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生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年06月20日 19时16分 星期四
来自人猿泰山之神秘豹人
科学家对 6 种灵长类动物及人类开展了一项最新研究。结果表明,包括人类在内,灵长类动物雄性 Y 染色体的进化速度快于 X 染色体。科学家比较了黑猩猩、倭黑猩猩、西部低地大猩猩、婆罗洲猩猩、苏门答腊红猩猩,以及与人类亲缘关系较远的西亚芒长臂猿的性染色体。研究人员首先使用端粒到端粒(T2T)技术对这些动物的性染色体进行了测序。结果表明,在所有研究物种中,Y 染色体的进化速度快于 X 染色体。研究还发现,即使同一属的物种,其 Y 染色体长度也差异显著。例如黑猩猩和倭黑猩猩 Y 染色体的长度存在巨大差异;苏门答腊猩猩Y染色体的长度是长臂猿 Y 染色体的两倍。相较之下,这些灵长类动物的 X 染色体则高度保守。研究人员表示,雄性灵长类动物性染色体具备一个 X 染色体和一个 Y 染色体。Y 染色体能如此快速进化的一个原因在于:它包含高度重复的遗传物质,如回文重复序列(该序列正向和反向读取均相同),因此可以保护重要基因免受复制错误的影响。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年06月20日 00时20分 星期四
来自飞行村
现代人类在其演化过程中与尼安德特人可能有过多次交往,继承的来自尼安德特人的基因影响了我们对抗疾病的方式甚至外表。一项新研究显示,部分继承自尼安德特的基因与自闭症相关。研究人员分析了 3442 人的 DNA,其中包括自闭症患者和非自闭症患者,结果显示尼安德特 DNA 在自闭症患者中更为常见,这一关联性在非西裔黑人、西裔白人和非西裔白人中都存在。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年06月02日 22时02分 星期日
来自洛基启示录
根据发表在《iScience》期刊上的一项研究,澳大利亚 Grande Terre 岛生长的一种蕨类植物 Tmesipteris oblanceolata 被发现有着已知最大的基因组。这种植物很不起眼,只有几英寸高,但它的 DNA 数量是人类的 50 多倍。T. oblanceolata 的基因组大小是创纪录的 160.45 Gbp,比 P. japonica 的 148.89 Gbp 大 7%,相比下人类基因组只有 3.1 Gbp。更大的基因组通常并不具有竞争优势。拥有大量 DNA 的植物通常是生长缓慢的多年生植物,光合作用效率低,需要更多养分生长,才能与基因组较小的毗邻植物竞争。更大的基因组也会影响其适应气候变化的能力,增加灭绝风险。动物中基因组最大的物种包括了 129.90 Gbp 的非洲石花肺鱼(Protopterus aethiopicus)和 117.47 Gbp 的 Neuse River waterdog (Necturus lewisi)。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年05月24日 14时37分 星期五
来自2061:太空漫游
伦敦国王学院领导的一项新研究发现,数千个源自古代病毒感染的 DNA 序列在大脑中表达,其中一些序列导致精神分裂症、双相情感障碍和抑郁症等精神疾病的易感性。大约 8% 的人类基因组是由人类内源性逆转录病毒(HERVs)序列组成的,它是几十万年前发生的古代病毒感染的产物。直到最近,人们还认为这些“化石病毒”只是垃圾 DNA,在体内没有重要功能。然而由于基因组学研究的进步,科学家现在发现了这些化石病毒在我们 DNA 中的位置,使我们能够更好地了解它们何时表达以及它们可能具有的功能。新研究分析了涉及数万人的大型遗传研究数据,包括有和没有精神健康状况的人,以及来自 800个 人的尸检脑样本的信息,以探索与精神疾病相关的DNA变异如何影响 herv 的表达。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年05月16日 23时09分 星期四
来自灵魂骑士
始于 2003 年的公共联合研究项目 ENCODE(Encyclopedia of DNA Elements)旨在找出人类基因组中所有功能组件。早期的结果发现人类大部分基因组都是“垃圾 DNA”,也就是被认为不具有生物活性。但随着更深入的研究,垃圾 DNA 被发现其实都是有用的。2012 年 ENCODE 研究人员报告至少四分之三的基因组都曾在某个时候转录 RNA。这一发现令科学家倍感震惊。现在数十个团队对人类基因组活性的研究发现,大部分 DNA 会产生非编码 RNA(ncRNA),ncRNA 不像 mRNA 那样编码蛋白质,而是结合其它分子去执行生化任务。其大部分活动与基因调控有关,包括打开和关闭基因,以及微调基因活性,它可能最终决定了是否制造出蛋白质。这一发现被认为具有革命性,推翻了自 70 年前 DNA 双螺旋发现以来的生物学叙事——即 DNA 通过 mRNA 制造出蛋白质。科学家称我们可能从根本上误解了生物编程的性质。部分 ncRNA 还被发现可能与疾病有关联,科学家正在研究针对此类 ncRNA 的药物。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年05月15日 23时52分 星期三
来自神秘世界的人
生命是不对称的。虽然人类的五官和四肢看起来大致对称,但器官却呈非对称排列,如心脏在左、肝脏在右。如果深入到细胞乃至更小的分子层面,不对称性则几乎是“铁则”:DNA 向右螺旋,蛋白质等分子呈“手性”。发表在《细胞》期刊上的一项研究发现,不对称性在人类胚胎发育阶段扮演重要的角色。这一发现可能有助于提高体外受精(IVF)的成功率。受精卵分裂之初所形成的两个细胞已经具有不同的命运——其中一个及其后代会形成内细胞团(Inner Cell Mass,ICM)并最终发育成胎儿,而另一个则会形成滋养外胚层(Trophectoderm, TE),最终发展成胎盘和一些胚胎外组织。

