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研究发现不同于孟德尔定律的全新遗传模式
现代生物学的中心法则认为,遗传信息通过DNA的形式继承,复制到RNA并且表达为蛋白质;风光的是DNA。然而,一些种属的植物可以召集其亲代已经丧失的基因,这种不同寻常的发现使得生物学家愈来愈认识到RNA分子本身是一种多样的和重要的分子。 RNA已经在生物分子中占据了一个特殊的位置。RNA可以像DNA分子那样存储遗传信息,也可以像蛋白质那样,具有复杂的三维结构形状并且本身可以催化化学反应。“RNA在类固醇上就是DNA,”美国康涅狄格大学的遗传学家Robert Reenan说,“它可以做任何的事情。”生命有很大的可能性是从“RNA世界”开始的,在这个世界里串联的RNA分子作
来源:科学美国人中文版
时间:2005-09-13
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人类胚胎干细胞潜能的重大发现
生物通报道:是什么让一个干细胞成为了一个干细胞?这个问题看起来似乎很简单,但是在我们知道了干细胞一大堆潜能的同时,却还不知道赋予这些细胞“超能力”的分子过程。现在,研究胚胎干细胞的Witehead生物医学研究院的研究人员破解了负责让这些细胞能够变成身体的任何一种细胞类型的能力的过程。这项研究的结果刊登在9月8日的Cell杂志的网络版上。这些细胞被连着线,因此能够变成身体中几乎所有类型的细胞。新的研究发现了这些细胞的连线图的一个关键部分并描述了这个过程如何完成。当胚胎长到几天大的时候,干细胞开始分化成特殊的组织类型,并且这种全能性永远地丧失了。但是,如果干细胞被萃取出来,研究人员就能使它们一直处
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Cell:癌基因和色觉的联系
生物通报道:最近,纽约大学的生物学家发现了一个在果蝇眼睛中随机选择两种不同的细胞命运的系统。奇怪的是,与其相关的基因是一些肿瘤抑制基因,即这些基因在一些类型的癌症中失去了活性。新的发现将有助于破译控制细胞扩增和细胞生长的基因被调节的机制。这项研究的结果公布在最新一期的Cell杂志上。研究中,来自Claude Deplan实验室的研究人员利用果蝇研究来分析影响光受体间选择的机理:一个给定的颜色光受体能够随机决定表达一种蓝色或者绿色光色素,但是表达两种光色素都可能导致感觉混乱。因此,存在一种确保光受体作出明确的决定的开关机制。有趣的是,与这个开关有关的基因似乎是一个肿瘤抑制途径的一部分。研究人员发
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猫和人类艾滋病毒不能不说的故事
生物通报道:猫是一种很讨人喜欢的动物,很多家庭将猫当作宠物来养。但是,你知道吗?猫与人类艾滋病毒之间还有着不为人知的故事。佛罗里达大学的一个研究组发现接种了一种人类艾滋病试验病毒株的猫能够像那些使用了目前兽医上常用的疫苗的猫一样,至少能很好地抵御猫科版本的艾滋病。这个惊人的发现可能意味着携带猫科版本的免疫缺陷病毒即FIV或猫科AIDS的猫咪最终能够通过使用一些正处于实验阶段的人类疫苗来更为高效地加以治疗。研究人员Janet Yamamoto还推测新发现的这两种病毒之间的关系还可能促进开发出一种用于人类艾滋病的疫苗。Yamanoto的研究的结果公布在9月8日的AIDS杂志的网络版上。FIV是家猫
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人类基因组中的真假基因
生物通报道:人类基因组携带着高负荷量的类前病毒序列,即人类内生性逆转录酶病毒(HERVs,Human Endogenous Retroviruses),它们是由远古时期活性逆转录酶病毒的侵染留下的基因组痕迹。这些成分在大多数情况下并不多见,但是开放阅读框仍然能够在逆转录病毒包膜基因中发现。到目前为止已经确定出的这种基因有16个。它们中的几个在灵长类动物进化中被保留了下来,并可能被它们的寄主利用来行使一种生理功能。公布在9月9日的BMC Genomics上的一项研究对人类基因组中的病毒包膜基因的序列多态性进行了研究。为了进一步分析这些“远古”序列的状况,研究组测序了来自91名白种人的这些基因中的
