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发表于2017年11月17日 15时12分 星期五
来自蚊子的进化
根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究, 加州大学河滨分校的研究人员利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术培育出多个特征发生改变的埃及伊蚊,这些黄色蚊子拥有三只眼睛、翅膀发育畸形。他们希望这些由基因编辑工具改造出的蚊子,能帮助预防和控制蚊媒传播疾病。埃及伊蚊是登革热病毒、黄热病病毒和寨卡病毒等的主要传播媒介,对常用杀虫剂有不同程度的抗药性。研究人员对蚊子体内与表皮、翅膀和眼睛发育有关的基因进行干预或破坏,最终培育出了黄色的、拥有三只眼睛、翅膀畸形的蚊子。研究人员表示,这是通过基因编辑改变蚊子特征的第一步,他们的长期目标是以体内稳定表达 Cas9 酶的蚊子为载体,插入和扩散目标基因——比如会破坏繁殖能力的基因等,从而控制蚊虫数量,减少疾病传播。
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发表于2017年11月16日 20时42分 星期四
来自还有不死的运气
长寿的秘密是什么?是生活方式还是他们的 DNA。每一位百岁老人可能都有不同的生活方式,科学家没有从中找到长寿的线索,现在他们开始转向研究他们的 DNA。自称公民科学家的 James Clement 从美国 14 个州和 7 个国家的 110+ 岁老人身上收集血液、皮肤和唾液样本,测序这些超级人瑞的 DNA,与普通人群进行比较。Clement 已经在他们中间发现了 2500 多处差异,他的团队仍然在努力确定哪些基因更重要。一个分析认为超级人瑞继承了更少的与心脏病和阿尔茨海默病等相关的遗传变异,但由于超级人瑞比普通人群更健康,研究人员假设还存在其它方面的遗传好处。Clement 的团队计划在本月发布被称为 New England Centenarian Study 的项目 DNA 序列。
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发表于2017年11月07日 20时22分 星期二
来自等会看看男性
根据发表《科学》期刊上的一篇论文,宾夕法尼亚大学的研究小组通过小鼠卵母细胞实验,发现了一个驱动减数不对称分裂的分子信号。证明女性卵细胞存在 “右倾” 偏见。过去几十年,科学家注意到有些基因传递的几率高于 “偶然概率”,这一现象被称为 “减数分裂驱动(meiotic drive)”。对雌性来说,减数分裂的最后阶段一个细胞会变成活卵子,另一个细胞(通常被称作极体)则会退化。往前溯源,两种细胞形成前,细胞内的纺锤体结构附着在不同染色体上,将最终分属于两个细胞的染色体拉至细胞对侧。研究人员观察小鼠卵母细胞组成纺锤体的微管,发现了微管 “tyrosination( 酪氨酸化)” 控制的不平衡分布:与靠近皮质部的相比,靠近卵子一边的酪氨酸修饰比较少。这种不对称现象仅在减数分裂期纺锤体从细胞中部向皮质部方向移动时出现。
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发表于2017年11月01日 20时20分 星期三
来自消灭垃圾
基因是携带遗传信息的 DNA 序列,但基因组中的大多数 DNA 并不构成基因,它们被称为垃圾 DNA。但近期的研究认为,这些所谓的垃圾 DNA是具有某种用途的。ENCyclopedia Of DNA Elements 认为,很多非编码 DNA 会转录到 RNA,它们可能是有功能的。病毒就被发现能利用那些长链 RNA。根据发表在《科学》期刊上的一篇论文,上海第二军医大学、浙江大学和北京大学的研究人员发现很多病毒利用了一种长链非编码 RNA 分子,如果消除这种分子,病毒就无法复制了。目前还不清楚这些不同的病毒是如何激活同一种 RNA 的。
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发表于2017年10月30日 19时26分 星期一
来自今晚不吃主食就吃零食
