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生物技术
wanwan(42055)
发表于2022年02月28日 18时12分 星期一
来自时间回旋
一种生活在加勒比海地区的新细菌肉眼可见,可长到 2 厘米长——和花生一样长,比常见微生物大 5000 倍。这个“巨无霸”还有一个巨大的基因组,不像其它细菌基因组自由漂浮在细胞内,而是被包裹在一层薄膜之中,这是更复杂细胞(比如人体中的细胞)的新特征。上周发表的一篇预印本(PDF)论文描述了这种细菌,它让研究人员大为吃惊。九州工业大学的计算生物学家 Kazuhiro Takemoto 表示,除了颠覆微生物可以有多大和多复杂的观点之外,这种细菌“可能是复杂细胞演化中缺失的一环。”

长期以来,研究人员一直将生命分为两类:原核生物,包括细菌和被称为古细菌的单细胞微生物;真核生物,包括从酵母菌到大多数形式的多细胞生命(包括人类)。原核生物的 DNA 自由浮动,而真核生物将其 DNA 包裹在细胞核中。真核生物还将各种细胞功能划分为被称为细胞器的囊泡,可将分子从一个区室移动到另一个区室——这是原核生物做不到的。但新发现的微生物模糊了原核生物和真核生物之间的界限。研究人员在论文中报告说,该细胞包括两个膜囊,其中一个包含所有 DNA。研究生 Jean-Marie Volland 将这个膜囊称为细胞器,马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学家 Verena Carvalho 表示这是“新的一大步”,意味着生命的两个分支并不像之前认为的不同。圣路易斯华盛顿大学的微生物学家 Petra Levin 对此表示赞同,“也许是时候重新思考我们对真核生物和原核生物的定义了!”“这是一个超酷的故事。”

另一个膜囊中充满了水,可能是细菌长得如此之大的原因。装载了 DNA 的膜囊也被挤压到这种细菌的内部边缘,这也被证明不寻常。当能源部联合基因组研究所的研究人员对内部的 DNA进 行测序时,他们发现该基因组非常庞大,有 1100 万个碱基,其中包含了大约 1.1 万个清晰可辨的基因。通常来说,细菌的基因组大约平均包含 400 万个碱基和大约 3900 个基因。通过用荧光标签标记 DNA,研究人员确定细菌基因组如此之大是因为相同的 DNA 片段有超过 50 万个拷贝。被称为核糖体的蛋白质生产工厂也位于载有 DNA 的膜囊之中,这可能使基因代码转化为蛋白质的效率更高。
数学
wanwan(42055)
发表于2022年02月28日 17时48分 星期一
来自歌剧院魅影
我们经常认为乘法和除法是需要学校教授的计算。但一项大型研究表明,即使是在接受正规教育之前,儿童就具有直觉的算数能力。发表在《人类神经科学前沿》期刊上的新研究认为,这种进行近似计算的能力甚至延伸到了最“可怕”的基本数学问题——真正的除法,影响学生未来如何学习数学概念。研究的基础是近似数字系统(ANS),这种理论认为人类(甚至还有非人类灵长类动物)从小就有一种直觉式的能力,无需依赖语言或者符号,就能比较和估计大量的对象。例如在非符号系统中,儿童可以识别出 20 个点的一组大于 4 个点的一组——哪怕这 4 个点在纸上占据了更大的空间。做出更精确近似的能力——比如说比较 20 个点和 17 个点——会在成年期发展出来。
生物技术
wanwan(42055)
发表于2022年02月28日 17时42分 星期一
来自力量
科学家揭开了有史以来规模最大的人类家谱面纱,3600 多个可以追溯到 10 万年前的个体基因组序列编织出一个共同的祖先,让我们以前所未有的方式瞥见了现代人类遥远的过去和复杂的现在。庞大的家谱是用现有数据集拼接而成,包含来自世界各地的现代遗传信息以及来自尼安德特人和丹尼索瓦人等已灭绝人类近亲的样本。Anthony Wilder Wohns 在攻读牛津大学大数据研究所的博士学位期间领导了这项研究,科学家能从这个综合框架中确认人类历史上的重大事件,如从非洲迁出,同时科学家在过去人口方面也遇到了一些意外,需要进行更多的研究才能理解。研究报告发表在上周出版的《科学》期刊上,其结果是“现代和古代人类的统一家谱”,展示了计算方法在“恢复个体和群体之间的关系以及识别古代样本的后代”方面的能力。尽管研究重点是人类,同样的方法可用于其他几乎任何物种。研究的创新之一是一种新算法,可更有效地将所有这些信息整理成一个单一的家谱或者树序列。通过揭示可追溯到史前时代的个体和人类群体之间的关系,该方法确定了人类家族随着时间推移的 2.31 亿个祖先谱系。项研究结果证实了通过考古证据得知的多次迁徙的时间,但是数据也有一些意想不到的地方。例如新的家谱暗示人类在 5.6 万年前到达北美,比目前估计的时间要早得多,数据还指出人类迁移到巴布亚新几内亚的时间比该地区有记录的、最早的居住证据早了整整 10 万年。这些诱人的结果并不一定意味着这些迁移时间表应该被提前,但确实提供了一个研究途径。