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世界前沿科学杂志

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世界前沿科学杂志

Global Journal of Science Frontier Research (以下简称GJSFR) 科学前沿研究国际期刊,是一个领先的值得信任的国际期刊,用来发表科学界走在前沿的各类研究。它的目标是鼓励科学界的研究学者、科学家以及工程师,并为他们提供国际水准的刊物。

他们接收来自世界各地的原创研究、文章、调研以及论文。GJSFR包括科学界各个方面的前沿趋势研究,比如物理学、数学、化学、动物学、植物学、生物学、地质学、军事科学以及环境学。GJSFR期刊还包括很多分期刊,比如物理学期刊(Journal of Physics)以及化学期刊(Journal of Chemistry)。

扩展资料

GJSFR是由美国的非盈利组织”研究社区开放协会“(Open Association of Research Society USA)在1964年资助的成立的,并受其监督,其目标是突出科学界的前沿课题研究,并加强其发展。从2001年起,GJSFR成为公认的国际顶级期刊。

比较有名的是Science和Nature吧。只涉及物理,生物,化学,没有数学内容,但是比较普及。 Science的官网地址:的官网地址:不过这不是科普类的科学杂志,刊发的都是专业论文。但是绝对称得上是最著名的科学杂志。

全球科学前沿研究杂志是一本面向国内外有关科学前沿话题的论文集,可信度高、出版品质优、影响力大。这本杂志的特点是,以国家重点研发计划为重点,广泛收集来自国内外学者的学术论文,具有很强的实用性。

1、《自然》杂志英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。《Nature》杂志每星期在全世界发行6万份,大约四分之一发行到图书馆和研究机构。2、《科学》杂志美国著名的世界性权威杂志《科学》,《科学》和《自然》是两本最负盛名的国际科学期刊。《科学》是发表最好的原始研究论文、以及综述和分析当前研究和科学政策的同行评议的期刊。《科学》杂志属于综合性科学杂志,它的科学新闻报道、综述、分析、书评等部分,都是权威的科普资料,该杂志也适合一般读者阅读。“发展科学,服务社会”是AAAS也是《科学》杂志的宗旨。3、《科学美国人》《科学美国人》(英文原名:Scientific American,缩写:Sci Am)是美国的一本科普杂志,始于1845年8月28日,起先是每周出版,后改为每月出版;它为美国历史最长的、一直连续出版的杂志,也是著名的《科学》(Science)的姊妹刊。到目前,有145位诺贝尔奖得主撰稿。09年的本刊撰写者中有四位获诺贝尔奖。虽然被认为是大众化的高水平学术期刊,但这本杂志并不采用类似《自然》杂志同行评审的方式审查稿件,而是提供一个论坛来呈现科学理论和科学新发现。比较适合作为大学生课外阅读资料。其中有关于最前沿科学进展的专栏文章,还有科学新闻扫描、名家访谈、从数字看世界、科学书评、趣味科学等内容。4、《新科学家》《新科学家》New Scientist创刊于1956年,周刊。 它是一个自由的国际化科学杂志,内容关于最近的科技发展,网站开始于1996年,登载每天的关于科技界的新闻。杂志并非是一个经过同行评议的科学杂志,但被科学家和非科学家广为传阅,杂志还经常刊登一些评论,比如气候变化等环境问题。通常被认为是与科学美国人(SCIENTIFIC AMERICAN)齐名的大众化高水平学术期刊。5、《国家地理杂志》《国家地理杂志》(National Geographic Magazine,或简称为《国家地理》)是美国国家地理学会的官方杂志,在国家地理学会1888年成立后的9个月开始发行第一期。现在国家地理杂志已经成为世界上最广为人知的一本杂志,其封面上的亮黄色边框及月桂纹图样已经成为其象征,同时这些标识也是国家地理杂志的注册商标。它是一本以视觉冲击力见长的杂志。它的栏目设置已不再重要,美丽的自然风光和栩栩如生的动物照片足以使人屏住呼吸、心驰神往。6、《Newton 科学世界》最后来一本中文科学杂志:《Newton 科学世界》,希望它有一天能成为一本世界著名的科学期刊。《科学世界》由中国科学院主管、科学出版社主办的一本综合性科普月刊,旨在向广大公众传播科学技术知识,倡导科学方法,激励科学思维,促进科学生活,竭力提高我国国民的科学素养。1999年《科学世界》杂志引进日本《NEWTON》杂志的部分版权,使《Newton-科学世界》变成一本精美的国际性科学大刊。轻松流畅的语言,精致直观的图解,广泛而准确的内容,巧妙而诙谐的题目,使读者在阅读的享受中汲取知识,在不经意间了解科学技术进展,轻松步入科学生活。《Newton-科学世界》已成为读者最喜爱的科普刊物。《Newton-科学世界》的内容非常广泛,报道准确,咨讯权威,很好地反映了当今世界范围内几乎所有重大的科学研究成果。她涉猎的领域既包括传统的自然科学和技术科学,又包括如行为科学、考古学、军事科学和教育学等人文科学领域。对世界各大实验室研究动向的跟踪,对著名科学家的访谈,对科技发展带给现代生活的种种变化都有着敏锐的观察,这也成为她不同于其他刊物的显著特点。

