大肠杆菌制造的“遗传时钟”等:大肠杆菌油镜下图片
时间：2020-03-03 07:44:12 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
科学新知 大肠杆菌制造的“遗传时钟” 美国科学家利用合成生物学方法成功创造出首个遗传时钟，它通过单个大肠杆菌细胞内部的荧光蛋白闪烁来计时。新时钟的本质是大肠杆菌中的一个遗传振荡器。它的核心部分是遗传网络的一个负反馈回路，包括细胞制造出信使RNA和制造出功能蛋白质之间两分钟的时间延迟。除此之外，新系统中不存在一个正反馈回路，让时钟更加有规律和有活力。由于该时钟的闪烁速率会随着温度和能量源等环境条件改变，因此新成果有望为可感知环境信息的多种传感器奠定基础。
白蚁腹中之谜
白蚁为何能消化木材作为其食物来源?科学家们描绘了一种复杂的“寄生虫体内含有寄生虫”的关系。许多共生性微生物居住在白蚁的肠道内协助白蚁消化木材，其中的一种是原虫，它本身又是另一种细菌的宿主。研究人员对该细菌的完整的基因组进行了序列测定。他们报道说，这种独特的基因组序列披露了该种细菌具有的特殊能力，即能够固定大气中的氮，再循环废弃物中的氮，并为它们自己以及它们的原虫宿主制造氨基酸。
人类和袋鼠1.5亿年前是一家?
澳大利亚成功绘制出袋鼠的基因图谱，令人惊奇的是，不少袋鼠基因除了与人类相同外，就连其排序也―模一样。有科学家就此推测，袋鼠和人类的共同祖先生活在至少1.5亿年前。而根据研究结果得到的另一奇妙推测是，澳洲袋鼠的老家很可能在中国，后来，这种动物从中国前往美洲，并经当时很温暖的南极洲来到澳大利亚落户。研究人员表示，如果对袋鼠进行仔细研究，可能为发现1.5亿年前的人类祖先的真实而且找到些有价值的线索。
神奇的酶作用
人类细胞中的所有生物反应都依赖于酶的作用，它们作为催化剂促使生物反应在几毫秒内发生。如果不存在酶会怎样?美国科学家研究显示，在没有酶作用的情况下，某种生物反应的自然发生需要23亿年，相当于地球年龄的一半。研究人员称，这一反应对于血色素和叶绿素的生物合成必不可少，酶存在与否则会造成如此巨大的差别。了解生物反应所需的时间具有重要的意义，它能帮助科学家将酶与人工催化剂进行比较，同时，行使催化作用的酶很容易成为药物研发最灵敏的标靶。
花粉过敏的治疗新方法
为了缓解花粉过敏症状，患者通常不得不接受长达3年、54次注射的疗程，然而，一项新的临床试验提示，直接向患者的淋巴结而不是皮肤注射过敏原可以极大地加快花粉过敏症的治疗。这是因为淋巴结里聚集了免疫系统细胞。研究人员比较了两组自愿参与者的治疗效果，第一组接受标准疗法，而第二组在8周时间里等间隔地接受3次淋巴注射。实验结束时，两种方法带来的保护是类似的，但是淋巴注射组的不良反应的频率和严重程度均更小，给患者造成的痛苦程度也更低。
头条新闻
长期食用转基因食品可能导致生育异常
科学家对转基因产品的安全性一直持有争论，日前，奥地利科学家研究发现，长期食用MON810型转基因玉米会使实验鼠生育能力下降，而且后代重量轻、体质弱。
研究人员将实验鼠分为两组，一组用添加了MON810型转基因玉米的饲料喂养，另一组则用添加了奥地利本地普通玉米的饲料喂养。20周后发现，两组实验鼠产下的后代出现了差异，用转基因玉米喂养的实验鼠产仔数量减少，幼鼠的体重也偏轻、体质较弱。又经过几代的繁殖养育，一直用转基因玉米喂养的雌鼠的生殖器官也出现了一些变化。
