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生物技术
ai(3896)
发表于2020年03月27日 22时36分 星期五
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1990 年代,一支克隆大军入侵了德国。它们在十年之内扩散到了意大利、克罗地亚、斯洛伐克、匈牙利、瑞典、法国、日本和马达加斯加——给河流湖泊水田沼泽造成了严重破坏。它们是龙纹虾。科学家猜测,大约在 1995 年基因突变让宠物龙虾能无性繁殖,产生了一种全为雌性的新物种。一些突变的龙虾被释放到了野外,快速繁殖至成千上万,威胁到了本地物种和生态系统。今天所有的龙纹虾都来自于同一个动物,在基因上都是相同的。通常,缺乏遗传多样性会让物种容易受到环境变化的影响。但龙纹虾在世界各地都能繁荣发展。仔细分析发现,龙纹虾只是在基因层面是相同的,克隆体之间在颜色、大小、行为和寿命上有很大的差异。这意味着,基因之外的其它东西在推动了多样性。最新研究披露了常被忽视的第三种变异和多样性来源:固有的随机噪声。它让我们在胚胎发育的最早期就具有唯一性。同卵双胞胎未必有着相同的外表或相同的行为,一种突变可能在其中一个出现症状而在另一个却没有症状。双胞胎也有着不同的指纹。演化生物学家 Andreas Wagner 说,噪声是生命不可避免的副产品。生命过于复杂,简化的基因蓝图并没有给出详细的构建方式。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年03月21日 10时43分 星期六
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蛋白质折叠分布式计算项目 Folding@home 最近发起了 COVID-19 项目,以帮助科学家更好的理解新冠病毒,了解其与 ACE2 受体是如何相互作用的,帮助开发治疗方法。这一行动受到了许多人的响应。项目总监 Greg Bowman 透露,Folding@home 的用户数增长了 12 倍。他说,在疫情爆发之前,Folding@home 有 3 万用户,而过去两周有 40 万志愿者加入。甚至数字货币矿工也向该项目捐赠了算力。以太坊挖矿公司 CoreWeave 将 6 千台矿机改为运行 Folding@home。比特币矿工也加入对抗新冠病毒。
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ai(3896)
发表于2020年03月11日 22时04分 星期三
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巴西黄蝎 Tityus serrulatus 被认为是南美最毒的蝎子,也是世界上最毒的蝎子之一。作为一种入侵物种,它扩散到了包括城镇在内的许多地区,因此也日益成为一种公共卫生问题。现在科学家发现了一种不同寻常的方法去遏制这种物种:蟾蜍。Carlos Jared 和同事报告,名叫 Rhinella icterica 的蟾蜍被发现能捕捉并吞食剧毒的蝎子。它们还被发现能抵抗蝎子的毒液。一组蟾蜍被注射了五倍致命剂量的毒液(对小鼠而言致命),但没有一只死亡或表现出受到毒液的影响。它们是能猎杀毒蝎子的超级蟾蜍。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年02月25日 23时05分 星期二
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生活在地球上海拔最高地带的狼以长鼻白毛低沉吼叫声著称。根据发表在《Journal of Biogeography》上的一项遗传分析研究,喜马拉雅山狼携带了特定基因帮助它们在稀薄空气的环境中生存,情况类似当地的藏族人类。喜马拉雅山狼生活在高海拔地带,与生活在周边地区的灰狼习性存在较大差异。研究人员从西藏高原、塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦收集了狼的样本,对 DNA 的分析发现喜马拉雅山狼携带了特定基因去克服缺氧环境,其中包括增强心脏功能、促进血液氧气输送的基因。这种狼应该被视为不同的种类。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年01月19日 13时38分 星期日
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对小鼠的研究发现,和人类类似,15% 的小鼠表现出更偏爱酒精。研究人员让小鼠选择糖水和酒,然后对嗜酒鼠和嗜糖鼠进行了比较,寻找它们大脑中活跃基因的差异。他们集中研究了六个被认为与成瘾相关的大脑区域,其中五个未发现任何差别。但在第六个区域内,他们找到了这种差异。差异存在于杏仁核区域。杏仁核是大脑中一个杏仁形状的区域,位于大脑深处,这一区域与情绪处理密切相关。当奥吉尔观察酒精成瘾大鼠的杏仁核时,他发现有几个基因的活性异常低下,而这些基因都与一种叫作 GABA 的化学物质有关。GABA 是大脑释放的一种神经递质,能让人感觉危险和焦虑。某些神经元产生并释放 GABA,从而阻止邻近的神经元激发。一旦这个过程完成,生成 GABA 的神经元就会使用一种叫作 GAT3 的酶将这种分子回收。但在嗜酒鼠的杏仁核中,产生 GAT3 的基因活性要低得多,只有正常水平的一半,于是 GAB A聚集在邻近的神经元周围,导致它们异常不活跃。降低嗜糖鼠的 GAT3 水平能将它们转变成嗜酒鼠。