介绍世界前沿科技的杂志

英国的NATURE杂志和他的名字一样,以报道科学世界中的重大发现、重要突破为使命,要求科研成果新颖,引人注意(出入意料或令人吃惊),而且该项研究看来在该领域之外具有广泛的意义,无论是报道一项突出的发现,还是某一重要问题的实质性进展的第一手报告,均应使其他领域的科学家感兴趣。从1869年创刊到如今130年历史,是世界上最早的国际性科技期刊之一,在ISI评价指标SCI影响因子近30,多年来亦是综合性学科被引率的老大。《science》杂志属于综合性科学杂志,它的科学新闻报道、综述、分析、书评等部分,都是权威的科普资料,该杂志也适合一般读者阅读。“发展科学,服务社会”是AAAS也是《science》杂志的宗旨。《Cell》杂志(半月刊)是与《Science》、《Nature》等齐名的世界权威杂志,是举世公认的生命科学研究领域的顶尖杂志,主要刊登全世界在生命科学研究领域的最新、最重要的原创性成果。能够在《Cell》杂志上发表学术论文,是生命科学研究者孜孜以求的目标。

全球科学前沿研究杂志是一个非常有价值的资源,它汇集了来自世界各地的最新科学研究成果,涵盖了各种领域,包括物理学、化学、生物学、计算机科学、经济学、社会学等。这些研究成果都是由专家学者们仔细研究、深入思考后得出的,因此可以放心使用。此外,这些研究成果也可以帮助您更好地了解当前科学研究的发展趋势,以及未来研究的方向。

《科学画报》、《科学中国人》、《人与自然》。

《科学画报》月刊:

主要栏目有:当代科技、热点聚焦、科技未来、科学生活、科技博览、科技新产品、科学文艺等,内容包括科技前沿、科学发现、科技广角科技畅想、未来天地、生活创意、医学新知、电脑广场、大千世界自然之谜、科技争鸣、百科珍闻、遥望星空、科学小说。

《科学中国人》月刊 :

主要栏目有:人物栏目:报道科学家的成才之道及知识分子在工作、学习、生活中的酸甜苦辣; 热点测温、中国论坛:关注我国科教领域的热点、焦点,并配以国内最权威专家的评述; 科学前沿:介绍国内外最新科研成果及学术动态; 科技博览:介绍最新科学知识、高新技术及产品。

《人与自然》月刊:为云南教育出版社主办,2001年9月创刊。立足西部,面向全国,面向世界,从多方面反映生活中无处不在的依从关系、互动关系,倡导热爱自然、保护环境,在与自然和谐相处中建设美好的新生活。本刊大致分为认知自然、关注自然、美在自然、乐在自然四大版块,具有鲜明的大众性、知识性、可读性和现实性,图片约占三分之二,文字约占三分之一。

全球科学前沿研究杂志是一本专注于报道最新科学研究进展的期刊,它涵盖了各种领域的科学研究,包括物理学、化学、生物学、计算机科学、工程学、社会科学等。该杂志每期发表有关最新科学研究的文章,以及关于科学研究的评论和观点。该杂志的文章由专业编辑精心编辑,以确保文章的质量和准确性。此外,该杂志还提供有关科学研究的最新新闻,以及关于科学研究的最新趋势的信息。总之,全球科学前沿研究杂志是一本优秀的杂志,可以帮助科学家们更好地了解最新的科学研究进展。

世界脑科学研究前沿论文

周军教授,华中科技大学武汉光电国家研究中心教授、博导,从事无机非金属能量转换材料及器件研究。周军教授挚爱科学研究,在新能源材料领域做出了多项开创性工作,赢得了学术界的普遍赞誉和高度评价。

周军教授是我国知名材料学专家、中国共产党党员、国家杰青、华中科技大学武汉光电国家研究中心副主任、光电学院副院长、光谷实验室常务副主任、博士生导师,因工作积劳成疾,于2021年3月12日不幸去世,享年42岁。周军教授的逝世是华中科技大学的重大损失,也是我国材料科学领域的重大损失。