不过，这一研究结果目前仅适用于实验鼠，不能简单断言它同样适用于其他动物和人类。转基因玉米是否会对其他动物和人类的生育能力造成影响仍需进―步研究。
亿年前琥珀中发现海洋浮游生物
法国科学家在一批形成于白垩纪时期的琥珀中发现了稀有的海洋浮游生物，这一成果将有助于人们加深对这些生物和当时海洋环境的认识。
法国夏朗德省发现的这批琥珀形成于距今一亿年到9800万年间。研究人员表示，他们对千余块琥珀进行了分析，发现其中几块包含有海洋浮游生物。虽然数量稀少，但种类却很丰富，其中有单细胞藻类，如已经消失了的硅藻，还有一些诸如放射虫和有孔虫之类的浮游动物以及棘皮动物的尖刺等。在诸多发现中，以含有硅藻的琥珀最为珍贵。
琥珀是松柏科植物的树脂经过长时间地质作用形成的化石，具有重要的科研价值，但是其中含有海洋生物的可能性极小。不过如果这些树木生长在滨海地区，当海水涨潮时被淹没在海水中，就可能形成包含有海洋浮游生物的琥珀。
特殊基因突变增加脑动脉瘤风险
科学家近日发现了3个与脑动脉瘤风险增加有关的染色体片段，在揭开脑动脉瘤奥秘的道路上迈出了关键性的一步，也许将来人们有可能在疾病发生前进行预防性治疗。
脑动脉瘤是脑动脉壁的局限性囊性扩张，它会导致致命的血管破裂，而这种出血性中风的发生通常都无预兆，在大多数案例中会导致严重或致死的脑损伤。由于对内在机理缺乏了解，医生只能在病发后才做出反应，此时大部分伤害已经形成。最新的研究中，科学家扫描了2000个患有颅内动脉瘤和8000个健康个体的基因组，发现了3个特殊的染色体片段，其上的普通遗传突变能显著增加脑动脉瘤的风险，从而导致中风。
新研究还表明，危险基因突变数的增加会加大患脑动脉瘤的风险，携带较多危险基因突变的个体患病风险是常人的3倍。
首例量身定做移植手术取得成功
西班牙科学家近日成功利用患者本身的干细胞，完成全球首例量身定做的移植手术。这项医学技术上的重大突破意味着细胞移植首次可在不发生排斥的状态下进行，患者出院后的生活可以完全恢复正常。
相关专家认为，今后接受量身定做的器官移植手术将不再是难事。该患者曾经患肺结核，左胸气管严重损坏，不但呼吸困难，而且容易发生感染。在找到适当的气管捐赠人选后，手术团队用强力化学剂和脾清洗捐赠者的气管，将细胞完全清除，只剩下一个由胶原蛋白纤维组成的细胞骨骼，然后从患者体内取出骨髓干细胞，培养成软骨细胞，并通过特殊的培育器具，将患者的细胞植入捐赠者的气管中，避免排斥。如今，患者已经出院5个月，这个量身定做的气管看起来与正常的人的气管一样。
种间遗传交换对植物进化的作用
科学家近日确定了一种关键的基因，它从生长在意大利的植物转入到了生长在英国的“近亲”。这一发现表明，种问的遗传交谈能对进化起重要作用。
这种开黄花的意大利植物是英国常见野草千里光的近亲，300年前被植物学家引入英国。科学家利用遗传探测技术，在千里光中追踪到一小段特殊的DNA序列，就是来自该植物。该DNA修改了花朵，使得千里光更加吸引传粉者。结果说明，自然的遗传交换能在种间转移重要的特征，就像一种语言的某些单词被另一种语言吸收利用。 这一研究打破了认为进化是单行线的典型观点，该观点认为，每一物种均作为分离的、独立的遗传世系进化。而实际上，近亲种间的杂交可能会形成进化交谈，交换并保存有价值的基因，从而在进化时具有更好的适应性和更大的多样性潜能。
细菌细胞壁的三维结构
美国科学家近日利用高科技显微镜技术，首次观察到了细菌细胞壁的三维结构，这使得科学家能够在纳米尺寸观察这些生物学结构。