发表在《Cell Metabolism》期刊的论文再次证明,诸如阶段性禁食等干预措施可能会有助于延缓衰老。线粒体是细胞的产能结构,可根据工作网的能量需求做动态调整。尽管人们已经知道年龄增长线粒体产能下降,但是这对新陈代谢和细胞功能有什么影响,并不十分清楚。研究者在论文中展示了线粒体工作网络的动态变化与长寿之间的因果联系。研究人员发现,限制线虫饮食,或通过遗传操纵能量感应蛋白 AMP 激活蛋白激酶模仿饮食限制,可以维持线粒体网络处于融合状态或年轻状态。此外,这些年轻状态的线粒体网络通过与过氧化物酶体沟通调整脂质代谢,从而延长寿命。
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发表于2017年10月26日 12时50分 星期四
来自 AGU
基因编辑工具 CRISPR 在治疗遗传性疾病方面展示出了更大的潜力。MIT 和哈佛大学的两个科学家团队发表了两项基因编辑新方法,其中一个小组改良了 CRISPR,以便更容易改变遗传代码中 DNA 的个别 “字母”,而不是插入或删除整个基因。根据《自然》期刊上所载论文,他们的工具被称为“碱基编辑”(base editing)。在《科学》期刊上发表论文的另一个团队取得的进展是,不仅可以编辑 DNA,而且可以编辑 RNA。上月,一个中国团队利用碱基编辑纠正人胚胎中的地中海贫血。现在科学家们发现了如何将 A 改为 G,这将大大延伸有望通过碱基编辑治疗的遗传疾病的范围。这类单字母(点)突变导致数千种疾病。RNA 编辑的进展来自张锋 带领的团队;他曾在 CRISPR 技术的发展中扮演关键角色。新的方法能够将 RNA 中的字母 A 转换为 G。
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发表于2017年10月23日 18时45分 星期一
来自灭绝人类计划
研究人员发现了一种特定 RNA 分子能诱发一个隐藏在每一个细胞中的机制强迫细胞自杀。研究报告发表在《eLife》期刊上。论文作者认为,这一发现潜在可用于研发新的癌症治疗方法。研究人员测试的是被称为小干扰 RNA 的分子,科学家用它抑制基因活性。他们发现源自特定基因的小干扰 RNA 不仅仅是抑制了特定基因,而且还杀死了所有癌细胞。研究团队发现,这些特定序列分布在人类基因组中。
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发表于2017年10月13日 16时22分 星期五
来自山顶洞人不在了
中国和德国科学家在《Current Biology》杂志发表论文报告了对北京房山田园洞出土的一具男性个体基因组的分析结果,发现东亚早期人群组成十分复杂。通过比较田园洞人和未混入古老遗传成分的欧洲人的基因组数据,确定了 4 万年前的田园洞人确已呈现亚洲人遗传特征。虽然田园洞人是古东亚人,但他并不是现代东亚人的直接祖先,暗示了四万年前亚洲人群的多样性。研究还发现,4 万年前的田园洞人和一个来自比利时 3.5 万年前的古欧洲人有着遗传上的联系。这种联系在同时期的其他古欧洲人中并没有被发现。因此,很有可能当时的东亚人并非和欧洲人发生基因交流,而是与同田园洞人和比利时古人相关的一个未知人群发生过基因交流;这个未知人群从尚未分化的古欧亚人群中的某一亚群演化而来。这两个古人个体之间的遗传联系,为欧洲人和亚洲人具有复杂的遗传历史提供了有力的直接证据。
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发表于2017年10月02日 20时56分 星期一
来自邵楼主抢先
诺贝尔奖评选委员会宣布,“发现控制昼夜节律分子机制”的三名美国科学家获得 2017 年诺贝尔生理学或医学奖。在这之前,三人于 2013 年分享了邵逸夫生命科学及医学奖。 地球上的生命适应了星球的旋转,包括人类在内的生物体都有一个内部生物时钟帮助他们预测和适应昼夜节律。但生物钟是如何工作的?Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash 和 Michael W. Young 深入揭示我们的生物钟,阐明了其内部工作。他们的发现解释了植物、动物和人类如何调整生物节律使其与地球旋转同步。
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发表于2017年09月22日 15时08分 星期五
来自以后单性生殖
