些病患在潛伏期已經具有傳染力。
[傳染力]
流行病學家以基礎再生數(Basic Reproduction Number, R0)來衡量一個傳染病源的傳染力。R0代表的是一個病患在染病的過程當中平均感染的新個體數。如果R0大於1,傳染病會持續擴散。R0越大,代表傳染力越強。從目前的數據看來,2019-nCoV的R0約為3.3 - 5.5(參考資料10),高於SARS的2.2-3.6(參考資料11),以及季節性流行性感冒的1.19-1.37(參考資料12),然而低於德國麻疹的12-18(參考資料12)。
[個人防疫措施]
1. 勤以肥皂或以酒精為基礎之洗手液洗手。避免在手部未清潔之狀況下接觸眼、口、鼻。
2. 咳嗽或打噴嚏時遮蓋口鼻,避免飛沫噴濺。立即丟棄沾有分泌物的衛生紙並洗手。有持續咳嗽的症狀要配戴口罩。
3. 自中國返台14日內若有不適,撥打1922依指示就醫,並務必主動告知旅遊史。
4. 避免與有咳嗽及發燒等症狀之病患近距離接觸。
5. 避免出入醫療場所等人多場所。
6. 避免接觸野生動物及禽鳥。
[參考資料]
1. WHO Situation Report on 2019-nCoV
https://www.who.int/…/novel-coronavirus-…/situation-reports/
2. 疾病管制署新新聞稿
https://www.cdc.gov.tw/Bulle…/Detail/1T3s2mxcCjqlE0MczXRD8w…
3. 中國疾病預防控制中心網頁
4. 刊載在Lancet,第一篇關於2019-nCoV-nCoV 臨床表現的報導
https://www.thelancet.com/…/PIIS0140-6736(20)30183…/fulltext
5. 中國國務院新聞發布會
http://www.scio.gov.cn/x…/xwbfbh/wqfbh/42311/42478/index.htm
6. 2019-nCoV 完整基因組
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MN908947
7. Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.22.914952v2
8. Homologous recombination within the spike glycoprotein of the newly identified coronavirus may boost cross‐species transmission from snake to human
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.25682
9. Why snakes probably aren’t spreading the new China virus
https://www.nature.com/articles/d41586-020-00180-8
10. Preliminary estimation of the basic reproduction number of novel coronavirus (2019-nCoV)
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.23.916395v1
11. Transmission Dynamics and Control of Severe Acute Respiratory Syndrome
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2760158
12. Estimates of the reproduction number for seasonal, pandemic, and zoonotic influenza
https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/…/1…/1471-2334-14-480
13. Stability and inactivation of SARS coronavirus https://link.springer.com/artic…/10.1007%2Fs00430-004-0219-0
14日本厚生勞動省武漢肺炎疫情專頁 https://www.mhlw.go.jp/…/seisak…/bunya/0000164708_00001.html