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中美科学家共同发现水稻耐盐基因
中美两国科学家共同合作,发现了一种与水稻耐盐性能有关的基因。由中国科学院上海植物生理所研究员林鸿萱和美伯克利加州大学植物和微生物学系教授栾升共同完成的这项研究,研究成果将发表在10月份的《自然遗传学》上。 土壤中的盐含量是限制作物产量的关键因素。更好地了解天然作物中耐盐遗传基础,就可能有助于找到更好提高作物耐盐性能的办法。 栾升教授在接受记者电话采访时说:“上海植物生理所的林鸿萱等人最早开始这项研究,后来我们共同进行了更为深入的研究。钠盐是土壤中的一种盐类,钠离子对植物生长有害。我们在一种称为NonaBokra的日本籼米中发现了SKC1基
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“两母一父”婴儿获准制造 消除遗传缺陷
有人说,基因技术是一把双刃剑,它在为人类造福的同时,也颠覆着人类亘古流传的伦理道德。对于基因技术究竟该不该应用于人类遗传?社会各方面至今争论不休。最近,英国科学家已获准利用基因技术消除人类遗传缺陷,其原理是用两个不同妇女的卵细胞与一个男子的精子结合。这种培育“两母一父”婴儿的技术引起了广泛争议。 禁培育“三亲”婴儿 英国人类生育和胚胎学管理局(HFEA)8日发表新闻公报说,纽卡斯尔大学的一个研究小组将负责“三亲”胚胎计划。 &n
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纳米世界的螺旋结构
1953年4月25日,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克向世界公布了生命遗传物质DNA的双螺旋结构,开创了分子生物学的新时代。如今,美国佐治亚理工学院董事及教授(Regents’Professor)王中林与同事在9月9日出版的《科学》杂志上报告说,他们在纳米的世界里制作出无机晶体材料的螺旋结构,这是人类创造出的又一种崭新的无机功能材料类的“DNA”结构。《科学》杂志的一位审稿人指出:“这是非常振奋人心的工作”,另一位审稿人认为:“其结构分析是极超常的”。 图片说明:(A) 超晶格结构的氧化锌纳米螺旋结构的扫描电子显微镜照片。(B) 透射电子显微镜照片展现构成螺旋结构的纳米带是由周期性超晶格结构所构
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Nature:朊病毒迅速“教坏”好蛋白
生物通报道:朊病毒是由蛋白质的错误折叠产生的。目前发现的人和动物因感染朊病毒所致的疾病有震颤病或称库鲁(Kuru)、克—雅氏病(CJD)或称为早老性痴呆、吉斯特曼——斯召斯列综合症、致死性家族失眠症、绵羊搔痒症、山羊搔痒症、大耳鹿慢性消耗病(CWD)、牛海绵脑病(BSE)即疯牛病等。最近,Brown医学院的两位生物学家确定出了健康蛋白在接触到来自酵母的感染性朊病毒时的命运:这个好蛋白变成了朊病毒形式,并具有了感染性。用一句话说就是一个好蛋白从此变成个坏蛋而走上了不归路。这种快速变脸的手法为揭开朊病毒的秘密分子机制提供了重要信息。因为在神经退行性疾病中也发生着类似的蛋白质自我复制,因此这一发现还
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Nature:血糖的关键调控因子被发现
生物通报道:在许多Ⅱ型糖尿病病人中,其肝脏就好比一个超时工作的糖加工厂——整天都辛苦地生产着糖,即使是在血糖水平已经很高的时候。现在,Salk研究院的生物学专家发现了一个控制着肝脏细胞中葡萄糖生产的关键的细胞开关。这个开关可能成为开发出通知肝脏降低糖产量的高特异性糖尿病药物的一个可能的新靶标。Salk的研究人员将这些发现刊登在9月7日的Nature的网络版上。这个新发现的开关就是TORC2蛋白,它能开启肝脏细胞中葡萄糖生产所需的基因的表达。研究人员Montminy将人体比作一个使用混合性燃料的汽车:葡萄糖就好比汽油被用于高能量的活动,而脂肪好比电池能量用于低能活动。白天的时候,食物补给了“汽缸
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新金黄葡萄球菌株毒性更大!
