一周生命科技新闻要览

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生物通综合：

科学家发现克隆氏症主要的易感性基因
 
美国和加拿大的研究人员在Science的网络版发表了一篇文章，提出了关于克隆氏症的新发现。

在美国，有超过1 百万人患有克隆氏症，这是一种发炎性肠道疾病(IBD)。研究作者Judy H.Cho表示，这项研究结果提出了一条重要的发炎路径，以及导致克隆氏症的基因变化。

由于IBD具有家族性倾向，且某些人种特别容易发生，尤其是犹太人，所以科学家长久以来便怀疑遗传在克隆氏症中扮演重要的角色。之前的研究中辨认出一个与克隆氏症有关的基因突变CARD15，但是只有这个基因的突变，并不能代表所有的病例。

因此，国际研究团队测试了克隆氏症患者超过300,000个单一核酸多型性(SNP)，并与没有罹患克隆氏症的受试者之SNP进行比较。结果发现三种SNP与克隆氏症最有关，其中二个SNP位于CARD15 基因中。但是，第三个SNP位于另外一条染色体的另外一个基因interleukin-23 (IL-23)中。

这个基因编码一条主要的发炎路径，当发生突变时，与克隆氏症有很大的关连性。研究人员相信，抑制IL-23 的活性或改变这条路径，将是一种有效的IBD治疗方法。这项发现提供了治疗克隆氏症和溃疡性结肠炎之药物研发的关键目标。

动物学家发现克拉克星鸦记忆力远超人类
 

　　能准确找出一年前在5000个不同地方埋藏的粮食

　　你是否有过将东西藏在一个本以为可以找到的地方，结果你却忘记放哪儿了的经历？如果你在家中将数千张钞票藏在上千个不同的地方，几个月后你是否还能一一找到？我敢打赌，你肯定不能。除非你是一只克拉克星鸦。

　　克拉克星鸦记忆力惊人，能找到一年前在5000个不同地方埋藏的谷粒

　　据美国广播公司报道，克拉克星鸦是一种非常小巧的鸟，长仅33厘米，臀及尾角白色，是最出名的聪明鸦之一。克拉克星鸦的个头比乌鸦小，舌头下面长有一只适于暂存食物的特殊“口袋”，叫舌下囊。当发现谷类等易于储存的食物时，它们先吃上几口，然后把剩余的谷粒一粒粒地吞进舌下囊，装满后，就飞到合适的地点吐出谷粒埋藏。

　　为了储备冬天的粮食，克拉克星鸦的大部分时间都在辛苦劳作，它们收集森林中的松籽，然后埋在一个很远的地方。每年秋天，一只克拉克星鸦要将2.2万到3.3万粒松籽埋藏在5000个不同的地方，占地面积大约15平方英里。

　　克拉克星鸦对储藏食物的地点有严格的要求，从不马虎。一般多选在向阳而不易被雪覆盖的地方，如干燥的山地丘陵、光山秃坡等。然后，将六七粒谷粒藏在一处。它们工作很认真，先用爪子挖松土壤，然后把谷粒埋下，再盖上土，并衔来柴草或残枝，将埋藏点加以伪装。一切布置完，克拉克星鸦还会在储藏食物的地方放一块小石子作为记号。

　　克拉克星鸦储存食物的地方很多，但从不马上使用；只是到了冬天或初春，食物稀少时，才逐个挖开埋藏点，食用储藏粮。克拉克星鸦有着惊人的记忆力，不论时隔多久，总也不会忘记自己藏粮的地方。

　　几十年来，科学家们一直纳闷，这些星鸦是如何在过去了近一年之后重新找到那些松籽的？人们很难想象一只鸟的大脑能够记住那么多不同的地方。

　　寻找埋藏松籽的游戏中，学生输给了克拉克星鸦

　　美国新罕布什尔州大学的心理学助教与动物行为学家布雷特·吉布森说：“这是一种令人惊异的技能。”几年来，吉布森一直在研究克拉克星鸦，试图找到它们记忆力惊人的奥秘。当然，不只是他在研究，其他科学家也一直在研究同一领域。

　　1977年，美国北亚利桑那大学的生物学家拉塞尔·巴尔达和他的同事们开始在实验室里研究克拉克星鸦，他们让克拉克星鸦在沙地上埋藏食物，结果发现这种鸟并不在意地貌特征，它们埋藏食物的时候，并没有选择具有同种特征的地点埋藏。研究人员在它们埋藏完食物后故意改变沙地地貌，克拉克星鸦还是找到了食物，在半个小时的时间里，这些鸟可以将60%-90%的松籽寻找出来。