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ai(3896)
发表于2020年01月06日 14时37分 星期一
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菲律宾成为首个批准种植黄金大米的国家。黄金大米可以产生 β- 胡萝卜素,为主食为大米的人口提供一种新的维生素 A 来源。维生素 A 的缺乏会造成儿童失明和免疫系统受损。菲律宾存在严重的维生素 A 缺乏症。由于大米是菲律宾人饮食的主要组成部分,如果孩子吃的是黄金大米而非普通大米,那么维生素 A 缺乏症就会大大减少。菲律宾水稻研究所和国际水稻研究所现在将进行口味测试,以寻求批准农民商业化种植特定品种的水稻。长期反对黄金大米的绿色和平组织要求该国农业部推翻其决定。
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WinterIsComing(31822)
发表于2019年12月23日 22时06分 星期一
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英国的一项研究发现,好基因并没有好父母那么有用。约克大学科学家领导的这项研究发现,父母的社会经济地位和儿童遗传的 DNA 差异是预测学业成就的强有力指标。但研究同时发现,相比拥有优秀学业基因,拥有受过高等教育的富裕父母的受益更大。在研究样本中,具有优秀学业基因但父母较为贫困的学生进入大学的比例为 47%,而父母富裕但学业基因普通的学生进入大学的比例则达到了 62%。同时拥有富裕父母和优秀学业基因的学生进入大学的比例最高达到 77%。
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ai(3896)
发表于2019年12月09日 17时27分 星期一
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1960 年代,计算人类白血细胞中染色体数量的研究人员注意到了奇怪的现象:随着年龄的增长,细胞会丢失 Y 染色体。后续研究显示,Y 染色体丢失与癌症、心脏病和其它病症相关。现在,对英国生物样本库中 205,011 名男性的分析发现,其中五分之一的血液中发现可检测比例的 Y 染色体丢失。到 70 岁,43.6% 的男性出现相同问题。研究人员不知道原因,但认为这是男性体内出现问题的明显迹象,如各种突变的累积,与癌症心脏疾病等关联的突变。男性会丢失 Y 染色体,而女性的血细胞也可能会丢失一个 X 染色体。女性没有 Y 染色体,因此丢失 Y 染色体未必是不良健康后果导致的,而是根源于 DNA 复制错误,是人体 DNA 错误积累到一定程度的迹象。Y 染色体是最小的染色体,也可能是最可有可无的。
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WinterIsComing(31822)
发表于2019年12月08日 22时02分 星期日
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中科院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室的一个研究小组创造出两个猪猴嵌合体,但它们都在一周内死亡。研究的目的是利用动物培育出用于移植的人类器官,但结果显示要实现这一目标还有很长的路要走。研究员 Tang Hai 及其同事修改了培养的猕猴细胞去产生名叫 GFP 的荧光蛋白,让研究人员能跟踪细胞及其后代。然后他们使用源自修改细胞的胚胎干细胞,将其注入到受精五天的猪胚胎。有 4000 多个猪胚胎被植入到母猪体内,有 10 个仔猪出生,其中两个为猪猴嵌合体。它们都在一周内死亡。猪猴嵌合体的多个组织——心脏、肝脏、脾脏、肺和皮肤——包含了部分猴子细胞,但比例非常低,仅为千分之一到万分之一之间。Hai 表示不清楚嵌合体死亡原因,因为非嵌合体小猪也死亡了,他们怀疑问题与体外受精的程序有关。研究人员正继续这项研究,创造出更高比例猴细胞的嵌合体。
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ai(3896)
发表于2019年11月25日 15时41分 星期一
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印度的一项研究发现,人体 DNA 中的某些区域可免受辐射伤害。人类基因组不断受到内源性和外源性损伤的挑战,维持基因组稳定性对任何生物体生存都至关重要。在外源性因素中,电离辐射是造成 DNA 损伤最主要因素,会导致其单链和双链断裂。一般观点认为,电离辐射以随机方式诱导 DNA 链断裂。为了研究 DNA 结构类型与辐射抵抗性的关系,印度科学研究所研究人员首先从单链 DNA 开始测试。当完全由四种核苷酸之一 (腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤或胸腺嘧啶) 组成的 DNA 链暴露于伽马射线时,除鸟嘌呤组成的 DNA 链外,其他 DNA 链都对射线敏感。当一条 DNA 链的一半含有胸腺嘧啶,另一半含有鸟嘌呤时,只含鸟嘌呤的一半表现出更好的抗辐射能力。