五七桐
Wilson(42865)
发表于2024年04月18日 17时50分 星期四
来自时间的折皱
日本理化学研究所团队根据“日本生物样本库”(BioBank Japan)的数据,分析了在北海道、东北、关东、中部、关西、九州、冲绳的医疗机构登记的约 3200 名日本人的基因组特点。结果发现,日本人的祖先主要可以分为三大系统,分别是在冲绳较多的“绳文系”,在关西较多、与古代中国黄河流域汉族较为接近的“关西系”,在东北较多、各种因素混和、不清楚具体由来的“东北系”。绳文系遗传信息占比最大的是冲绳,其次是东北,在关西最少。东北系与冲绳宫古岛的古代日本人及 4~5 世纪前后的朝鲜半岛人较为接近。可能与从前居住在东北的被称为“虾夷”的人群有关。

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Wilson(42865)
发表于2024年04月09日 22时22分 星期二
来自林中秘族
政治倾向与基因组成之间可能比我们以为的更紧密关联。右翼权威主义(right-wing authoritarianism)倾向的人通常注重次序、传统和民族团结,强烈支持执行这些原则的政府。社会支配倾向(social dominance orientation)的人则支持等级制度,相信某些群体本质上优于其他群体,歧视劣势群体。挪威研究人员分析了 1,987 名双胞胎的样本,其中包括同卵和异卵双胞胎。研究人员测量了他们的人格特质、右翼权威主义和社会支配倾向,发现右翼权威主义和社会支配倾向之间有着显著的遗传关联性,显示这些特质背后存在共同的遗传结构。这些发现挑战了传统的观点,即认为政治意识形态主要受成长和社会环境的影响。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年03月13日 14时35分 星期三
来自终极游戏Ⅰ:使命召唤
女儿继承两条 X 染色体(一条来自母亲,一条来自父亲),而儿子只继承一条来自母亲的 X 染色体。在发表在《Molecular Cell》期刊上的一项新研究中,麻省总医院的研究人员发现,父亲传给女儿的 X 染色体中有很大一部分是沉默的,甚至在受精前也是如此。这可能是一种机制,在早期胚胎发育过程中,以及在进化过程中,随着 Y 染色体(开始时与 X 相等)失去越来越多的遗传物质,在两性之间平衡 X 连锁基因的活性。第一作者 Chunyao Wei 博士表示:“这些预先沉默的基因需要在胚胎中得到精确控制,这种机制也避免了 X 基因在子代中过量使用。”