　　研究人员设想，克拉克星鸦是否只是碰巧找到松籽呢？它们是不是毫无目的地到处翻弄，直到将松籽翻弄出来为止呢？为了验证这种想法，巴尔达找来一名学生，他让这名学生埋好松籽，30天后，再将松籽找出来，结果学生输给了克拉克星鸦，他的成绩还抵不上克拉克星鸦的一半。这说明仅凭碰巧，克拉克星鸦不可能在半个小时内找出那么多松籽。

　　克拉克星鸦对空间方位的记忆能力远远超过人类

　　如果没有其他原因促使克拉克星鸦找到松籽，那么它们对空间方位的记忆能力则远远超过人类。

　　克拉克星鸦与大乌鸦和乌鸦都很亲，它们都被认为是最聪明的鸟，都有很好的记忆力，但克拉克星鸦是排第一位的。

　　吉布森认为，克拉克星鸦能对其环境产生“认知图”，让它能准确地重返埋藏点。他与别人的研究表明，克拉克星鸦足够聪明，可以确定不同标记之间的距离与方向。如果粮食被埋在两个标记之间，即使其标记被移到远远的地方，克拉克星鸦还将会回到这一中间位置。吉布森说：“这告诉我们，它们在如何利用标记信息时会很灵活。”

　　科学家认为，对星鸦记忆力研究还将更好地了解和治疗我们自己在记忆力上存在的一些问题。因为有关人类记忆力方面，我们还有许多不解之谜。

8种SARS病毒蛋白“三维图”绘出
 

　　本报北京11月1日讯 记者赵亚辉从昨天在京举行的“中欧SARS诊断及抗病毒研究会议”上获悉：历时3年的中欧科学家抗SARS合作研究获得重要进展，科学家们已经完成了对8种SARS病毒蛋白的基因分析，确定了其三维结构，并在中草药和猕猴桃等水果中发现了抗SARS天然成分。

　　据了解，中欧SARS诊断及抗病毒研究项目是第一个中欧科学家以对等身份合作开展 的欧盟第六框架项目，中方和欧方各有4个单位参与。中方参与单位包括中科院北京基因组研究所、上海药物研究所、清华大学结构生物学实验室和卫生部临床控制中心。

　　据欧方首席科学家、德国吕贝克大学希根菲尔德教授介绍，中欧科学家已经完成了对8种SARS病毒蛋白的基因分析，确定了其三维结构，并筛选出了24种具有抗病毒活性的化合物，其中还找出了具有广谱抗病毒活性的有关化合物。“这意味着将来研究出的药物不仅可对SARS病毒有效，对其他病毒也会有抵抗作用。”

　　希根菲尔德教授还表示，让欧洲科学家特别兴奋的是，在中国的中草药中发现了具有活性的对抗SARS病毒的天然成分。中科院上海药物研究所蒋华良研究员透露，这种天然成分在猕猴桃、山楂、桔子等水果中都有发现，其中猕猴桃中含量相对较多。由于该成分没有毒副作用，对未来的药物研究具有重大的意义。蒋华良同时表示，由于含量只是微量，因此并不意味着吃猕猴桃就可以抵抗SARS病毒。

 

免疫细胞记忆的关键蛋白
 
人体可以精确记录回忆很久以前遇到的病毒及细菌，使我们不会经历二次麻疹和水痘，这也是疫苗发挥功效的原因。

但研究人员对于记忆系统的机制仍不是很清楚。一个国际合作小组发现一条重要线索，可解释免疫系统如何记忆曾经遇到过的敌人，并且快速地作出反应。研究结果刊载于10月23日的PNAS中。

Wisconsin-Madison大学的研究人员Marulasiddappa Suresh带领的研究小组鉴定出一种与刺激免疫细胞活化过程有关的蛋白质。

免疫系统T细胞能够攻击病毒感染的细胞、外源细胞和癌细胞，并且在细胞表面传感器抗原受体的刺激下产生记忆。这种被研究人员称为Lck的蛋白，在T细胞对病原体特征进行记忆的过程中发挥至关重要的作用。Lck可以帮助未曾暴露于特异抗原的原始T细胞（naïve T cells）捕获、收藏入侵抗原以备后患。感染或者接种疫苗后，Lck启动一条生化途径，扩大了发挥抵抗作用的T细胞数量。

等到感染被镇压后，抵抗此抗原的T细胞大军数量急剧下降。但有一小部分保留下来，即所谓的记忆细胞，保留了侵略者的印记，在若干年后相同的病原体卷土重来时，记忆细胞能够迅速作出反应。