根据发表在《自然》期刊上的一项研究,父亲遗传给后代的新突变四倍于母亲。研究人员分析了 1.4 万名冰岛人的 DNA,发现男性每 8 个月会产生一个新的突变,而女性是每 3 年产生一个新突变,这意味着如果他们在 30 岁时分别成为父亲和母亲,那么父亲遗传给后代的新突变有 45 个,而母亲只有 11 个。这项研究认为,儿童的罕见遗传病主要源自父亲。男性有更多的突变是因为他们在整个一生中都制造精子,其制造过程在拷贝 DNA 上并不完美,结果是随着年龄的增长,精子积累了越来越多的突变。女性的卵子数量在一生中是有限的。
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发表于2017年09月11日 12时45分 星期一
来自不是变蠢
根据发表在《PLoS Biology》的论文,对 21.5 万人的 DNA 分析显示,缩短寿命的有害突变被选择性的剔除,人类仍然在继续演化。对长寿人群的分析发现,他们较少发生与阿尔茨海默症和重度吸烟相关的遗传变异。进一步研究发现,与心脏病、高胆固醇、肥胖和哮喘相关的遗传突变,在长寿人群中也较少出现。研究人员认为,遗传学证据表明,现代人类的自然选择机制仍在发挥作用。当遗传突变出现时,生命特征随之改变。代际之间传承有益突变,使得相关特征在人群中越来越普遍。
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发表于2017年08月23日 16时04分 星期三
来自为了消灭人类
一种罕见的南极微生物或许能提供病毒起源的线索。病毒和和其他生命形式不同,由细胞构成的生命能独立生存,但病毒需要宿主,而且它通常会伤害宿主。病毒是更古老的生命形式还是细胞演化后出现的寄生生物?根据发表在《Nature Microbiology》期刊上的一项研究,研究人员在南极发现了一种古生菌,他们尝试在古生菌中的细胞内寻找病毒,但却发现了质粒。质粒是存在于活体细胞的小型 DNA 片段。它们并不是细胞主要基因组的组成部分,但能独立地自我复制。研究人员发现的质粒被命名为 pR1SE,它的不同寻常之处是能离开宿主细胞去寻找新的宿主。pR1SE 的外表和行为很像病毒,但缺少任何表明其是病毒的基因。它是一个带有病毒属性的质粒。研究人员推测,病毒可能从像 pR1SE 一样的质粒进化而来。
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发表于2017年08月17日 20时10分 星期四
来自下一个诺贝尔
在 CRISPR-Cas9 基因编辑技术上做出贡献的五名研究员:Max Planck 研究院的 Emmanuelle Charpentier、加州伯克利的 Jennifer Doudna、Rockefeller 大学的 Luciano Marraffini、Alicante 大学的 Francisco Mojica,以及 MIT 的张锋分享了 2017 年度的 Albany 医学奖。CRISPR-Cas9 在过去几年炙手可热,每年发表的论文数以千计。Albany 医学奖是医学和生物科学领域奖金第四高的奖项,次于突破奖、诺贝尔奖和邵逸夫奖,奖金金额为 50 万美元。
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发表于2017年08月15日 20时00分 星期二
来自XYXYYYXXXX
根据发表在 PLOS Biology 期刊上的一篇论文,杜克大学的研究人员绘制了让致病型隐球菌从许多性别转化为 2 个性别的进化转折点。他们发现,在进化过程中一个被称为 “易位(translocation)” 的 DNA 改组将单独的性别决定基因块集中到了单个染色体上,本质上该染色体的角色相当于人类的 X 染色体或 Y 染色体。更令人惊讶的是,他们发现这些关键的易位的发生部位在着丝粒(centromeres)。该染色体区域非常致密,以至于它们曾被排除于重组之外。
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发表于2017年08月11日 17时16分 星期五
来自可怜的蚂蚁
两个独立团队在《细胞》期刊上发表了两篇论文,报告利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术创造出第一种变种蚂蚁。蚂蚁是一种社会性昆虫,虽然一个群体的基因相似,但却扮演着不同的社会角色,雌性可能是产卵的蚁后,也可能是不育的工人。研究人员剔除了蚂蚁名为 orco 的嗅觉基因,使蚂蚁的嗅觉系统基本失效,显著改变了其行为,它们成为蚁群中的变种,与蚁群分开,停止搜集食物,表现出反社会特征。
