RNA-IN/RNA-OUT基因线路的创新研究
2024年10月10日，中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所娄春波课题组与清华大学生命科学学院吴琼课题组合作，在《Nature Communications》上发表了题为“High-resolution and programmable RNA-IN and RNA-OUT genetic circuit in living mammalian cells”的研究论文。该研究通过构建具备感应和响应功能的RNA-IN/RNA-OUT基因线路，实现了对内源RNA调控网络的重构，并具备了活细胞内RNA序列点突变的高感知能力。
随着单细胞技术的快速发展和各类细胞图谱计划的推进，研究者们得以解析细胞类型和状态。然而，RNA作为决定细胞类型和状态的核心介质，其表达的失调或突变可能导致多种病变的发生。现有技术大多止步于RNA的检测，缺乏将RNA变化信号转化为细胞状态调控的能力。虽然最新的RNA传感器如eToehold switch和ADAR switch在RNA浓度感应方面有所突破，但仍存在设计灵活性差和脱靶毒性等局限性。因此，如何在活细胞中精准、高效、可编程地感应和调控RNA的动态变化仍然是生命科学和医药领域的一大挑战。
RNA-IN/RNA-OUT基因线路的构建
为解决上述问题，研究团队提出了一种新的策略，开发了一种高灵敏、可编程、具单核苷酸分辨率的RNA感应及响应基因线路，命名为RNA-IN/RNA-OUT。该线路主要由三个模块组成：上游的RNA识别感知模块(RNA-IN)、下游的内源RNA表达输出模块(RNA-OUT)以及负责信息处理的模块。研究人员通过“识别-激活”的策略构建了可编程的RNA传感器，称为CASP传感器，来感知RNA动态信号。
CASP传感器包括可编程的RNA结合蛋白(DiCas7-11)和效应蛋白，能够通过crRNA引导激活蛋白酶活性，释放锚定在细胞膜的效应蛋白，从而实现转录调控。经过精密设计，研究团队成功将RNA的灵敏感应能力提升至能够检测到低至8个转录本每百万条转录本(TPM)的水平。
单碱基突变的灵敏检测
除了RNA表达异常，基因突变同样是导致多种疾病的重要原因。由于野生型与突变型RNA序列之间往往仅有单个核苷酸的微小差异，传统检测方法难以有效识别。为解决这一挑战，CASP传感器中的关键元件“DiCas7-11”展示了对单碱基突变的较高容忍度。研究团队通过引入辅助突变位点的协同策略，首次将单点突变的感知能力从1.5倍提升至94倍，实现了对单碱基突变的高灵敏检测，尤其在肿瘤关键基因如KRAS、TP53等的检测中，CASP传感器表现出了优异的识别能力。
应用前景与总结
研究团队进一步将CASP传感器与可编程的内源性激活器dSpCas9-VPR连接，形成完整的RNA-IN/RNA-OUT基因线路，实现了对不同表达水平RNA的超灵敏感知与灵活操控。这一线路可用于连接持续表达的RNA以激活孕酮的内源性合成代谢网络，动态监测细胞分化状态变化，以及选择性识别并杀死特征点突变的癌细胞。
综上所述，RNA-IN/RNA-OUT基因线路具备高灵敏度、可编程性和单碱基分辨率的特点。该技术不仅能在活细胞中感应RNA的动态变化，还能直接将信号转换为特定基因的转录调控指令。这为细胞命运的操控提供了革新性的技术支持，并在细胞与基因治疗、细胞重编程以及生物合成等领域展现了广泛的应用前景。