1997年9月至2001年7月,就读于中山大学物理学院 ,获得理学 学士学位(本科毕业)。

2001年9月至2007年6月,就读于中山大学物理学院 ,获得博士学位(研究生博士毕业 )。

2005年1月至年2006月6日,以访问学者的身份,就读于美国佐治亚理工学院材料科学与工程专业。

2007年7月至2009年12月,在美国佐治亚理工学院从事博士后研究。

2009年8月,正式入职华中科技大学武汉光电国家研究中心教授、博士生导师。

2019年分别担任中国真空学会电子材料与器件专业委员会副主任和Frontiers of Optoelectronics副主编。

作为通讯作者在 Nat. Nanotechnol.(1)、Science (1)、Nat. CAdv. Mater.(8)、ommun.(3)等学术期刊上发表论文90余篇。多项研究工作被Science Daily、Science、Nat. Nanotechnol.、Materials Today、Scientific American、Physics word、Chemistry world等专题报道或评论。曾获国家杰出青年科学基金、科睿唯安全球高被引科学家、科睿唯安全球高被引科学家、国家自然科学二等奖、高等学校科学研究优秀成果奖。

从简单地剪切致病基因,到开发出不再传播疾病的工程动物,基因编辑技术已经释放出巨大的潜力。随着研究的深入,科学界还发现,除了编辑具有遗传讯息的DNA片段,编辑RNA可以在不改变基因组的情况下,帮助调整基因表达方式,此外,RNA的寿命是相对短暂的,这也意味着它的变化是可以逆转的,从而避免基因工程中的巨大风险。

2017年10月,来自Broad研究所的张锋研究团队在《自然》期刊上发表了题为“RNA targeting with CRISPR-Cas13”的文章,首次将CRISPR-Cas13系统公之于众,证实了CRISPR-Cas13可以靶向哺乳动物细胞中的RNA。仅仅时隔三周,又一篇名为“RNA editing with CRISPR-Cas13”的力作发表于《科学》期刊。在该研究中,张锋研究团队再次展示了这一RNA编辑系统,能有效地对RNA中的腺嘌呤进行编辑。

在CRISPR出现之前,RNAi是调节基因表达的理想方法。但是Cas13a酶一大优势在于更强的特异性,而且这种本身来自细菌的系统对哺乳动物细胞来说,并不是内源性的,因此不太可能干扰细胞中天然的转录。相反,RNAi利用内源性机制进行基因敲除,对本身的影响较大。但CRISPR-Cas13系统还有一个重要的问题,Cas13a酶本质上是一种相对较大的蛋白质,因此很难被包装到靶组织中,这也可能成为RNA编辑技术临床应用的一大障碍。

2018年3月16日,一项发表在《细胞》期刊的重磅成果为RNA编辑技术带来一大步飞跃,来自美国Salk研究所的科学家利用全新的CRISPR家族酶扩展了RNA编辑能力,并将这个新系统命名为“CasRx”。

CasRx(品红色)在人类细胞核中靶向RNA(灰色),Salk研究所

“生物工程师就像自然界的侦探一样,在DNA模式中寻找线索来帮助解决遗传疾病。CRISPR彻底改变了基因工程,我们希望将编辑工具从DNA扩展到RNA。”研究领导者Patrick Hsu博士表示,“RNA信息是许多生物过程的关键介质。在许多疾病中,这些RNA信息失去了平衡,因此直接靶向RNA的技术将成为DNA编辑的重要补充。”

除了高效性且无明显脱靶效应,新系统的一个关键特征是其依赖于一种比以前研究中物理尺寸更小的酶。 这对RNA编辑技术至关重要,这使得该编辑工具能够更容易被包装到病毒载体,并进入细胞进行RNA编辑。来自东京大学的科学家Hiroshi Nishimasu并未参与这项研究,他表示:“在这项研究中,研究人员发现了一种较Cas13d更加‘紧凑’的酶CasRx。从基础研究到治疗应用,我认为CasRx将成为非常有用的工具。”

此外,在这项研究中,研究人员还展示了利用这种新型RNA编辑系统来纠正RNA过程的能力。他们将CasRx包装到病毒载体中,并将其递送到利用额颞叶痴呆(FTD)患者干细胞中培养的神经细胞,最终使tau蛋白水平恢复到健康水平上,有效率达到80%。

Patrick Hsu博士最后说道:“基因编辑技术通过对DNA的切割带来基因序列的改变。在经过基因编辑的细胞中,其效果是永久的。虽然基因编辑技术能够很好地将基因完全关闭,但对调节基因的表达上并不那么优秀。展望未来,这一最新工具将在RNA生物学研究中发挥重要作用,并有望在未来凭借该技术对RNA相关疾病进行治疗。”

该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合,通过尾静脉注射质粒的方式,将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中,成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默。

3月18日,《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文,该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合,通过尾静脉注射质粒的方式,将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中,成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默,证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性,通过增强下游蛋白AKT的磷酸化,影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时,利用AAV递送CasRx和靶向Pscsk9的sgRNA到小鼠肝脏,有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达,以及小鼠血液中的胆固醇水平。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。

