华东师范大学Nature子刊发布表观遗传重要成果(为什么打蟑螂越灭越多)

华东师范大学Nature子刊发布表观遗传重要成果

2016年08月27日讯 来自华东师范大学、中科院生物物理研究所等机构的研究人员，提供了令人信服的证据证实H3K9甲基化促进了哺乳动物中的DNA维持性甲基化，但并非是其必要条件。

华东师范大学的翁杰敏（Jiemin Wong）教授，与中科院生物物理研究所的李国红（Guohong Li）研究员是这篇论文的共同通讯作者。

翁杰敏教授长期从事细胞核激素受体调控基因表达的分子机制以及表观遗传分子机制方面的研究，其领导的实验室研究细胞核激素受体共调控因子并获得许多突破性成果。2013年，其证实ABH2借助它的DNA烷基化修复活性，参与维持了核糖体DNA（Ribosomal DNA ，rDNA）基因完整性和转录。研究论文发表在8月22日的《Cell Reports》杂志上（华东师范大学Cell子刊新文章）。2016年8月，与华东师范大学的李纪文副教授合作，将UHRF1确定为热休克蛋白Hsp90一个新的客户蛋白，并阐明了UHRF1稳定性和功能的调控作用。

李国红研究组则主要从事染色质结构和表观遗传调控的研究，重点研究胚胎干细胞发育分化过程中染色质高级结构动态变化及其表观遗传调控的分子机理，阐明染色质高级结构动态调控在细胞命运决定中的生物学功能和分子机理。2014年，李国红研究员和朱平研究员领导中科院生物物理所的研究人员利用低温电子显微镜技术，首次解析了30nm的高分辨率三维结构并提出了一种全新的染色质纤维结构模型。

在这篇Nature Communications新文章中，作者们指出胞嘧啶DNA甲基化是一种保守的表观遗传修饰，在转录调控和基因组稳定性中起最重要作用。在哺乳动物中，DNA甲基化主要发生在CG二核苷酸上，对于胚胎发育、转录调控、异染色质形成、X染色体失活、印记和基因组稳定性至关重要。DNA甲基化模式建立和维持的机制一直是表观遗传研究的核心问题。

组蛋白修饰在调控染色质结构与功能中起重要作用。作为表观遗传调控的两种重要机制，DNA甲基化和组蛋白修饰必须协调发挥作用，越来越多的证据表明这两种修饰之间存在串扰。一些来自模式生物的研究提出了一个有趣的问题：H3K9甲基化依赖性的DNA甲基化途径是否也存在于哺乳动物中。

在这里研究人员构建出了特异性破坏Uhrf1的H3K9me2/3结合活性的一种Uhrf1基因敲入（KI）小鼠模型。他们发现纯合子Uhrf1 KI小鼠能存活且具有生育力，在各种组织中DNA甲基化减少了大约10%。这种DNA甲基化减少广泛发生于基因组中，并不只局限于H3K9me2/3富集的重复序列。在体外，相比具有H3K9me2/3的重建核小体，UHRF1以更高的亲和力结合了具有半甲基化CpGs的核小体。他们还证实核小体定位影响了UHRF1结合甲基化DNA。

因此，尽管新研究支持H3K9甲基化促进了DNA甲基化，但它也第一次证实了在哺乳动物中DNA维持性甲基化很大程度上独立于H3K9甲基化。

为什么打蟑螂越灭越多

1、蟑螂超强生存能力

蟑螂能得小强的称号，其具有超强的生存能力。

一般的蟑螂可以抵抗29.4牛的压力，也就是3公斤物体的重力，可以在18莫尔的烧碱溶液和12莫尔的盐酸中存活30秒，还能在真空中(非太空)存或10分钟，在水下存活30分钟，没有食物.蟑螂可以存活一个月.没有水蟑螂只能存活一星期。即使在它被斩首以后，也还能够存活九天。所以蟑螂的生存能力是很强的。

2、蟑螂具有抗药性

之前用喷雾剂灭过一次蟑螂，刚开始死了几只大的蟑螂，似乎蟑螂少了一点，但是没两天蟑螂又出现了，而且这次好像比之前还要多了一些，于是又拿来喷雾剂，继续杀，可是这次向那些小蟑螂身上喷的时候，蟑螂不但没有死，而且还生龙活虎地跑来跑去。

之后的几天里，蟑螂是一天比一天多，喷雾剂好像失灵了一般。原来喷雾剂是一种成分为化学物质的杀虫剂，人类已经使用它来灭蟑螂有几十年的时间，而蟑螂的种类在不断进化，由于长期的使用，新生的蟑螂对喷雾剂使用的药物产生了抗药性。

另外在使用喷雾剂的同时，蟑螂也在不断地繁殖，所以就会出现蟑螂没有减少反而越来越多的情况了。

3、蟑螂从来不挑食

它什么都吃，它是杂食性的，它甚至饥饿的时候，它可以吃报纸，可以啃书，还有，在没有纸和书可以吃的时候，它可以吃赛璐璐，就是过去那个唱片，它都可以吃的，它吃了以后都可以充饥的，所以它的奇怪就在这里，生命力特别强，你饿不死它的。

