2018年欧宝娱乐游戏下载交流BSCB科学写作奖

《怪物与基因》:使用AAV作为对抗儿童失明的工具

对许多人来说,晚上把孩子哄上床这种平凡的行为可能是一种相当折磨人的经历。让他们安静下来,给他们穿上睡衣,看看衣柜里有没有怪物,给他们读个睡前故事,再看看有没有怪物,然后熄灯。这个怪物的问题需要认真对待:即使有一些战术放置夜灯,并准备好NERF枪,有时黑暗和超自然占上风,父母的床获得一个额外的客人在晚上。值得庆幸的是,我们中的大多数人已经走出了与黑暗的负面关系,但对一些孩子来说,这些夜晚只是开始。

患有亚瑟综合症的儿童永远不会逃避黑暗。对于他们而言,黑暗只会随着时间的推移而生长。夜晚变得更黑,因为它们失去了所有能够低于某些光线水平的能力。当物体变得更加艰难时,那些夜晚的灯光和nerf枪也可能被消失。最终,黑暗开始在白天开始访问它们,因为他们看到他们的外周视觉紧靠,黑度从每一个角度爬行的卷须。

值得庆幸的是,迎膜综合症极为罕见,影响了10,000人中大约一个人。除了逐渐发作的失明之外,患者也来自出生的聋人,这可能会影响学习和沟通的能力。enher综合征是一种遗传疾病,可以是由称为基因的突变引起的CDH23。目前没有治疗或治疗,这是领先的研究人员,探索一些创造性方法,例如基因治疗。

就像在你的车上改变一个漏气轮胎一样,基因治疗的前提是简单的:如果基因被破坏,请用新的作品提供电池。Despite this, these days it’s clear that achieving successful gene therapy is perhaps more akin to rolling a tyre down an assault course with fire pits and swinging axes and hoping that when it gets to the car, it has the manners to hop onto the axel itself.

虽然困难,但仍有方法可以在细胞中投掷基因的过程一点优雅。对于初学者来说,瞄准身体的区域,你可以用针头(例如眼睛)大大减少了我们新基因的摆动轴的数量。使用可以置于合格力学的生物工具也可以使最终切换更有可能。进入病毒。

病毒是迷人的自然对象。在许多情况下,由一些遗传信息和蛋白质涂层组成,病毒漫游,这些植物是我们的身体,寻求他们可以劫持自己的邪恶需求的细胞。病毒进入细胞并接管他们的机器,让他们说服他们阅读病毒基因,好像它们是自己的手机一样。这意味着细胞被欺骗到生产和组装新一代病毒,每个人都准备出去并找到自己的蜂窝傻瓜。

虽然病毒可能是麻烦的,但在某些情况下,致命的,使它们变得巨大的生物间谍的特征是使它们成为基因治疗工具的特征。通过巧妙地切换出一些关键基因来制作病毒,并说明,CDH23,我们可以快速消除病毒造成伤害的能力将其修复破碎的眼细胞。

今天使用的一种更流行的病毒被称为“腺相关病毒”或“AAV”。AAV是一种很棒的基因治疗病毒,因为它非常安全,可以感染无法分裂的细胞——就像我们眼睛里的许多细胞一样。AAV的一个不幸缺点是它太小了。很明显,所有的病毒都很小,但是AAV让这些病毒相形见绌。AAV的基因组长度只有5000个碱基对。这意味着,在所有编码我们基因的a、g、c和t中,从开始到结束一行中只有5000个。从这个角度来看,它比水痘病毒基因组小25倍,或者比人类基因组小60万倍。不幸的是,这意味着你不仅不能适应AAV中的许多基因,而且有些基因根本就不能适应。这包括Usher综合征基因,CDH23它有10100个碱基对那么长。

最近发表在《科学》杂志上的一项研究背后的科学家细胞勇敢地解决了这个问题。他们认为,如果一个基因不适合病毒的外壳,为什么不把它切成碎片呢?想象一下,一个非常高大的家庭所有人都试图挤进同一辆Mini。如果周围没有足够的腿部空间,那么乘单独的车就更有意义了。同样,研究人员采取了CDH23基因,并将其植入三个独立的AAV载体中。

这项工作的关键是找到一种方法,让这三个基因片段在细胞内重新组装在一起。这涉及到每个基因片段的侧翼都有特殊的“重组基因”和“剪接”序列。重组基因序列用于粘接;就像一块织物两端的两个尼龙搭扣垫一样,细胞利用这些序列将基因组装成一个。然而,这在基因中间留下了粗糙的序列,使其无法读取。这就是剪接位点的作用。这些序列告诉细胞去剪掉中间的重组部分,就像指示某人努力把魔术贴的织物缝在一起,留下一个不间断的、可读的序列。

研究人员表明,当这些病毒被注射到老鼠的视网膜与CDH23突变,显示全长CDH23蛋白的水平增加。不幸的是,该系统不能显示增加是否足以逆转疾病的任何影响。

这项研究有望为患有亚瑟氏症的儿童提供一些光明。也许有一天,AAV会成为另一种在黑暗中对抗怪物的武器。

关于作者:亚历克斯宾克斯(@Binknabel)是格拉斯哥大学的最后一年博士学生,目前在伦敦帝国学院的借调中完成了剩余的研究,由Iain McNeish教授监督。亚历克斯的研究围绕着溶溶解(“致癌杀戮”)病毒以及如何杀死这些病毒的机制如何影响免疫系统。在实验室之外,亚历克斯通过文章和视频寻找与他的科学有关的方法。

评委对2018年大赛的评价:我们的法官Jenny Rohn在今年的临时条目中印象深刻。在一项艰难的决定之后,奖项前往亚历克斯·南瓜,来自格拉斯哥大学的博士学生,为他的论文有权获得《怪物与基因》:使用AAV作为对抗儿童失明的工具

珍妮说:“亚历克斯用一段幽默的小说文吸引读者,讲述了孩子们是如何害怕黑暗的,以及父母们在睡觉时必须做些什么来减轻夜惊。”“但后来他描绘了一幅令人难忘的画面,描绘了鄂舍综合症患者的生活,‘黑暗的卷尾从各个角度蔓延’,语调发生了戏剧性的变化。”

这些论文也充满了创造性和幽默的类似因素,以帮助理解科学:基因治疗被比作变化在突破轮胎中,在突击坑和摆动轴上 - 而将分段基因组包装成病毒颗粒是喜欢试图让一个非常高的人聚集到迷你身上。并且随着最好的散文,亚历克斯的一件结束了全圈,从一开始就回应了床下的那些怪物。

虽然没有获奖,但珍妮对克里斯·史密斯的一篇关于牙龈疤痕的文章笑了起来。史密斯是一名来自巴茨和伦敦医学和牙科学院的博士生,这篇文章完全是用押韵对句写成的。她最喜欢的?“让我们看看唾液的作用/像戈黛娃夫人一样剥掉它”。

非常感谢今年的每个人。