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ai(3896)
发表于2019年11月15日 13时25分 星期五
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于肝脏被酒精破坏的重度酗酒者来说,一次器官移植通常是唯一现实的选择。但由于供体肝脏储量不足,以及相关规定禁止那些尚未戒除酒瘾的人进行移植,许多人最终只能等待死亡。在美国,每年有成千上万人死于酒精性肝病,而且有些人病情恶化的速度比其他人快得多。如今,科学家找到了造成这种差异的原因 —— 由一种普通肠道细菌的某些菌株产生的毒素。研究人员发现,与不饮酒的人相比,在酒精性肝病患者的粪便样本中,粪便肠球菌的含量是前者的 2700 倍,尽管细菌的数量与病人最终的结果并没有直接关系。相反,研究人员发现,一种被称为细胞溶酶素的由特定粪便肠球菌菌株产生的细胞破坏毒素,可能是导致一些酒精性肝病患者出现严重症状的原因。
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wenfeixing(25847)
发表于2019年11月14日 19时27分 星期四
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根据发表在《自然》期刊上的一项研究,中国与丹麦科学家在距今 190 万年的巨猿化石中成功提取到遗传物质,揭示了早已绝灭的巨猿的起源和演化过程。遗传物质是从一枚巨猿牙齿化石里提取的,这枚牙齿化石出自广西田东县的一个山洞。巨猿是目前已知的生活在地球上体型最大的一种灵长类动物。现已发现的巨猿化石可追溯到 200 万年至 30 万年前。巨猿曾经广泛分布在中国南方地区,目前为止发现的 17 个化石地点中,大部分在广西西南部地区。巨猿拥有巨大的牙齿和下颌,是人类的 2 至 3 倍,据此推测巨猿身高超过 2 米,体重超过 300 公斤。
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ai(3896)
发表于2019年11月08日 18时53分 星期五
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中国农科院北京农林科学院的研究人员在《Nature Genetics》期刊上发表了两篇论文,对甜瓜和西瓜的基因组进行了分析,揭示甜瓜和西瓜不同的驯化过程。甜瓜研究团队在 5 年时间里分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,发现甜瓜至少经历过 3 次独立的驯化事件,两次发生在印度,一次发生在非洲。印度是葫芦科作物一个很重要的起源/次级起源中心,也是当前世界上栽培甜瓜的驯化中心。对西瓜的分析发现,西瓜属的 7 个种中,诺丹西瓜是最古老的种,主要分布在撒哈拉沙漠以南的非洲地区。随后通过自然选择进化形成了两大分支,一个分支是药西瓜,主要分布在非洲北部、西南亚和中亚沙漠和半干旱地区,通常被作为药材种植。另一个分支是饲用西瓜,广泛种植在非洲南部,多用于动物饲料。在两大分支之间,有两个稀有的种,热迷西瓜和缺须西瓜,是过渡类型。随后,经过早期人类和动物觅食活动的选择驯化,形成了黏籽西瓜。
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ai(3896)
发表于2019年11月05日 15时50分 星期二
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这名女性的遗传信息显示她应该在 50 岁发展出老年痴呆症(阿尔茨海默症),她出生时就携带了一种基因突变,会导致她及其亲戚在 40 多岁时就出现记忆和思维问题,她的认知状况会迅速恶化,直至 60 多岁时死亡。然而她直到 70 多岁时才出现认知下降问题。发生了什么情况?根据发表在《Nature Medicine》的一项研究,她被发现还携带了另一个基因突变,能防止发展出老年痴呆症。这一发现可能改变我们对老年痴呆症的理解,为预防和治疗痴呆症提供新的见解。这名女子携带了被称为 Presenilin 1 的家族性突变,但并没有发展出痴呆症,她在 40、50、60 多岁时的大脑状况甚至比大多数同龄人更好。研究人员发现,她携带了另一个与痴呆症相关的基因 APOE 的突变。
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wenfeixing(25847)
发表于2019年10月29日 16时48分 星期二
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中国农科院的研究人员在预印本网站 BioRxiv 公布了草地贪夜蛾基因组序列,首次从基因组层面揭示入侵我国的草地贪夜蛾群体的生物型遗传背景和抗药性特征。草地贪夜蛾又名秋行军虫,是一种原产于北美和南美的蛾,2016 年在非洲首次发现,过去一年扩散到了中国。根据农业部的一份报告,截至 8 月中旬,全国 34 个省份中的 24 个省份发现草地贪夜蛾,95 万公顷的农作物受到影响。草地贪夜蛾可能导致玉米减产高达 50%,其成虫可以迁徙数百公里。研究人员对 16 省(市、区)的 105 份样品进行重测序,揭示入侵我国的草地贪夜蛾为一种以玉米型遗传背景为主导的 “杂交型”。而抗性相关基因扫描检测发现,入侵中国群体对传统有机磷类农药、有机氯类农药和拟除虫菊酯类农药具有较高的抗性基因变异频率。但没有检测到对新型酰胺类农药和 Bt 毒素抗性基因变异位点,预示对相关传统农药抗性风险很高。该研究表明,有机磷类农药、有机氯类农药和拟除虫菊酯类等传统农药目前不宜用。