同时,杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作,也探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性(AMD)的可能性,研究人员发现在体内使用CasRx敲低Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成(CNV)的面积,验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。

近年来,CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年,张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a,可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点,理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势,因而成为近年来的研究热点。2018年,加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比,Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性(与数百个shRNA脱靶相比,Cas13d没有脱靶)和敲除效率(Cas13d达到96%,shRNA达到65%)。而与Cas9介导的基因敲除技术相比,Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA,因此这种基因沉默是可逆的,从而对一些后天性疾病(如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病)的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小,效率高,被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。

此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性,杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性,为临床提供了可能性。为证明CasRx在动物体内的活性,研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选,然后采用尾静脉注射敲低Pten的质粒、尾静脉注射敲低Pcsk9的AAV8病毒、眼部注射敲低Vegfa的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析,分别得到Pten基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调,Pcsk9下调造成血清胆固醇下调;Vegfa下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成(CNV)的面积。

2020年3月18日,《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文,该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合,通过尾静脉注射质粒的方式,将CasRx系统和靶向 Pten 基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中,成功在小鼠肝脏中实现了 Pten 的高效沉默, 证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性, 通过增强下游蛋白AKT的磷酸化,影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时,利用AAV递送CasRx和靶向 Pscsk9 的sgRNA到小鼠肝脏, 有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达,以及小鼠血液中的胆固醇水平 。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。

同时,杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作,也 探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性(AMD)的可能性,研究人员发现在体内使用CasRx敲低 Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成(CNV)的面积**,验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。

近年来,CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年,张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a,可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点,理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势,因而成为近年来的研究热点。2018年,加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比,Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性(与数百个shRNA脱靶相比, Cas13d没有脱靶)和敲除效率(Cas13d达到96% ,shRNA达到65%)。而与Cas9介导的基因敲除技术相比, Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA,因此这种基因沉默是可逆的 ,从而对一些后天性疾病(如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病)的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小,效率高,被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。

此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性,杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性,为临床提供了可能性 。为证明CasRx在动物体内的活性,研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选,然后采用尾静脉注射敲低 Pten 的质粒、尾静脉注射敲低 Pcsk9 的AAV8病毒、眼部注射敲低 Vegfa 的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析,分别得到 Pten 基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调, Pcsk9 下调造成血清胆固醇下调; Vegfa 下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成(CNV)的面积。

图1 CasRx介导的 Pten 体内体外的下调( Protein & Cell )

A.质粒示意图;细胞中 Pten 的下调;检测PTEN及AKT的表达; 与shRNA脱靶比较;E.尾静脉注射质粒示意图;.免疫荧光,qPCR,western分别检测 Pten 及p-AKT的表达

图2 血清胆固醇的调节以及 Pcsk9 的可逆调控( Protein & Cell )

A.针对 Pcsk9 的AAV8病毒注射示意图;B.肝组织中 Pcsk9 的表达量;C.血清 PCSK9 的表达量;D.血清胆固醇水平;.血清ALT和AST的测定;G.可逆调节注射示意图; H. Pcsk9 的动态调控。

图3 AAV介导CasRx减少了AMD小鼠模型中CNV的面积(National Science Review)

A.小鼠和人序列比较以及sgRNA示意图;.在293T和N2a细胞中敲低 Vegfa ;蛋白的表达;病毒质粒示意图;F.实验流程图;的mRNA表达水平;.激光烧伤之前或之后7天的 Vegfa mRNA水平;诱导3天后的VEGFA蛋白水平;K.激光烧伤7天后,用PBS或AAV-CasRx- Vegfa 注射的代表性CNV图像;面积统计。

2020 年 4 月 8 日, Cell 期刊在线发表了题为 《Glia-to-Neuron Conversion by CRISPR-CasRx Alleviates Symptoms of Neurological Disease in Mice》 的研究论文,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室 杨辉 研究组完成。

该项研究通过运用最新开发的 RNA 靶向 CRISPR 系统 CasRx 特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低 Ptbp1 基因的表达,首次在成体中实现了视神经节细胞的再生,并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。同时,该研究还证明了这项技术可以非常高效且特异地将纹状体内的星形胶质细胞转分化成多巴胺神经元,并且基本消除了帕金森疾病的症状。该研究将为未来众多神经退行性疾病的治疗提供一个新的途径。

人类的神经系统包含成百上千种不同类型的神经元细胞。在成熟的神经系统中,神经元一般不会再生,一旦死亡,就是永久性的。神经元的死亡会导致不同的神经退行性疾病,常见的有阿尔兹海默症和帕金森症。此类疾病的病因尚不明确且没有根治的方法,因此对人类的健康造成巨大威胁。据统计,目前全球大约有 1 亿多的人患有神经退行性疾病,而且随着老龄化的加剧,神经退行性疾病患者数量也将逐渐增多。