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年02月29日 17时39分 星期四
来自向世界倾诉爱
科学家从 7 名古代儿童的骨骼中发现唐氏综合症的基因特征,其中之一距今有 5500 年。研究报告发表在《自然通信》期刊上。这项发现或有助于科学家了解史前社会如何治疗唐氏综合症等罕见疾病的患者。今天每 700 名婴儿就有 1 人含有唐氏综合症,正常人的不同染色体各有两条,但唐氏综合症患者的 21 号染色体有三条,额外的染色体会制造额外的蛋白质,导致一系列变化,包括心脏缺陷和学习障碍。高龄产妇更可能生出有唐氏综合症的婴儿。古代人类的寿命有限,因此唐氏综合症婴儿更罕见。如果没有合适的治疗方法如心脏手术,唐氏综合症婴儿的生存几率很小。

射击
1
Wilson(42865)
发表于2024年01月31日 23时35分 星期三
来自理智与情感与海妖
1993 年发布的 FPS 游戏《Doom》衍生出了名为 Doom running on everything(DROE)的文化现象,尝试在任何有屏幕的东西上运行这款游戏。那么生物系统是否有可能?如何设计出有屏幕的生物系统?MIT 博士生 Lauren "Ren" Ramlan 利用荧光蛋白将大肠杆菌作为单个像素,用大肠杆菌构成了一个 32x48 的 1 位显示器,每个细胞根据需要使用荧光蛋白进行点亮。由于细胞能力有限,仅仅为了显示游戏中的一帧就需要细胞花 70 分钟点亮,还需要花 8 小时 20 分钟才能返回到初始状态。也就是说为了显示游戏中的一帧,你需要等待 8.5 小时。《Doom》平均通关时间 5 小时,其每秒帧数为 35,意味着在大肠杆菌上通关《Doom》需要 599 年。

生物技术
Wilson(42865)
发表于2024年01月17日 13时33分 星期三
来自平格尔的奇遇
名叫 ReTro 的克隆恒河猴首次活到成年,研究报告发表在《自然通讯》期刊上。被称为体细胞核移植(SCNT)的标准克隆技术通常导致克隆胚胎的出生率和存活率极低。在灵长类动物身上的成功尤其有限。当研究人员在 2018 年克隆长尾猕猴时,他们创造了 109 个克隆胚胎,将近四分之三的胚胎植入 21 只代孕猴子体内,其中 6 只怀孕,但只有两只活了下来。2022 年研究人员使用 SCNT 克隆了一只恒河猴,它存活了不到 12 个小时。为了调查克隆过程中出现的问题,位于上海的中科院研究人员将 484 个SCNT恒河猴胚胎与 499 个传统体外受精胚胎进行了比较。他们对 SCNT 胚胎进行了一系列的 DNA 分析,发现了发育过程中表观遗传修饰的显著差异。研究人员还发现,通常在母体和父系基因组中表达不同的基因,在克隆胚胎中失去了它们独特的模式,尤其是在胎盘内的细胞中。为了解决这个问题,研究人员开发了一种技术,即用体外受精胚胎的滋养细胞替换 SCNT 滋养细胞利用这种方法,研究人员创造了 113 个克隆恒河猴胚胎,并将其中 11个 植入 7 个代孕母亲体内,结果导致了两次怀孕。其中一个怀孕的代孕母亲生下了一只健康的雄性恒河猴,名叫 ReTro,它已经存活了两年多。另一位代孕母亲怀了一对双胞胎,在怀孕第 106 天死亡。