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wenfeixing(25847)
发表于2019年10月25日 13时04分 星期五
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中国科学家揭示了男女菌群在包括肠道、呼吸道、口腔、皮肤等 15 个位点、7 个方面所存在的重要差异及其机制。菌群性别组学是揭示菌群性别差异与免疫系统、内分泌系统、“肠 — 脑轴心” 等重要系统相互作用的现象和机理的科学,其研究直接应用领域包括对于男女在对某些疾病易感性方面差异作出机制性解释,并基于这些差异优化诊治和预防措施。这些疾病包括肥胖、糖尿病、痛风、炎性肠病、早老性痴呆症、自闭症、抑郁症以及诸多自身免疫性疾病。
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wenfeixing(25847)
发表于2019年10月25日 11时43分 星期五
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发表在《自然》期刊上的一项小鼠研究显示,肠道菌群释放的化合物可能会影响到大脑控制能力。科学家意识到,人类基因组并不能完全解释人类的认知、疾病等关键问题,因为人类对体内存在的庞大的、共生的微生物菌群缺乏了解。美国的研究人员以小鼠为实验对象,研究了微生物群对小鼠恐惧消退学习的调控作用。消退学习是指与某个提示相关的事件发生变化时,行为也随之改变的过程。研究人员训练小鼠将一种噪音与轻微的足底电击联系起来,形成条件反射;由此导致的恐惧反应会让小鼠在听到声音后身体僵住。一旦电击不再和声音同时出现,对照组小鼠的条件化僵滞就会减少,而无菌组或抗生素组的小鼠(即微生物群被清除的小鼠)却依旧表现出恐惧反应。研究人员鉴定出 4 种在无菌小鼠体内减少的微生物群来源化合物,这类化合物被认为与神经精神疾病有关。
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ai(3896)
发表于2019年10月22日 13时28分 星期二
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随着基因筛选技术的日益成熟,人们越来越担心“设计婴儿”,即父母根据他们期望的性状来选择胚胎,比如更高的智商。以色列的一项研究认为这种担忧可能为时过早,因为目前基于多基因评分的性状预测不是很准确,而且胚胎筛选还存在其他限制。在这项研究中,他们先模拟了两个队列中虚拟人类胚胎的多基因评分,其中一个队列由 102 对真实的德系犹太裔夫妇组成,他们带有全基因组基因型和身高信息;另一个队列由 919 名希腊男性组成,他们带有全基因组基因型和认知功能的数据。对于 102 对真实夫妇和 500 对模拟夫妇,研究人员通过组合他们的基因型生成 10 个虚拟的胚胎基因组。然后,他们计算了这些胚胎的多基因评分,以预测其未来的身高和智商。他们发现,如果利用多基因评分来选择胚胎的身高,则平均收益约为 2.5 cm,范围在 1 cm 至 6 cm。如果利用多基因评分来选择认知功能,则平均收益大约为 2.5 个 IQ 点,范围在 1 至 7 个点。研究人员告诫称,环境和未知遗传因素可能导致身高或智力的实际收益与预期收益不同。
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wenfeixing(25847)
发表于2019年10月18日 13时13分 星期五
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一头公牛有至少 25 万女儿,为什么会出现这种情况?宾夕法尼亚州立大学 Chad Dechow 解释说,奶农从提供公牛精液的公司购买精液为奶牛人工授精,而公司会根据其后代的产奶量对公牛进行排名,所以奶农通常是选择排在最前面的公牛,而公司则根据需求不断培育热销的公牛品种,导致的一个结果是美国奶牛养殖业同质化非常严重。遗传分析显示,奶农选择的荷斯坦种公牛品种可以追溯到两名雄性祖先。这一情况有点类似香蕉,因为同质化,一种疾病就有可能对整个产业造成毁灭性破坏。
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WinterIsComing(31822)
发表于2019年10月04日 12时16分 星期五
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据《纽约每日新闻》报道,谷歌针对有色人种(包括无家可归的人和大学生)进行了数据采集,从而帮助改善面部识别软件的识别率。为了获得面部扫描,谷歌给了志愿者5美元的礼品卡。 据报道,该项目希望收集来自不同背景的人的数据,旨在改善谷歌设备上的生物识别功能,以确保手机能够识别各种肤色和不同人的面部特征。 但是,有消息称,志愿者并不知道他们正在被记录,而是由承包方的工作人员告知他们正在玩“自拍游戏”,从而误导志愿者进行面部扫描。