生物通报道:一个研究免疫系统如何应对新出现的抗生素抗性金黄葡萄球菌株(即侵染健康人的所谓社区获得性感染的新菌株)的研究组首次发现这些菌株致死性更强,并且比通常起源于医院和其他卫生护理背景下的金黄葡萄球菌株能更好地躲避人类免疫防御系统。研究的结果公布在9月7日的Journal of Immunology杂志的网络版上。来自美国国家敏感症和传染病研究中心(NIAID)的研究人员在文章上叙述了对甲氧苯青霉素抗生素家族产生抗性的社区获得性金黄葡萄球菌株如何能躲避免疫防御。有社区获得性甲氧苯青霉素抗性金黄葡萄球菌(MRSA)导致的感染很难治疗,并且发病率正在惊人地上升。研究人员检测了MRSA菌株导致小鼠
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科学家首次解释精子穿过卵子壁的授精过程
生物通报道:虽然科学研究都已经延伸到了外太空,但是人们对于自己本身最开始的过程——授精过程还并不是那么了解,就连如何精子穿透卵细胞膜的过程,我们也还没有搞清楚,不过,科学进步还是成果的,九月大众科学图书馆生物卷(Public Library of Science, PloS Biology)上刊登了来自HHMI(Howard Hughes Medical Institute)和阿根廷国立大学Cuyo医学院(the National University of Cuyo School of Medicine in Mendoza, Argentina)的研究者就首次跟踪拍摄了一个精子细胞从融合卵
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Nature文章八月下载排行榜
生物通整理报道:过去的八月有许多话题值得我们注意,比如世界上第一只克隆狗——斯纳皮,而癌症作为目前人类的一大难题,相关文章也出现在排行榜上。现在让生物通为大家逐一介绍一下前五文章。No. 1 老化:抑制癌症的代价?Ageing: The price of tumour suppression?这篇文章是2002年刊登的。为什么隔了三年突然在这个夏天变成排行榜第一名,还真是有点费解。也许就像Nature对此排行榜的意义所解释那样,排行榜的名次并不是代表文章质量、科学意义或者是引用因子等。它只是起到引起大家对一些热门文章的注意而已。排名第一的文章可以说与第四文章遥相呼应,都是关于老化和癌症的。p5
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“癌症干细胞”的最新证据
生物通报道:自“癌症干细胞”概念的提出,就引来了不少争议,有人支持也有人反对。但是随着时间的推移,越来越多的证据支持了“癌症干细胞”的存在。现在,来自海德尔堡欧洲分子生物实验室(EMBL)和IRB-PCB的研究人员又添加了一个关键的证据表明一些类型的癌症起源于干细胞的缺陷。这项新研究表明如果干细胞中的关键分子没有在细胞开始分裂前被放置在正确的位置,其结果会导致产生致死性的肿瘤。新研究的详细内容公布在9月4日的Nature Genetics的网络版上。最初期的胚胎的细胞是可互换的(等同的)并且发生着迅速的分裂。但是,不久,它们就开始分化成更具特异性的细胞类型,并最终变成像神经元、血液或者肌肉等特
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脑细胞发育标记:干细胞移植的“助力”
生物通报道:干细胞是一类被认为有潜力分化成各种类型细胞的特殊细胞。现在,来自乔治亚医学院神经科学研究所和分子医学、遗传学研究所的Robert K. Yu博士领导的研究组发现了由干细胞在发育期间分化成大脑细胞时产生的四个糖覆盖面(sugar-coated face)。这种细胞表面上糖的独特表达可能会在将来某天被用于帮助干细胞通过成人大脑的“丛林”来修复大脑损伤。早在二十世纪60年代就有研究人员发现了细胞表面上密布有糖缀合物(glycoconjugate),包括糖蛋白(glycoprotein)、糖脂(glycolipid)和蛋白聚糖(proteoglycan,PG)。这些糖缀合物就好像是细胞处于
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大豆蛋白能治脂肪肝!