在常见的神经性疾病中,视神经节细胞死亡导致的永久性失明和多巴胺神经元死亡导致的帕金森疾病是尤为特殊的两类,它们都是由于特殊类型的神经元死亡导致。我们之所以能看到外界绚烂多彩的世界,是因为我们的眼睛和大脑中存在一套完整的视觉通路,而连接眼睛和大脑的神经元就是视神经节细胞。

作为眼睛和大脑的唯一一座桥梁,视神经节细胞对外界的不良刺激非常敏感。研究发现很多眼疾都可以导致视神经节细胞的死亡,急性的如缺血性视网膜病,慢性的如青光眼。视神经节细胞一旦死亡就会导致永久性失明。据统计,仅青光眼致盲的人数在全球就超过一千万人。

帕金森疾病是一种常见的老年神经退行性疾病。它的发生是由于脑内黑质区域中一种叫做多巴胺神经元的死亡,从而导致黑质多巴胺神经元不能通过黑质-纹状体通路将多巴胺运输到大脑的另一个区域纹状体。目前,全球有将近一千万人患有此病,我国尤为严重,占了大约一半的病人。 如何在成体中再生出以上两种特异类型的神经元,一直是全世界众多科学家努力的方向。

该研究中,研究人员首先在体外细胞系中筛选了高效抑制 Ptbp1 表达的 gRNA,设计了特异性标记穆勒胶质细胞和在穆勒胶质细胞中表达 CasRx 的系统。所有元件以双质粒系统的形式被包装在 AAV 中并且通过视网膜下注射,特异性地在成年小鼠的穆勒胶质细胞中下调 Ptbp1 基因的表达。

大约一个月后,研究人员在视网膜视神经节细胞层发现了由穆勒胶质细胞转分化而来的视神经节细胞,并且转分化而来的视神经节细胞可以像正常的细胞那样对光刺激产生相应的电信号。

研究人员进一步发现,转分化而来的视神经节细胞可以通过视神经和大脑中正确的脑区建立功能性的联系,并且将视觉信号传输到大脑。在视神经节细胞损伤的小鼠模型中,研究人员发现转分化的视神经细胞可以让永久性视力损伤的小鼠重新建立对光的敏感性。

为进一步发掘 Ptbp1 介导的胶质细胞向神经元转分化的治疗潜能,研究人员证明了该策略还能特异性地将纹状体中的星形胶质细胞非常高效的转分化为多巴胺神经元,并且证明了转分化而来的多巴胺神经元能够展现出和黑质中多巴胺神经元相似的特性。

在行为学测试中,研究人员发现这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补黑质中缺失的多巴胺神经元的功能,从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。

需要指出的是,虽然科学家们在实验室里取得了重要进展,但是要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗,还有很多工作要做:人类的视神经节细胞能否再生?帕金森患者是否能通过该方法被治愈?这些问题有待全世界的科研工作者共同努力去寻找答案。

(上)CasRx 通过靶向的降解 Ptbp1 mRNA 从而实现 Ptbp1 基因表达的下调。

(中)视网膜下注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将视网膜穆勒胶质细胞转分化为视神经节细胞,转分化而来视神经节细胞可以和正确的脑区建立功能性的联系,并且提高永久性视力损伤模型小鼠的视力。

(下)在纹状体中注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将星形胶质细胞转分化为多巴胺神经元,从而基本消除了帕金森疾病模型小鼠的运动症状。

RNA-editing Cas13 enzymes have taken the CRISPR world by storm. Like RNA interference, these enzymes can knock down RNA without altering the genome , but Cas13s have higher on-target specificity. New work from Konermann et al. and Yan et al. describes new Cas13d enzymes that average only kb in size and are easy to package in low-capacity vectors! These small, but mighty type VI-D enzymes are the latest tools in the transcriptome engineering toolbox.

Microbial CRISPR diversity is impressive, and researchers are just beginning to tap the wealth of CRISPR possibilities. To identify Cas13d, both groups used very general bioinformatic screens that looked for a CRISPR repeat array near a putative effector nuclease. The Cas13d proteins they identified have little sequence similarity to previously identified Cas13a-c orthologs, but they do include HEPN nuclease domains characteristic of the Cas13 superfamily. Yan et al. proceeded to study orthologs from Eubacterium siraeum (EsCas13d) and Ruminococcus sp. (RspCas13d), while Konermann et al. characterized orthologs from “Anaerobic digester metagenome” (AdmCas13d) and Ruminococcus flavefaciens (nicknamed CasRx), as well as EsCas13d.

Like other Cas13 enzymes, the Cas13d orthologs described in these papers can independently process their own CRISPR arrays into guide RNAs. crRNA cleavage is retained in dCas13d and is thus HEPN-independent. These enzymes also do not require a protospacer flanking sequence, so you can target virtually any RNA sequence ! In bacteria, Cas13d-mediated cleavage promotes collateral cleavage of other RNAs. As with other Cas13s, this collateral cleavage does not occur when Cas13d is expressed in a mammalian system.