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发表于2017年07月27日 16时56分 星期四
来自可能没用
爱因斯坦医学院的研究人员在《自然》期刊上发表研究报告称,在小鼠身上进行的实验发现,大脑下丘脑区的干细胞控制了身体的衰老速度。下丘脑调节了多个重要身体进程,包括生长、发育、繁殖和新陈代谢。在 2013 年发表在《自然》上的一项研究中,爱因斯坦医学院研究人员已经发现下丘脑还调节了身体衰老。在最新研究中,研究人员识别出真正控制衰老的是下丘脑的干细胞。年长小鼠植入的下丘脑干细胞被发现能对衰老踩下刹车,保持身体和精神健康数个月,相比没有接受治疗的控制组,寿命延长 10-15%。这项发现或有助于发现人类对抗衰老相关疾病和延长寿命的新策略。
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发表于2017年07月20日 18时35分 星期四
来自孤狼
狗在数万年前与狼分离,在驯养过程中某些爱交际的基因被特别筛选了进来,它们因此变得热衷于人类的陪伴。研究人员分析了圈养的灰狼和家犬的行为,测试了它们的问题解决能力和社交性。结果显示,狼的问题解决能力和犬一样出色,但狗更友好,它们花了很多时间讨好人类,凝视着他们,而狼则显得离群索居。DNA 测试显示了行为和基因方面的联系。这项研究发表在《Science Advances》期刊上。
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发表于2017年07月06日 18时13分 星期四
来自可视化
东京大学和日本理化研究所定量生物学中心的一个团队成功运用视频技术,记录下了每一个癌细胞在体内扩散的过程。论文发表在《Cell Reports》期刊上。视频中正常的人体细胞组织呈绿色,而癌细胞则呈现为紧密的红点。研究是在小鼠身上进行,未来这种方法也许可以帮助癌症治疗。研究员上田泰己博士表示:“这些影像足够详细地显示了癌症占据的部位,从而能计算它们的形状、体量和散布机制——这些特征对于分辨不同的转移模式有决定性作用。我们现在正在将这种技术用于人体的临床样本。”“我希望这种对人体样本的组织分辨和三维成像技术会在不久的将来令诊断变得更容易,更客观和更精确。”
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发表于2017年06月19日 16时17分 星期一
来自后发不先到
科学家第一次在单 DNA 分子尺度观察到了它们的复制,发现 DNA 复制富有随机性。研究人员利用先进成像技术观察了大肠杆菌 DNA 复制,并测量了每股链上酶机器(复制复合体)的运行速度。观察单个 DNA 链,研究人员发现,复制的停止并不可预知,并且当它再次启动时会改变速度。有时,后随链合成停止了,但先导链仍然继续生长。看似协调步调,实际上是一系列启动、停止、变速的随机过程。延长时间后发现,任意条链都在匀速前进,研究人员同时观察了很多条 DNA,发现它们的平均速度相同。研究报告发表在《细胞》期刊上。
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发表于2017年05月31日 20时06分 星期三
来自样本太小
新科学家报道,对小鼠的研究显示,CRISPR 基因编辑技术可能会产生大量不想要的突变。基因编辑的想法是改变细胞基因组中某个单一的 DNA 序列,而不触及其他的基因组序列。实际上,每个基因编辑方法有时候都会导致不希望的改变。如果不希望改变的基因比率较低,这并不是什么问题,因为大多数突变都没有影响。但一些特定的基因变异却会导致癌症,CRIPSR 技术的安全性取决于它产生的脱靶变异宾律有多高。如果说 CRISPR 技术存在不希望的突变,大多数研究发现的突变都很少。哥伦比亚大学医学中心的 Stephen Tsang 和团队利用一个更加广泛的方法,测序两只经过 CRISPR 技术编辑的小鼠的基因,并将其与未经过基因编辑的控制组进行对照。他们通过这种方法在两只基因修饰小鼠中鉴定出超过 1000 个普通基因突变,并认为这是由 CRISPR 技术导致的