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发表于2024年01月06日 22时10分 星期六
来自迷宫之屋
精子没有得到它应该得到的尊重。我们都知道为了让卵子受精精子之间会互相竞争,但它们彼此之间其实还有合作。相比雌性生殖道,人类精液的粘性较低。当遭遇粘稠的阴道粘液时,它们的游动速度会变慢。精子之间会在头部结合起来将游动速度提升最高 50%。当粘性降低时,精子会分开再次各自为战。根据发表在《自然》期刊上的研究,研究人员模拟了一个雌性和多个雄性交配,他们发现相同雄性的精子会优先结合在一起。另外值得一提的是黑猩猩和倭黑猩猩都有巨大的睾丸,因为这些物种的雌性会与多个雄性交配,为了在竞争中获胜,雄性需要更多精子。相比下,大猩猩中的生殖竞争发生在交配前,通过身体而不是精子数。控制着雌性后宫的雄性不需要产生大量精子,它们的睾丸相对较小。人类男性的睾丸比例类似大猩猩。大猩猩的睾丸约占体重的 0.02%,每次射精产生大约 500 万个精子。黑猩猩的睾丸约占体重的 0.3%,每次射出 6000 万精子。人类睾丸约占体重的 0.06%,每次射出约 2500 万个精子。人类的性伴侣通常是 1 个,而狒狒是 8 个,倭黑猩猩 9 个,黑猩猩 13 个。

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发表于2023年12月21日 14时49分 星期四
来自彩虹尽头
与世界其它地方隔绝数万年的澳大利亚土著具有非常独特的基因组。在一项研究中,研究人员对 4 个偏远土著族群中 159 人的基因组进行了测序,这 4 个族群位于澳大利亚不同的地理位置。研究人员将这些数据与来自澳大利亚、巴布亚新几内亚、欧亚大陆和非洲的参考群体进行了比较。分析表明,从整体上来看,澳大利亚土著的基因变异率几乎与非洲人相同,但在某些地区,尤其是提维群岛上的族群,基因变异率相对较低。研究还表明,澳大利亚土著和巴布亚新几内亚人在大约 4.7 万年前出现了分化。另一项研究分析了来自澳大利亚同一土著族群的 121 人的基因组,并将其与 18 名具有欧洲血统的澳大利亚人的数据和两个参考基因组进行了比较。研究发现,土著基因组中约有 12% 的结构变异是澳大利亚土著所独有的。

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发表于2023年12月11日 18时24分 星期一
来自风神秘抄
密西根大学和北京协和医学院的两位研究人员在《Science Advances》期刊上发表的研究报告显示,自然界会平衡生命和死亡,增加生育能力的遗传变异会缩短寿命。研究人员利用了英国生物银行收集的英国志愿者的基因组和生活行为数据,发现影响繁殖的遗传变异更有可能影响寿命,在促进繁殖的同时也会促进衰老。结果是你的生育能力越强,寿命可能就越短。不是因为你的孩子让你减寿,而是这就是你拥有孩子的代价。

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发表于2023年11月30日 17时10分 星期四
来自时间捕手
英国生物银行发布了 50 万名英国志愿者的全基因组序列。世界各地的研究人员都可以申请访问这些缺乏可识别细节的数据,并利用它们来探索健康和疾病的遗传基础。每位志愿者收集了逾万个变量,为研究人员提供了极其丰富的可挖掘数据。英国生物银行收集了血液、尿液和唾液,测量了身高、体重、臀围和腰围,此外还有血压、心率、握力、骨密度、动脉僵硬度、眼科检查、肺活量测定和体能测试。志愿者还回答了有关其生活和生活方式的细节,如住址、教育程度、病史、是否轮班工作,是否在手机上连续花了几小时,是否晒太阳、抽烟、喝酒、运动、睡眠程度等等。