Since Cas13d is functionally similar to previously discovered Cas13 enzymes - what makes these orthologs so special? The first property is size - Cas13d enzymes have a median length of ~930aa - making them 17-26% smaller than other Cas13s and a whopping 33% smaller than Cas9! Their small size makes then easy to package in low-capacity vectors like AAV, a popular vector due to its low immunogenicity. But these studies also identified other advantages, including Cas13d-specific regulatory proteins and high targeting efficiency, both of which are described below.

The majority of Type VI-D loci contain accessory proteins with WYL domains (named for the three conserved amino acids in the domain). Yan et al. from Arbor Biotechnologies found that RspCas13d accessory protein RspWYL1 increases both targeted and collateral RNA degradation by RspCas13d. RspWYL1 also increased EsCas13d activity, indicating that WYL domain-containing proteins may be broader regulators of Cas13d activity. This property makes WYL proteins an intriguing counterpart to anti-CRISPR proteins that negatively modulate the activity of Cas enzymes, some of which are also functional in multiple species (read Arbor Biotechnologies' press release about their Cas13d deposit here ).

Not all Cas13d proteins are functional in mammalian cells, but Konermann et al. saw great results with CasRx and AdmCas13d fused to a nuclear localization signal (NLS). In a HEK293 mCherry reporter assay, CasRx and AdmCas13d produced 92% and 87% mCherry protein knockdown measured by flow cytometry, respectively. Cas13d CRISPR array processing is robust, with CasRx and either an unprocessed or processed gRNA array (22 nt spacer with 30 nt direct repeat) mediating potent knockdown. Multiplexing from the CRISPR array yielded >90% knockdown by CasRx for each of four targets, including two mRNAs and two nuclear long non-coding RNAs.

One interesting twist to Cas13d enzymes is their cleavage pattern: EsCas13d produced very similar cleavage products even when guides were tiled across a target RNA, indicating that this enzyme does not cleave at a predictable distance from the targeted region. Konermann et al. show that EsCas13d favors cleavage at uracils, but a more detailed exploration of this cleavage pattern is necessary.

Konermann et al. compared CasRx to multiple RNA regulating methods: small hairpin RNA interference, dCas9-mediated transcriptional inhibition (CRISPRi), and Cas13a/Cas13b RNA knockdown. CasRx was the clear winner with median knockdown of 96% compared to 65% for shRNA, 53% for CRISPRi, and 66-80% for other Cas13a and Cas13b effectors. Like previously characterized Cas13 enzymes, CasRx also displays very high on-target efficiency; where shRNA treatment produced 500-900 significant off-targets, CasRx displayed zero. Unlike Cas9, for which efficiency varies widely across guide RNAs, each guide tested with CasRx yielded >80% knockdown. It seems that CasRx may make it possible to target essentially any RNA in a cell.

Since catalytically dead dCasRx maintains its RNA-binding properties, Konermann et al. tested its ability to manipulate RNA species through exon skipping. Previous CRISPR exon-skipping approaches used two guide RNAs to remove a given exon from the genome, and showed success in models of muscular dystrophy . In this case, Konermann et al. targeted MAPT , the gene encoding dementia-associated tau, delivering dCasRx and a 3-spacer array targeting the MAPT exon 10 splice acceptor and two putative splice enhancers. After AAV-mediated delivery to iPS-derived cortical neurons, dCasRx-mediated exon skipping improved the ratio of pathogenic to non-pathogenic tau by nearly 50%, showing proof-of-concept for pre-clinical and clinical applications of dCasRx.

The identification of Type VI Cas13d enzymes is another win for bioinformatic data mining. As we continue to harness the natural diversity of CRISPR systems, only time will tell how large the genome and transcriptome engineering toolbox will be. It is, however, certain that the impact of CRISPR scientific sharing will continue to grow, and we at Addgene appreciate our depositors for making their tools available to the broader community.

References

Konermann, Silvana, et al. “Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors.” Cell (2018) pii: S0092-8674(18)30207-1. PubMed PMID: 29551272

Yan, Winston X., et al. “Cas13d Is a Compact RNA-Targeting Type VI CRISPR Effector Positively Modulated by a WYL-Domain-Containing Accessory Protein.” Mol Cell. (2018) pii: S1097-2765(18)30173-4. PubMed PMID: 29551514

\1. Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors

\2. CRISPR genetic editing takes another big step forward, targeting RNA

\3. How Editing RNA—Not DNA—Could Cure Disease in the Future

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看看国外的杂志.