生物通报道:正常人肝内脂肪总量占肝重的3%-5%。当肝内脂质,特别是甘油三酯过多堆积并超过肝脏湿重的10%时即称为脂肪肝。现在,来自墨西哥的一个研究组发现富含大豆蛋白的饮食能缓解脂肪肝。研究的发现公布在9月出版的Journal of Lipid Research杂志上。与糖尿病相伴而生的高水平的胰岛素、胰岛素抗性和脂肪肝或者肝脂肪变性常常相互联系。在这种情况下,大的脂质“填充库”由于脂肪酸产量的增加而在肝脏细胞中堆积。最终的结果就是导致肝脏增大。在发现吃大豆蛋白能够降低脂质生产并防止胰岛素水平过高后,Nimbe Torres博士分析了一种含高水平大豆蛋白的饮食对与糖尿病相关的脂肪肝形成的影响。
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“放射性示踪剂”追踪体内的酶
生物通报道:众所周知,吸烟有害健康,烟民患上肺部疾病的风险非常高。据一项公布在9月的Journal of Nuclear Medicine杂志上的研究显示,吸烟似乎能减少肺部的一种关键酶的水平——这一发现是吸烟有害健康的一个可能的“贡献因子”。研究使用了一种放射性示踪剂来追踪这种酶,并且发现吸烟的人血管中的这种酶的浓度低于不吸烟的人。因此,研究人员怀疑烟民和不吸烟的人对吸入或注射的物质如治疗性药物和毒品可能有不同反应。来自美国Brookhaven国家实验室、药物滥用国家实验室和纽约州立大学的研究人员利用正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)技术和
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新筛选系统:找出刺激免疫系统的物质
生物通报道:美国德州大学西南医学中心的研究人员首次发明了一种大规模的细胞筛选方法——它可以确定出能活化免疫应答细胞的化合物,并因此为将来开发抗癌疫苗提供候选物质。这种新的筛选技术一天能够扫描数千甚至数百万个化合物,并找出那些能够活化树突状细胞的化合物。而树突状细胞的功能是在整个身体中侦察出癌变或被感染细胞,并且通知免疫系统。树突状细胞(DC)被看作是开发能模拟身体天然免疫应答或开启免疫应答的新型疫苗的关键。由Norikatsu Mitzumoto博士领导的研究组创造出了以这种细胞为基础的生物传感器系统。他们让DC只有在感应到刺激信号时表达一种特殊的荧光信号,因此能够非常容易地鉴定出免疫刺激化合
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Nature:人类胚胎干细胞系不稳定?
生物通报道:9月4号Nature Genetics杂志上的“Genomic alterations in cultured human embryonic stem cells”文章中,科学家发现经过几代培养后,人类胚胎干细胞系基因组会发生变异,从而可能会引起治疗过程的不稳定性。来自约翰霍普金斯大学医学院的科学家通过对大约包含115,000单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms)的寡核苷酸芯片的分析,发现在4个新传代的株系中会发生基因拷贝数的变化,包括大基因组的扩增或丢失,比如整个17q染色体的扩增;还有个别的变化,比如在MYC致癌基因周围的2Mb(me
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9月2日Science RNA大世界
生物通报道:自中心法则发现以来,核糖核酸RNA就一直被认为是扮演着“二号男主角”的角色,远远不及他的兄弟——DNA那么的有名。但是最近科学家们越来越认识到RNA的“职权范围”比先前所了解的要复杂和广泛得多。9月2日新鲜出炉的Science杂志就以生命科学论文打造了一个RNA大世界。耶鲁大学:RNA意料不到的新功能耶鲁大学的Mary Stahley 和Scott Strobel证明RNA除了一般在翻译成蛋白过程中的“中介”作用,还通过对Mg2+的控制催化生化反应,调节细胞增殖过程。并且研究人员在确定了Mg—RNA复合物的3-D结构后,发现这一RNA与其它相似调控Mg离子催化反应过程的蛋白有相似结