Suresh等人发现，与原始T细胞不同，记忆T细胞的活动范围不止于淋巴系统，它周游身体各处，辅助身体感觉、更加迅速消灭先前遇到过的抗原。这项新发现不也可以辅助抗AIDS等病毒的疫苗开发，为自体免疫疾病患者和器官排斥反应的患者带来福音。

科学家发现绿色清香是植物自我防御的武器
 

　　新华网东京10月31日电(记者钱铮)植物叶片受伤后会流出绿色的汁液，同时叶片的清香变得更加浓郁。日本科学家发现，植物产生的这种“绿色清香”可引诱害虫的天敌前来清除害虫，并提高植物自身对疾病的抵抗力。

　　日本京都大学生态学研究中心教授高林纯示等研究人员在31日的美国《国家科学院学报》网络版上撰文说，植物普遍拥有产生清香的酶，经实验证实，植物的“绿色清香”是 它们自我防御的武器。

　　研究人员利用转基因方法将青椒合成香味酶的基因导入十字花科的拟南芥中，发现了上述现象。拟南芥经转基因操作后，一旦被菜粉蝶的幼虫啃食叶片，它散发的清香便会增强。随后，菜粉蝶的天敌粉蝶盘绒茧蜂大量拥来。这种寄生蜂把卵产到菜粉蝶幼虫身上，在菜粉蝶幼虫形成蛹前就可以把幼虫吃个精光。研究人员还发现，转基因拟南芥受链霉菌感染后，叶片散发的清香增强，可以帮助缩小坏死的范围。

　　参与研究的小泽理香说，如果把这次的成果应用到蔬菜栽培方面，有可能减少农药的使用量。

 

美科学家研制出病毒晶体管
 

　　新华网北京10月31日电 电脑病毒和手机病毒令人头痛，生物意义上的病毒却可能用来制造新型晶体管，使芯片功能更加强大。美国科学家已经用烟草花叶病毒制造出了开关速度非常快的“病毒晶体管”。

　　晶体管的开关速度直接关系到芯片处理信息的速度。如果能将“病毒晶体管”大量集成制造成芯片，可望大大提升电子设备的性能。例如，数码相机显示一张照片原本需要若 干毫秒，使用新芯片后所需时间可缩短到微秒级别。

　　美国加州大学洛杉矶分校的科学家最近在英国《自然纳米技术》杂志上报告说，他们在长度约30纳米(1纳米为十亿分之一米)的烟草花叶病毒表面涂上纳米级的金属铂粒子，平均每个病毒表面约有16个铂粒子。然后将病毒嵌入聚合物制造的网格，将网格置于两层电极中间，形成与普通晶体管类似的“三明治”结构。

　　对这种“病毒晶体管”施加电压后，每个铂粒子都会释放一个电子到病毒表面的蛋白质上，使晶体管切换到“开启”状态。如果电压降低到一定水平以下，电子从蛋白质跳回铂粒子，使晶体管“关闭”。在这一过程中，电荷移动的距离只有10纳米左右，所需时间仅100微秒。

　　这一成果离制造出实用的芯片尚有很大距离。科学家说，他们正在研究怎样将多个“病毒晶体管”连接起来，希望在4年内研制出由数百万个“病毒晶体管”组成的芯片样品。

法国科学家破译草履虫基因组  

    新华网巴黎１１月２日电（记者卢苏燕）法国国家科学研究中心２日宣布，法国科学家成功破译了草履虫的基因组，这一成果对研究生物进化将会有所帮助。

    法国科学家的研究显示，草履虫基因组含有约４万个基因，远远多于人类基因组的２．５万个基因。科学家分析说，草履虫基因组之所以拥有如此众多的基因，原因在于整个基因组经过了至少３次复制。

    法国国家科学研究中心在为此发布的新闻公报中说，这项研究是该所和法国国家基因测序中心的科学家合作完成的。研究成果将刊登在９日出版的英国《自然》杂志上。

    参与研究的科昂指出，这项研究的重要意义不仅仅是破译了草履虫的基因组，而且还发现和观察到了基因组分阶段复制的不同过程，这使科学家进一步了解到生物进化的许多机制。

    他解释说，基因组复制虽然罕见，但却是在真核生物进化过程中重复发生的。很久以来，科学界只是推断基因组复制是生物发生重大进化的原因。而法国科学家此次通过对草履虫基因组的分析和观察证实了这一推断，即基因组的复制可以导致大量新物种的产生。

    科昂说，世界上的所有生物都存在一些共性，不管它们是单细胞的还是多细胞的。草履虫基因组的破译将有助于科学家更好地从这类简单生物入手了解其他复杂的生物，并最终为临床医学服务。

    草履虫是一种单细胞生物。长期以来，草履虫个体大、易培养和易观察等特性使其成为生物学家的首选实验生物。