华中科技大学武汉光电国家研究中心教授、博士生导师周军教授,是科研工作者的杰出代表。从事无机非金属能量转换材料及器件研究。周军教授热爱科学研究,在新能源材料领域做出了大量开创性的工作,赢得了学术界的普遍赞誉和高度评价。了解全数字PET、超灵敏核磁共振、共聚焦内窥镜等高端医学影像设备。、和显微光学切片断层摄影。其中,纤维光学切片断层成像技术在世界上处于领先地位,是目前脑科学研究中最前沿的技术之一,周军教授的逝世,是我国材料学科领域的重大损失。

科学世界杂志

我个人获取短的科普文章一般通过关注权威微信公众号和购买科普杂志。科普杂志属于实体书籍,产量没有各大公众号多,但把关更严格,也有一些内容更多、更深入的好文章。这里推荐三种综合类中文科普杂志,内容都以自然科学为主,都是月刊。顺序按杂志阅读难易排序,由易到难。 总评 :非常贴近生活,简单易懂。认识字的人都可以去读。文章均为国产。 大概内容 :《博物》的内容里有很多关于动植物,这部分包括某一物种或类群的科普、自然观察、更进一步的生理生态、摄影等。也有跟生活相关的理化科普。除开这些就是历史、文化,但放眼望去还是动植物科普多。内容非常易懂,老少咸宜,大人看过讲给不识字的小孩听都毫无压力——我是这么认为的——跟我要介绍的另外两种杂志比。 近期内容举例 :《博物》每期都会介绍一种植物,篇幅短小,结合历史文化与植物的生物特性;目前一位大触的自然笔记常常刊登于杂志上,他观察的小动物离我们并不遥远,而且绘画与描述都很棒;近来新出的“萌之屋”栏目每期会设计一种野生动物的公寓及其生活场景,很有创意顺带做做科普;每期都有关于自然摄影的内容,外行看热闹内行看门道怎样看都可以。 定价 :15 RMB 总评 :综合性强,部分内容对没有相关基础的人而言阅读不易,不过每页内容相对少,而且会有大幅插图与辅助说明,所以看下来压力不大。适合希望对自然科学各领域都有进阶了解的读者。有不少译自日本牛顿出版社的文章,部分文章国产。 大概内容 :《科学世界》的绝大部分内容都关于自然科学和数学。最常见的有医学/生理、天文学、物理学科普;其他领域都有涉及。有前沿科技,也注重基础知识。 近期内容举例 :《科学世界》今年做过相对论、系外行星、再生医学等的特辑,每个特辑都连载了几期;一些天文、自然景观的图铺满一页或两页,视觉上感觉不错;每期会有当月星图星历,作为综合类杂志也适合天文爱好者;杂志最后会有下期预告和书籍推荐。 定价 :25 RMB 总评 :综合性强,阅读难度比上述杂志更大,每页信息量更大。虽然作者们已经努力讲得浅显了,更推荐有一定基础的读者去看,尤其是科研工作者。杂志为《科学美国人》授权,有很多译文。 大概内容 :《环球科学》以自然科学内容为主,其他领域比如社会学也有涉及。它科普的内容大多是较新的东西,不太把网络和其他书籍已经颠来倒去的知识再给你单独写成文章,不过需要时也在文中带过些基础知识。长文章末尾带扩展阅读,一般是几篇英文文献。 近期内容举例 :《环球科学》每期都有(《科学美国人》)其他版本的速览和学术期刊概览,学术期刊概览部分会提供所出现内容来源文献的DOI,方便查阅该文献;没有连载,可以说随便从哪一期看或者随便从哪一期不看都不会有(强迫症般的)异样感;杂志最后会推荐几本书;要说最有特点的就是每期有一页会回顾杂志(《科学美国人》)50、100和150年前该月杂志的内容,你会看到很多年前人们的认知以及科技水平,因此能够体会人类和人类科技的发展。 定价 :22RMB 另外,《环球科学》每年还会出一本专刊,之前出过天文、考古、宇宙等专刊,今年的专刊跟大脑有关。 目前网络上的科普文章水平参差不齐,自己知识不足就想给别人做科普的大有人在,还存在大段“直接引用”并认为理所当然的情况。说白了就是知识水平或科普写作水平不行。我个人建议是多看少想少写,即先把看懂了看全了再想和写,写科普时最好直接去看文献或者自己观察记录,尽量别参考别人的科普文章。毛没长齐就学飞的话很容易扯出一堆莫名其妙的东西还拿去给别人“科普”。 也有人觉得获取科普的渠道太少,其实目前正有越来越多的网络平台做科普,质量也是参差不齐,愿意搜的话总能找到相对有质量的靠谱平台。上文推荐的科普杂志也是不错的,可能存在地方书报亭买不到的情况,好在网上搜一搜都可以买到。