4、蟑螂的“断肢再生”能力

华师一教授团队养十万只“小强”：用于研究蟑螂断肢再生能力，并在Nature子刊Nature Communications上发表重要研究成果，并被作为同期Research Highlight重点推出。

在这篇论文中，他们解释了有着超强适应和生存能力的蟑螂为何会被称为“小强”，他们还确认了蟑螂的“断肢再生”能力，认为这与生物的损伤机理有共生性，如果能通过合成等方式，很可能用于人类创伤修复。

【处理方法】

1、保持住所干爽清洁

这是最重要的一点，干净到蟑螂来了都流泪。划定严格的进食区域，除餐厅和厨房外，严禁食物入内。要注意厨房和卫生间的清洁，严禁积水。因为蟑螂喜欢潮湿脏乱的环境。如何室内环境蟑螂不喜欢，自然不会在此停留和繁衍。

2、防止蟑螂进来

四通八达的管线，是蟑螂畅行无阻的捷运系统。夜晚时，排水沟的蟑螂会成群结队，沿着排水管，从排水孔、墙壁、门窗裂隙爬到室内。晚上应将家里对外的排水孔等盖起，避免蟑螂进入。 把外墙、地板及平台上供分体式空调系统管道及电线穿过或安装系统后留下的孔洞密封。

在干爽排水孔周围涂上一层最少10厘米宽的凡士林，以防止蟑螂越过孔口； 在排水孔上安装网眼宽2毫米的铁丝网。

给手术配上GPS！北京协和与腾讯发布国产自主手术导航系统

该系统由导航平板电脑、导航棒、深度相机等设备组成，小巧便携，不占据手术室空间，是一款可位于头架上的神经外科导航系统。它具有高精度、便携式、低成本等特点，就像给临床医生的手术配上了GPS，辅助医生精准定位隐藏在脑组织中的病变。

目前，该产品已在北京协和医院神经外科开展了三十余例临床试验，涉及脑出血、垂体腺瘤、胶质瘤、脑膜瘤、颅咽管瘤等多种疾病。

北京协和神经外科教研室主任、博士生导师王任直教授称：“神经外科医生在手术时，不仅对病变定位精度要求高，同时还需要了解病变与周围血管和神经的关系，避免手术当中损伤这些重要的组织。过去我们只是凭着经验，将病人的CT或磁共振二维影像片子重新整合在大脑中形成三维图像。实际上，这个学习过程是非常漫长的，需要大量长期的经验积累。我们和腾讯共同研发的手术导航简单、方便、易用，可以帮助临床医生解决许多实际问题。”

据了解，在我国传统手术导航的使用率很低，这是因为：传统手术导航系统的核心技术、组件都依赖进口，动辄数百万的费用很难让这项技术真正惠及基层医院；传统手术导航设备体积庞大，学习、操作门槛高，使用起来耗时较长，很难真正在急诊等实际场景下应用。

为了从根本上解决这些问题，研发团队历时三年，对手术导航进行了颠覆性的创新设计，不仅大幅降低了成本，更节约了准备时间，与国外产品相比具有同样的精准程度，完成了手术导航系统的国产化替代。新型导航在具有较高精度的前提下，将其成本压缩到传统手术导航产品的十分之一，填补了国内市场的空白。

基于腾讯AI Lab（人工智能实验室）的前沿算法能力和北京协和医院神经外科多年的临床积累，国产手术导航系统能在术前、术中等多个环节，辅助医生提升诊疗效率。

术前，基于人工智能和影像技术，该手术导航系统能够将磁共振、CT等影像自动进行分割重建及三维可视化处理，通过腾讯AI Lab（人工智能实验室）的算法能力，一键生成定制化的三维“透明脑”，方便医生制定手术计划，向病人和家属讲解手术方案。

整个系统集光学定位和SLAM跟踪于一体，通过光学定位，该手术导航系统能实时跟踪手术器械；通过实时定位技术（SLAM），系统可在无需头架和参考架的情况下，多角度观察病灶位置。

术中，通过SLAM跟踪可在无需头架和参考架情况下，实现增强现实导航。以一位胶质瘤患者为例，医生移动摄像头，系统可实时展示病人颅内的三维结构相对头皮的位置关系，辅助医生快速制定切口。

借助深度相机，综合深度学习和视觉算法，该系统能实现虚拟空间和现实空间的高精度一键配准，将生成的3D“透明脑”1:1与病人实际情况进行匹配, 进行术中导航。

数据显示，其配准精度可达亚毫米级。算法能力的提升，可将传统手术导航的配准时间由传统的近半个小时，缩短至几秒钟，为病人抢占宝贵的治疗时机。

在实际应用场景中，该系统还可根据医生需求，通过与AR眼镜配适，对大脑进行多视角观察，扫除视野盲区。

未来，除了神经外科，五官科、急诊科，都可以使用手术导航系统。该系统还能用于课堂教学，提升基层医疗服务能力。

腾讯在医疗及生命科学领域已有多项布局。2020年疫情暴发时，腾讯AI Lab曾与钟南山院士团队联合发布了一项利用AI预测COVID-19患者病情发展至危重概率的研究成果，并发表于Nature子刊。目前，腾讯正在将计算机视觉、机器学习、深度学习等技术与医学跨界融合，辅助医生进行疾病筛查、诊断和治疗，提高临床医生的诊断准确率，挽救更多患者的生命。

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