アルツハイマー病の診断と予測における脳脊髄液プロテオミクス研究 背景と研究目的 アルツハイマー病（AD）は、記憶喪失と認知能力低下を引き起こす神経変性疾患であり、現在のところ世界的には効果的な治療法が存在しません。従来、ADの病理学的特徴にはβアミロイド（Aβ）斑とタウ蛋白神経原線維変化があります。しかし、これらの特徴はADの複雑な病理過程の一部を反映するに過ぎず、その生物学的基盤を完全に明らかにはしていません。近年、Aβとタウに対する疾患修正治療が効果を示さなかったため、ADのバイオマーカー研究の重要性が一層浮き彫りとなっています。特に病気の早期段階でADを正確に診断および予後するためには、より多くの高性能なバイオマーカーを特定することが重要です。 論文の出典と著者 本論文は《Nature...
意思決定の不確実性が運動記憶の文脈手がかりとして機能することについて 背景説明 サッカーの試合でのペナルティキックでは、選手は2つの異なる意思決定シナリオに直面する可能性があります。例えば、ある選手がゴールキーパーがもう一方に動いているのを見て果断に右隅を狙ってキックするか、ゴールキーパーの動きがわからないときに同じキックを行うか。一般には、前者の場合でも後者の場合でも、呼び出される運動記憶（例えば、右側にキックする運動プログラム）は同じであると考えられています。しかし、この仮定は正しいのでしょうか？ これが本研究の中核です。 現行の知覚意思決定モデルでは、一度の意思決定が行われると、後続の運動プログラムは意思決定過程中の不確実性を考慮せず、単一の運動課題を達成するとされています。しかし、本...
全脳スケールでの機能的結合性は、時間強調された非神経源低周波振動（SLFO）血流信号に関連している：機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）スキャンに基づく研究 神経科学の分野では、脳の結合が時間とともに再構成され、適応的な機能の変化を支える方法が重要な問題です。この時間とともに動的に変化する神経変化は、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）を通じて人間で測定でき、機能的結合性（FC）の推定によって測定されます。FCは、脳の異なる領域間での神経活動の調整度合いを定量化し、神経結合の強度を反映します。 FCの正確な測定およびその時間的変動の能力は、fMRIに基づく血中酸素レベル依存（BOLD）信号の信頼性、有効性、特異性に依存します。これは神経活動を定量化するための基本的な入力です。本研究は、f...
学術背景：植物バイオテクノロジーの分野では、従来の遺伝子操作方法は遺伝子を持続的に発現させることで所望の表現型や細胞活性を生産することに焦点を当てています。しかし、強力な持続的プロモーターは、遺伝子サイレンシング、代謝負担、または収量に対するその他の悪影響を引き起こす可能性があり、遺伝子の潜在的な利益を十分に引き出せないことがあります。合成生物学の方法を用いて合成遺伝子回路を構築することは、これらの課題を解決することが期待されており、合成遺伝子回路は複数の入力信号を統合して遺伝子出力を制御し、遺伝子発現の時空的制御を強化します。 著者および出典：この研究はオーストラリア西オーストラリア大学分子科学学院のMuhammad Adil Khan、Gabrielle Herring、Jia Yuan...
臨床応用に向けたCAR-NKT細胞の生成に関する探討 研究背景 キメラ抗原受容体（CAR）T細胞療法は、FDA（食品医薬品局）によってB細胞悪性腫瘍や多発性骨髄腫の治療のために承認されています。しかし、自家CAR-T細胞製品の使用には、高コスト、製造時間の長さ、患者からの入手の難しさといった問題があります。特に、病状が進行している患者や前治療を受けた患者においては、CAR-T細胞の製造に用いるのに十分なT細胞が得られない場合があります。「オフザシェルフ（即時利用可能）」な細胞治療製品の開発に向けて、二つのアプローチが探求されています。一つは、移植片対宿主病（GVHD）のリスクを減少させるために内因性TCRの発現を削除した通常のαβT細胞を使用する方法であり、もう一つは、元々GVHDリスクの低...