homologous recombination 在 國立臺灣大學 National Taiwan University Facebook 的最佳貼文
【臺大生化所冀宏源副教授團隊發現多胺如同細胞DNA修補系統的蠻牛並發表於Nature Communications】
國立臺灣大學生化科學研究所冀宏源教授領導的研究團隊發現,細胞內自然存在的帶正電小分子多胺 (polyamines, 結構如圖1a),在DNA修復過程中扮演至關重要的角色,就猶如細胞的能量飲”蠻牛”一般,可促進細胞的DNA修補系統,以應付環境諸多可能對基因體所造成傷害。透過以毛囊的動物模式、一連串精細的細胞實驗、及生化學的研究方法,他們的研究證明,多胺專一性地促進同源重組系統所催化的DNA雙股斷裂修復 (圖1b)。值得注意的是,比起正常細胞,大部分的癌細胞常常帶有高量的多胺以幫助其存活,因此,他們的研究成果為癌症治療的方向提供了新策略。這項研究結果已刊登於國際頂尖科學期刊Nature Communications。
當細胞內的DNA遭受到外來物質的攻擊,如致癌物、輻射線等,甚至是細胞在複製過程中發生問題,導致DNA產生雙股斷裂時,同源重組修復系統扮演著不可或缺的修補角色。同源重組修復系統是由RAD51重組酵素結合在DNA受損位置並組裝成核蛋白絲的結構 (RAD51 filament, 圖1c),開始在細胞核內進行同源模板搜索 (homology search) 尋找帶有同源序列的雙股DNA,並在搜尋成功的同源位置催化DNA的交換,以便後續作為修補模板及合成DNA來修復斷裂DNA序列,因此,同源重組修復系統對於維持細胞基因組完整性非常重要。然而,同源重組修復反應仍有許多未知的課題值得科學家們研究,例如:RAD51重組酵素如何能夠在茫茫大海的基因組內找到唯一的同源模板進行修復?而在細胞內有哪些分子可影響同源模板搜尋的效率,更是在學界中未解的關鍵問題。
在這項研究中,研究團隊首次提供了多胺專一性促進同源重組 (homologous recombination; HR) 修復系統的證據,而非其他的DNA修復途徑,如:非同源DNA末端連接 (non-homologous end joining; NHEJ) 和單股DNA連結反應的修復系統 (single-strand annealing; SSA) (圖1b)。機制上,多胺透過增強RAD51酵素在同源模板搜索過程中的雙股DNA結合能力,達到顯著刺激RAD51的DNA股交換活性以利後續修復受損的DNA (圖1c)。
第一作者,李致瑩博士提出了三種可能的分子機轉來解釋多胺如何刺激RAD51酵素所催化的同源模板搜尋 (圖1d)。首先,多胺可以吸引RAD51核蛋白絲和雙股DNA碰撞 (圖1d,插入框i),就像磁鐵一般幫助DNA斷裂位置更快在細胞核內找尋修補模板。其次,多胺利用穩定單股DNA (ssDNA) 與同源的雙股DNA (dsDNA) 模板之間的配對 (圖1d,插入框ii),讓RAD51酵素檢查是否有尋找到正確的模板可以往下進行複製及修復。最後,細胞核內龐大的基因組就好比散亂的毛線,多胺小分子可以利用聚集雙股DNA的方式,好比集線器來將毛線聚集,使得RAD51核蛋白絲可以一次同時在多個區域中尋找同源性DNA (圖1d,插入框iii),而不用跑遍整個細胞核,可以更有效率地進行同源模板搜尋。李博士說 : 「多胺就好比細胞的蠻牛,幫助DNA修補系統維持活力旺盛。」
此基礎研究也有重要的臨床治療意義,由於癌細胞和正常細胞相較,帶有過量的多胺,因此預期癌細胞的DNA修復活性也會升高,使得癌細胞更難被殺死。研究團隊發現,小分子藥物二氟甲基鳥氨酸 (DFMO) 可顯著降低細胞內的多胺含量,導致DNA修補系統活性降低。令人興奮的是,他們的團隊也證明二氟甲基鳥氨酸可搭配放射線治療,或是搭配美國食品藥品監督管理局 (FDA) 所核准的藥物奧拉帕尼 (olaparib),皆可有效抑制癌細胞存活。值得注意的是,二氟甲基鳥氨酸藥物正在進行神經母細胞瘤的二期臨床試驗,且結果有顯著的治療效用。 「因此,我們的研究發現提供癌症治療新的想法及治療策略,來迫使癌細胞的DNA修補能力下降,以達到殺死癌細胞的目的。」冀宏源教授這麼說。
論文全文現已發表在Nature Communications,由李致瑩博士、蘇綸勤博士、黃文彥博士、柯旻佑、葉欣怡博士、張震東教授、林頌然教授及冀宏源教授等共同完成。也特別感謝臺大、中研院、以及科技部對此研究的支持。
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