细菌细胞依赖一个环绕它们的笼状网来维持完整性，这一分子袋称为小囊，是一个网状的碳水化合物和氨基酸肽结构，小囊正是抗生素盘尼西林的靶标。在最新的研究中，科学家利用世界上最先进的电子低温显微镜和提纯技术，得到了肽聚糖的三维结构图，从而成功地对细菌小囊进行了虚拟3D漫游。
研究人员表示，长期以来人们完全不知道细菌生活的一些最基本的物理和机械性质，包括它们为什么要以那样的方式构成。既然现在能够看到小囊的基本结构，我们就接近于理解细菌怎样指导自身的生长，以及阻碍这一过程的药物怎样起作用。
聚焦中国
蛇体内发现天然抗菌物
中国科学院昆明动物研究所在金环蛇的体内发现一种抗微生物肽cothdicidin-BE。可能成为优秀的抗生素药物或农药。Cothelicidifl多在哺乳动物体内发现，是宿主免疫防御系统的重要组成部分除了主要的抗菌活性以外，还具有抑制组织损伤、促进创伤修复、结合内毒素、诱导血管生成等多种生物学功能。新研究结果证实爬行动物体内也存在Cothelicidin，并且Cotheliddin-BF在结构和功能上典型的Cothelicidin具有差别，这为研究它们的进化历程提供了实物依据。
首个中国人基因组测序完成
深圳华大基因研究院完成首个中国人基因组序列研究成果(定名“炎黄一号”)。这一研究详细比较了中国人与已有数据的白种人基因组在序列和结构上的差异性，新发现41.7万例独有的遗传多态性位点，并对相应的基因功能进行了探讨，较全面地阐述了中国人基因组结构的特征。“炎黄一号”作为中国人参照基因组序列，从基因组学上对中国人与其他族群在疾病易感性和药物反应方面的显著差异做出解释，对中国的基因科学研究和产业发展具有重要的指导意义。
海洋产物抑癌新机制
中国科学家揭示了海洋天然产物Bryostatins在抗肿瘤转移方面的作用机理。Bryostatllks是从海洋生物草苔虫中分离得到的一类大环内酯类化合物，对肿瘤生长、转移及血管新生都有抑制作用。新研究发现，Bryostatin可以抑制SDF-1／CXCR4介导的细胞趋化运动及细胞内钙离子浓度变化，这种抑制并非通过直接阻断趋化因子SDF-1与其受体CXCR4的相互作用。BryostotinS可以引起CXCR4的脱敏及内吞，造成SDF-1／cXCR4信号转导的中止，而这一受体的脱敏及内吞是通过激活PKC来介导的。
揭开爬山虎超强吸附力之谜
华南理工大学首次测定了单个爬山虎干吸盘的质量、黏附力和黏附接触面积，并发现了一些新颖奇特的吸盘的微观结构。爬山虎是葡萄科的一种落叶多年生木质大藤本植物，单个成熟的爬山虎干吸盘平均质量约为0.0005克，吸盘与基底的黏附接触面积约1.22平方毫米，而黏附力却达到13.7牛顿，能够承载的最大拉力是其自身重量的280万倍。借助扫描电子显微镜对爬山虎成熟的干吸盘进行观察，则可以看到许多微管和微孔，微管之间的连接就像是大城市里复杂交错的高速公路网。
首次在青藏高原拍摄到野生雪豹
科学家在对青藏高原冈底斯山区的冰川、冻土分布现状及变化特征进行考察的途中，意外拍摄到了我国珍稀动物――野生雪豹的照片和一段录像，证明我国青藏高原南部高海拔地区存在雪豹。这也是我国科学家在青藏高原冈底斯山区首次拍到的野生雪豹照片。雪豹被称为冰峰雪原之上的“冰原隐士”，是国家一级保护动物，被列入国际濒危野生动物红皮书，目前全世界仅存约3 500只。中国雪豹主要分布在青藏高原和新疆的高山地带，此次考察发现将会对我国雪豹的分布区域提供有力证据。
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