温馨提示：医疗科普知识仅供参考，不作诊断依据；无行医资格切勿自行操作，若有不适请到医院就诊。
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心脏病患者如何防止中风
回答：随着现代生活方式的改变和人们生活水平的提高，心脏病患者数量逐渐增加。心脏病不仅会给患者的生活带来种种不便，还会增加患者发生中风的风险。中风是一种常见的、严重的健康问题，它可能给患者带来严重的后果，甚至危及生命。因此，对于心脏病患者来说，如何有效地预防中风显得尤为重要。 首先，心脏病患者应当保持健康的生活方式。饮食方面，应均衡膳食，避免高盐、高油、高糖的食物，多摄入蔬菜水果、全谷类食品等健康食物。此外，适量的运动也是非常重要的，可以帮助患者控制体重、促进血液循环，降低中风的风险。 其次，定期服药也是预防中风的关键。心脏病患者通常需要长期服用药物来控制病情，如降压药、抗凝药等。患者要严格按照医嘱定时服药，不可随意更改药物剂量或停药，以确保病情稳定，降低中风风险。 此外，及时就诊和定期体检也是防止中风的重要措施。心脏病患者应定期到医院进行体检，监测自身病情的变化，并接受专业医生的指导和建议。一旦出现不适症状，如头晕、胸闷等，应及时就医，避免病情恶化导致中风的发生。 最后，心脏病患者应保持良好的心态，避免焦虑和压力。心情舒畅、心态积极可以帮助患者更好地控制病情，减少发生中风的可能性。 综上所述，心脏病患者应保持健康生活方式，定期服药，定期体检，及时就诊，并保持良好的心态，从而降低发生中风的风险。只有全面落实这些预防措施，才能更好地保护心脏病患者的健康，提高他们的生活质量。希望所有心脏病患者都能够注意预防中风，远离疾病的威胁，健康快乐地生活每一天。 -
流感治疗期间需要注意什么
回答：流感是一种常见的传染病，通常由流感病毒引起，其症状包括发热、咳嗽、喉咙痛、肌肉疼痛和疲倦等。在流感治疗期间，正确的护理和注意事项对于恢复健康、减轻症状以及避免传播病毒至关重要。以下是在流感治疗期间需要注意的一些关键事项： 1. 休息：流感是一种耗费体力的疾病，因此在治疗期间要确保充足的休息。适当的休息可以帮助身体更好地对抗病毒，加速康复。 2. 饮食：保持充足的水分摄入对于流感患者尤为重要。饮用足够的水有助于保持身体水平，稀释黏液，减轻喉咙痛，并帮助体温调节。此外，清淡易消化的食物也是推荐的选择，如汤类食物、水果和蔬菜等。 3. 注意药物治疗：在接受药物治疗时，一定要按照医生的建议和药品说明进行用药。请勿滥用抗生素，因为流感通常由病毒引起，抗生素对病毒无效。 4. 控制症状：针对不同的症状可以采取相应的措施，如发烧时可以用退烧药，喉咙痛可以用温水漱口或吸入蒸汽等。但请避免自行用药，最好在医生的指导下进行治疗。 5. 隔离和预防传播：流感是一种高度传染性的疾病，患者在发病期间应尽量减少与他人的接触，以避免传播病毒。咳嗽或打喷嚏时应使用纸巾或肘部遮住口鼻，勤洗双手以减少病毒传播的风险。 6. 密切观察症状：在治疗期间，应密切观察自身症状的变化。如果出现严重呼吸困难、持续高烧、胸痛等危险症状，应立即就医寻求帮助。 总的来说，在流感治疗期间，重要的是要充分休息、保持身体水分、正确用药、控制症状、预防传播，并密切关注病情发展。同时，如果症状持续恶化或出现严重并发症，一定要及时就医寻求专业帮助。通过正确的护理和注意事项，有助于缓解症状、减轻疾病对身体的影响，加快康复过程。 -
原发性醛固酮增多症患者可以吃哪些食物