十分出众的一本科技新闻普及书,它对于世界各地的科学新闻捕捉的非常到位,并且拥有一批专业的供稿人,对于新的一些科学技术都可以发表自己的一些杂志观念,帮助大众更好解读的新兴科学。

这三本都不错。共同点:1都是国外优秀科普杂志引入国内的版本,杂志内都有添加中国本地的科研成果。2内容上紧跟当前,报道宇宙天体以及生物领域的重大新闻。不同点:《环球科学》报道前沿科学,内容比较深,难度有点大,对读者的知识背景要求较高;《科学世界》的内容主要是一些已经盖棺定论的科学知识,阅读难度比环球科学低;《科学焦点》也报道前沿科学,但有点像结合了上面两本杂志的优点,既报道前沿科学,同时又比较容易读,难度不大。所以就看怎么选择了,如果想要非常深入地了解前沿研究,可以考虑《环球科学》。如果想了解前沿科学,但又想兼顾阅读体验,那就是《科学焦点》。如果就想了解一些科学知识,可以订《科学世界》。

《科学世界》科普性能好一些,文章介绍简单,篇幅短。适合没事的时候下班看看,比较快餐的知道科学知识。

科学世界杂志2019

环球科学个人觉得,不算是大众科普,属于专业性很强的综合杂志了。只不过形式比较大众化。科学世界就不错,很多图讲解也很不错,特别适合大众看,博物也非常不错,这些杂志我都订过。博物很适合初中高中朋友开拓科学兴趣。

1,内容方面:《环球科学》一般是针对科研工作者与教育良好的成年人的,主要内容是前沿的资讯和简报,距离教科书比较远,该杂志会提供一些关键词和链接,然后让读者自己搜索文献原文。甚至会刊发一些有争议的研究供人讨论,比如最近一期(2018年5月号)的【神经信号是机械波?】就很典型。如下图:而《科学世界》则更加保守和亲民,主要是选择已经成为共识的理论成果(本科教材级别)或者科研项目来介绍(比如这两个月就花了好几个篇幅介绍基础的相对论,这种事情环球科学是很少干的),主要是面向高中生和本科生,比较贴近教科书,杂志自身的拓展内容比如链接和论文比较少,也不会介绍那些尚在争议中的项目。如图:2,作者群方面:《环球科学》的作者主要是前沿的科学家们,大多数的诺贝尔奖获得者都曾给它供稿。而《科学世界》主要还是编辑们自己策划,直接向前沿学者约稿的事情比较少,我们明显能发现《环球科学》在科研界比《科学世界》有更高的地位、更广的人脉。3,本家不同:环球科学的母刊是美国的《科学美国人(Scientific American)》杂志;而《科学世界》母刊貌似是日本的《牛顿科普杂志(Newton)》。因而在排版美术风格上,前者更显得潮流时尚,后者则保守太多。如下面两幅,都是本月最新一期,上方一副是《环球科学》,下方是《科学世界》:各位能看出二者美术风格的差异吗?4,但二者还是有一些共同点的:A,都尽量避免晦涩的公式和术语、尽量将高深的知识揉烂掰碎传播给读者,都是很优秀的科普杂志。B,紧跟热点报道宇宙天体以及生物领域的重大新闻。数据都很权威详实。如下图:C,都是国外优秀科普杂志引进国内的版本,并且适当添加了中国本地的科研内容。5,最后吐槽一下:评价杂志那也得看自己是什么类型的读者,这种一上来就问“谁最好”的情况使我认为题主更适合阅读《科学世界》,因为你的认知可能还跟不上《环球科学》里的逻辑。回答日期2018年5月23日。

杂志我有!看过了。环球科学讲的知识过于深奥了,里面有很多专业术语(甚至有很多英文链接拓展),强烈建议买科学世界。同样,对于科普杂志,我更加推荐 博物 ,你可以参考一下,这本杂志非常适合各个年龄段的人阅读,里面的语言很“平常”,介绍的许多知识甚至可以在生活中用到,实用性非常强,编写的也很有趣。(个人很喜欢看这些科学杂志)。

这三本都不错。共同点:1都是国外优秀科普杂志引入国内的版本,杂志内都有添加中国本地的科研成果。2内容上紧跟当前,报道宇宙天体以及生物领域的重大新闻。不同点:《环球科学》报道前沿科学,内容比较深,难度有点大,对读者的知识背景要求较高;《科学世界》的内容主要是一些已经盖棺定论的科学知识,阅读难度比环球科学低;《科学焦点》也报道前沿科学,但有点像结合了上面两本杂志的优点,既报道前沿科学,同时又比较容易读,难度不大。所以就看怎么选择了,如果想要非常深入地了解前沿研究,可以考虑《环球科学》。如果想了解前沿科学,但又想兼顾阅读体验,那就是《科学焦点》。如果就想了解一些科学知识,可以订《科学世界》。

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