user: 以下は《Nature Biotechnology》上に発表された「Multiplexed Orthogonal Base Editor (MOBE) Systems Development（多重化正交ベースエディター（MOBE）システムの開発）」という学術報告の全文です。 近年来，随着基因编辑工具的快速发展，特别是CRISPR-Cas9系统的引入，使得精确修饰特定DNA序列成为可能。当前，引入单碱基变异（Single-Nucleotide Variants，SNVs）作为研究基因功能和疾病关联性的有力工具，尤其在精准医学领域显得尤为重要。现有基因编辑工具在指向性编辑方面已展现出显著效能，但在同时引入多个点突变时常遇到问题，此时需要借助多路复用编辑系统来提升效率。 近年、遺伝子編集...
長期生体サブセルラーレベルのイメージングの突破：共焦スキャン光場顕微鏡技術研究 研究背景 生体の長期細胞動態観察は、免疫反応や脳機能などの生理病理過程の研究に不可欠であり、高い時空間分解能と低い光毒性が要求されます。既存の共焦顕微技術は、光学切片を通じて背景蛍光を排除し、信号対雑音比（SNR）を向上させるものの、並列処理、分解能、および光毒性のバランスを取るのは難しいです。光場顕微鏡は並列処理を向上させ、光毒性を低減する一方で、背景排除には不足があります。 「共焦スキャン光場顕微鏡（Confocal Scanning Light-Field Microscopy, CSLFM）」は、軸方向に延長された線状共焦照明とローリングシャッターを採用し、三次元（3D）イメージングの質、速度、および低光...
学術的背景 RNA選択的スプライシング（RNAアイソフォーム）は、遺伝子発現の調節において重要な役割を果たしています。ヒトのタンパク質コーディング遺伝子は平均して8つ以上のRNA選択的スプライシングを含み、これにより約4つのユニークなタンパク質コーディング配列が生じます。従来の短読長シーケンシング技術は読取り長の制限により、RNA選択的スプライシングを正確に組み立てて定量することができず、基礎生物学の理解が大幅に簡略化されていました。ますます多くの研究が、同じ遺伝体の異なる選択的スプライシングがタンパク質レベルでユニークな相互作用ネットワークを持っていることを示しています。特に、同じ遺伝体の一部の選択的スプライシングが細胞内で全く異なる、あるいは逆の機能を果たすことが示されています。例えばb...
序論 新型コロナウイルスのパンデミックの影響で、mRNAワクチン技術は顕著な進展を遂げましたが、その短い半減期と高用量の要件が副作用と可用性の問題を引き起こしています。これらの課題を克服するために、自己増幅RNA（self-amplifying RNA, saRNA）が研究の焦点となっています。saRNAは、アルファウイルスから取得されたRNA依存性RNAポリメラーゼ（RNA-dependent RNA polymerase, RdRP）を利用して自己複製を行い、理論的には用量と注射頻度を減らすことでワクチンの効果と安全性を向上させることができます。しかし、saRNAの初期研究では、その強力なインターフェロン（Interferon, IFN）応答が抗原の発現を抑制し、ワクチンの効力を低下させ...
本研究では、crRNAとtracrRNAによって指示され、DNAまたはRNAの標的の結合によって活性化される、「trans-cleavage」活性を持つ別のタイプの2型CRISPR-Casシステム、II型Cas9システムを実証しました。Cas9エフェクターヌクレアーゼのtrans-cleavage活性と核酸増幅技術を組み合わせることで、DACDおよびRACDと名付けた特異的なDNAおよびRNAサンプル検出プラットフォームを作成しました。 Cas9は、キメラsgRNAおよびノンキメラcrRNAとtracrRNAの指示の下で、顕著に異なるssDNA trans-cleavage活性を示しました。酵素動力学分析によると、crRNAおよびtracrRNAによって指示されるCas9 trans-cle...