回答：原发性醛固酮增多症，又称为原发性醛固酮增多症候群（Primary Aldosteronism，PA），是一种内分泌失调疾病，特征是肾上腺分泌过多醛固酮，导致血液中醛固酮含量异常升高，进而影响电解质平衡和血压控制。患有原发性醛固酮增多症的患者需要特别注意饮食，合理的膳食结构有助于控制病情发展，减轻症状和并发症。那么，原发性醛固酮增多症患者可以吃哪些食物呢？我们来具体了解一下。 首先，对于原发性醛固酮增多症患者来说，低钠饮食是非常重要的。高血压是该病的常见症状之一，减少食用高钠食物有助于控制血压。因此，建议减少或避免食用高盐食物，如咸菜、腌制食品、罐头食品等。 其次，增加高钾食物的摄入对于原发性醛固酮增多症患者也很有益处。醛固酮的过度分泌会导致体内钾的丢失，因此通过摄入富含高钾食物来维持钾的平衡非常重要。一些富含高钾的食物包括香蕉、土豆、菠菜、橙子、番茄等。 此外，适量摄入富含镁的食物也可以有助于控制原发性醛固酮增多症的症状。镁是维持正常心脏功能和血压的重要矿物质，可以选择食用燕麦、坚果、菠菜、蛋类等食物来增加镁的摄入量。 最后，虽然饮食在帮助控制原发性醛固酮增多症方面起着重要作用，但患者在饮食调节时还需根据自身情况和医生的建议进行调整。除了饮食外，药物治疗和定期监测也是控制病情发展和预防并发症的重要手段。 总的来说，原发性醛固酮增多症患者在饮食上主要需要注意低钠、高钾、高镁的原则。合理膳食搭配可以帮助控制病情发展，提高生活质量。患者在饮食选择上应多与医生进行沟通和咨询，制定适合自己的饮食计划。希望通过良好的饮食习惯和综合治疗，患者能够有效管理原发性醛固酮增多症，迎接更健康的生活。如果需要的话可以添加适当的细节和医学解释。 -
脂肪肝怎么治
回答：脂肪肝是一种常见的肝脏疾病，其发病率逐渐增加，给患者的健康带来了严重威胁。脂肪肝通常是由于脂肪在肝脏中的沉积而引起的，这可能是由于肥胖、高血脂、糖尿病、行为习惯不良等因素导致的。如果不加以控制和治疗，脂肪肝可能进一步发展成为肝纤维化、肝硬化甚至肝癌，因此及时干预非常重要。 针对脂肪肝的治疗方法，我们可以从以下几个方面进行探讨： 1. 生活方式调整 生活方式的改变是治疗脂肪肝的首要措施。包括控制体重、均衡饮食、规律运动、限制酒精摄入等。减少能量摄入、避免高糖高脂食物的摄入，这些都可以帮助减轻脂肪肝的发展。 2. 药物治疗 在一些情况下，医生可能会建议使用药物治疗来控制脂肪肝的进程。例如，一些降血脂药物可以帮助降低血脂水平，从而减轻肝脏的负担。抗氧化剂、维生素E等也有一定的辅助治疗效果，但需在医生指导下使用。 3. 定期随访与监测 患有脂肪肝的患者应该定期到医院进行随访和监测，了解肝功能情况以及疾病的发展情况。医生会根据检查结果调整治疗方案，及时发现问题并进行干预。 4. 手术治疗 在极少数情况下，脂肪肝发展到晚期，可能需要进行手术治疗，如肝移植。这通常是在其他治疗方法无效的情况下考虑的选择。 总的来说，脂肪肝是一种可以通过合理的生活方式调整和医学干预来控制和治疗的疾病。患者在发现患有脂肪肝后，应该积极主动地采取措施，遵循医嘱，改变不良的生活习惯，营造一个更加健康有益的生活环境，从而减缓病情发展，提高生活质量。希望每位患有脂肪肝的患者都能早日康复，重获健康！ -
皮肤疖能用偏方治疗吗