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发表于2023年11月26日 22时08分 星期日
来自火星战士
单细胞细菌和古细菌使用 CRISPR 系统保护自己免受噬菌体的侵害。CRISPR 系统通常由两部分组成:识别并结合噬菌体 DNA 或 RNA 的“引导RNA”分子,以及在引导RNA指示的位点切割或干扰遗传物质的酶。到目前为止,研究人员已经确定了六种 CRISPR 系统,分别从 I 命名到 VI。它们有不同的特性,包括使用酶的类型,以及它们如何识别、结合和切割RNA或DNA。用于基因工程的 CRISPR-cas9 系统被归类为 II 型,其他类型的 CRISPR 特征可能对其他方面有用。MIT 的张锋团队开发了一种名为 FLSHclust 的算法去寻找不同的 CRISPR 系统。他们发现了大约 13 万个基因以某种方式与 CRISPR 相关,其中 188 个是以前从未见过的,他们在实验室测试了几个基因以了解它们的作用。实验结果揭示了 CRISPR 系统用来攻击噬菌体的各种策略,包括解开 DNA 双螺旋结构,以及以允许基因插入或删除的方式切割 DNA。他们还发现了“抗 CRISPR”的 DNA 片段,这可能有助于噬菌体逃避细菌的防御。

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发表于2023年10月24日 17时44分 星期二
来自小无知气球旅行
根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究,人体的免疫系统重 1 公斤到 1.2 公斤,包含约 1.8 万亿个细胞。研究小组发现,一个重 73 公斤、年龄在 20 岁至 30 岁之间的男性体内的大约有 1.8 万亿个的免疫细胞,总重量为 1.2 公斤。一个重 60 公斤的相同年纪的女性体内约有 1.5 万亿个免疫细胞,总重量为 1 公斤。对于一个 10 岁的儿童来说,免疫细胞数量约 1万 亿个,总重量约 0.6 公斤。无论男女,也无论是儿童还是成人,淋巴细胞和另一种白细胞——中性粒细胞,分别占所有免疫细胞数量的 40% 以及免疫系统总质量的 15%。吞噬病原体的巨噬细胞是最重的免疫细胞,尽管只占免疫系统细胞的 10%,但其质量几乎占免疫系统总质量的一半。

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发表于2023年09月22日 18时54分 星期五
来自永生粮
根据发表在《自然》期刊上的论文,对小鼠的研究表明,听到新生儿的啼哭声可以触发催产素的释放,催产素是一种控制母亲母乳释放的大脑化学物质。研究人员发现,一旦受到刺激,这种激素洪流会持续大约5分钟,然后逐渐减少,使母亲能够喂养它们的孩子,直到它们吃饱或再次开始哭泣。研究发现,当幼鼠开始哭泣时,声音信息会传递到它母亲大脑中一个叫做丘脑后层内核的区域。然后这个感觉中枢向位于下丘脑的释放催产素的脑细胞(神经元)发送信号。催产素的增加只发生在哺乳母鼠身上,而不会发生在从未生育过的母鼠身上。

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发表于2023年09月20日 17时18分 星期三
来自钢之色
研究人员从一博物馆室温保存的塔斯马尼亚虎(Tasmanian tiger)标本中分离出有逾百年历史的 RNA 分子,并进行可测序。他们认为这项发现对于复活已灭绝物种和研究流行病 RNA 病毒有重要意义。塔斯马尼亚虎又名袋狼,曾广泛分布于新几内亚热带雨林和澳大利亚大陆,一度是当地体型最大的食肉有袋类动物。1888 年它被宣布为农业害虫,每猎杀一只成年动物赏金 1 英镑。已知最后一只塔斯马尼亚虎在 1936 年死于塔斯马尼亚州的 Beaumaris 动物园。塔斯马尼亚虎是复活已灭绝物种的一个主要目标,原因是它的自然栖息地仍然存在,重新引入有助于恢复生态系统平衡。