回答：皮肤疖是由细菌感染引起的皮肤深层脓肿，通常表现为红肿、疼痛、发热以及脓液的形成。尽管现代医学提供了多种有效的治疗方案，但许多人在面对皮肤疖时，仍然倾向于寻求偏方治疗。本文将探讨皮肤疖的特征、偏方的有效性及建议。 皮肤疖的特征 皮肤疖通常由金黄色葡萄球菌感染引起。常见的症状包括： 1. 局部红肿：疖部位的皮肤会变得红肿，热感明显。 2. 疼痛：感染区域通常伴有明显的疼痛感，触碰时更加明显。 3. 脓液形成：疖内部积聚脓液，随着病情的发展可能会自然破裂，流出脓液。 偏方的使用现状 在传统文化中，许多人信奉偏方作为治疗各种疾病的一种方式。常见的皮肤疖偏方包括： 热敷：用温热的毛巾敷在疖部，可以促进血液循环，帮助脓液引流。 姜汁涂抹：姜具有一定的抗菌作用，有些人用生姜汁直接涂抹在疖部。 大蒜：大蒜具有天然抗生素的特性，有的偏方建议将大蒜捣碎后敷在疖上。 蜂蜜：天然蜂蜜具有抗菌和抗炎的特性，也有不少人使用蜂蜜涂抹于愿部。 偏方的有效性 1. 科学依据不足：虽然一些偏方的成分如大蒜和蜂蜜在一定程度上具有抗菌和消炎效果，但其疗效往往缺乏系统的临床研究支持。因此，依赖偏方治疗皮肤疖并不是一个科学的选择。 2. 潜在风险：使用偏方可能会造成感染加重、过敏反应或其他皮肤问题，尤其是对某些成分过敏的人群。例如，有些人对大蒜或大米等成分可能产生过敏反应，从而导致病情加重。 3. 延误治疗：过分依赖偏方可能导致疖的病情延误，造成更严重的后果。若疖未能及时得到有效处理，可能会发展成更严重的并发症，例如脓毒症或其他深层感染。 何时寻求专业医疗建议 虽然一些轻微的皮肤疖可能通过热敷等简单方法有所缓解，但任何严重的、持续的或反复发作的疖，建议及时咨询医生，进行科学合理的治疗。医生可能会开具抗生素，必要时进行引流等处理，以确保感染得到控制。 结论 尽管偏方在某些情况下可能有一定的辅助作用，但对于皮肤疖这样的细菌感染，仍然不应完全依赖偏方。科学、规范的治疗才是解决皮肤疖问题的最佳方式。在面对皮肤问题时，寻求专业医疗建议是维护健康的重要步骤。尊重科学，谨慎对待偏方，才能更好地保护自己的皮肤健康。 -
麻风患者如何处理社交关系？
回答：在社会中，我们时常会遇到各种不同背景和状况的人，而麻风患者就是其中之一。麻风，一种古老的传染病，对患者的外貌和身体造成了不可逆的影响。在现代医学的发展下，虽然麻风病可以治愈，但许多患者在病情治愈后仍需要应对社交关系带来的挑战。在处理与麻风患者的社交关系时，理解、支持和尊重是至关重要的。 首先，理解麻风病对患者的影响至关重要。麻风病会导致患者身体畸形以及神经受损，这些外在表现可能会引起他人的误解和歧视。因此，作为社会中的一员，我们需要通过接受信息和教育，了解麻风病的症状和影响，以更加包容和理解地对待麻风患者。 其次，给予麻风患者支持和关爱是至关重要的。麻风病对患者的身体和心理健康都会产生负面影响，他们可能会面临自卑、孤独和社交障碍等问题。在这种情况下，身边的亲朋好友可以给予他们更多的关心和支持，帮助他们建立自信和重建社交关系。同时，社会也应该提供更多的支持和资源，帮助麻风患者重新融入社会。 最后，尊重是处理与麻风患者社交关系的基本原则。每个人都应该被尊重和平等对待，无论他们的外貌或疾病状况。对麻风患者来说，尊重意味着不以貌取人，不歧视或排斥他们，给予他们与他人平等的对待和机会。只有在一个充满尊重和理解的社会环境中，麻风患者才能获得更多的支持和帮助，重建他们的社交关系。 综上所述，处理与麻风患者的社交关系不仅是一种责任，更是一种人性和社会的体现。通过理解、支持和尊重，我们可以帮助麻风患者克服社交障碍，赢得尊严和幸福。让我们携起手来，为一个更加包容和温暖的社会共同努力。
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