Science 杂志最受关注的文章(2 月)

来源:生物通 / 作者:万纹 / 2017-02-13
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美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办,是国际上著名的自然科学综合类学术期刊,与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science 杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论,许多世界上重要的科学报道都是首先出现在 Science 杂志上的,比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系,标志性基因组研究成果等。Science 杂志近期下载量最多的文章包括:

Regeneration of fat cells from myofibroblasts during wound healing 来自宾州大学医学院等处的研究人员完成了一项之前被认为在人类中是不可能的任务:将疤痕伤口中发现的最常见类型的肌成纤维细胞转化为脂肪细胞,这项研究对皮肤病学领域来说具有重要的意义,未来也许将能实现伤口不留疤痕,并且在皱纹皮肤中再生脂肪细胞,进行全新的抗衰老治疗。这一研究成果公布在 1 月 5 日的 Science 杂志上,领导这一研究的是宾州大学 George Cotsarelis 教授,他发现了一条从前未知的生物信号通路在男性脱发中发挥了重要作用,这为修复秃发带来了希望,他们对从 5 位 AGA 男性患者处取得的秃发和非秃发头皮组织进行了基因表达检测,由此发现了一种称为前列腺素 D2(PGD2) 的脂质复合物抑制了头发的生长。脂肪细胞通常存在于皮肤中,但当伤口愈合为疤痕时,它们就会消失。在愈合伤口中发现的最常见的细胞是肌成纤维细胞,科学家认为这种细胞仅形成瘢痕。疤痕组织不会生长任何与其相关的毛囊,这是另一个因素,让疤痕组织看起来不那么美观。研究人员根据这些特征作为研究的基础,将已存在的肌成纤维细胞转变为不导致瘢痕形成的脂肪细胞。

Breakthrough of the Year 2016

Science 将 “发现引力波” 评为 2016 年最重要科技突破。引力波的发现应验了 100 年前爱因斯坦的预测,并为人类探索宇宙的引力波天文学开辟了新的道路。杀死衰老细胞葆青春:今年 2 月发表的一项动物研究显示,清除衰老细胞能使小鼠的器官更加健康,从而使寿命延长超过 20%。同一个研究小组 10 月还报告说,清除衰老细胞能帮助小鼠减少动脉硬化斑块的形成。猿类 “读心术”:研究人员利用黑猩猩、倭黑猩猩和猩猩开展的一项研究显示,猿类可能也能揣测 “他人” 的心思,甚至知道 “他人” 的看法是不正确的,这意味着猿类与人类的相似之处可能超出了我们此前的认知。设计人工蛋白:科学家已学会设计并合成非天然的蛋白质,为开发新药物与材料打下基础。纯体外培育卵子:日本研究人员利用实验鼠的诱导多功能干细胞,首次全程在体外培育出正常卵子,并且通过人工授精获得健康后代。走出非洲:3 个独立的研究显示,非洲以外的大多数人群的祖先都可以追溯至数万年前的一波走出非洲的大迁徙。手持式测序仪:英国牛津纳米孔公司利用一种名为纳米孔的突破性技术开发出手持式 DNA 测序仪。与现有技术相比,这种测序方法更加便捷、廉价。

A paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitor 来自南京农业大学,美国俄勒冈州立大学等处的研究人员发表了题为 “A paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitor” 的文章,从全新的视角报道了病原菌攻击宿主的新致病机制:诱饵模式,为实现作物疫病的可持续控制指明了新的方向。 这一研究成果公布在 1 月 12 日的 Science 杂志上,文章的通讯作者是南京农业大学王源超教授,第一作者为马振川博士。在这一基础上,研究人员进一步揭示了病原菌攻击宿主的全新致病机制 “诱饵模式”(DECOY),为改良作物的持久抗病性提供了重要的新方向。据报道去年 12 月南京农业大学有关昆虫迁飞的最新发现在 Science 发表,这是南京农业大学植物保护学院近 1 个月内在 Science 上发表的第二篇突破性研究成果。南京农业大学最新 Science 文章

Tumor aneuploidy correlates with markers of immune evasion and with reduced response to immunotherapy

来自哈佛医学院,布里根妇女医院的研究人员发现,肿瘤是否会对免疫疗法产生反应,部分取决于它的染色体处于完整还是混乱状态。这项发现可以帮助科学家和医生更好地确定哪些癌症患者将从免疫治疗中受益。 在过去的几年中,癌症免疫疗法变得越来越热门,从最开始发现我们的免疫系统能抑制癌症生长,到后来发现癌细胞中免疫机制的多重作用,再到目前陆续跟进的临床实验,癌症免疫疗法争论不休,同时也成果不断。然而在临床上只有 20% 的患者会对这些治疗方法产生应答,因此科学家们亟待了解成功应答背后的因素。许多肿瘤都是 “非整倍体”,这意味着它们包含异常数量的染色体和染色体片段,高度非整倍性是高度恶性肿瘤的特征,并且与不良预后有关。在这篇文章中,研究人员分析了来自癌症基因组图谱(TCGA)项目中代表 12 种癌症类型的,超过 5,000 个肿瘤样品的数据。研究人员发现高非整倍体肿瘤的一些基因表达会增加,这些基因包括涉及 DNA 复制,细胞周期,有丝分裂和染色体维持的基因,同时负责破坏肿瘤的浸润性免疫细胞的特征基因表达则会降低。特殊染色体会抑制癌症免疫应答

Deficiency of microRNA miR-34a expands cell fate potential in pluripotent stem cells 清华大学校友,加州大学伯克利分校的分子生物学家何琳(Lin He)曾于 2009 年荣获美国麦克阿瑟基金会 “天才奖”,这一奖项旨在表彰在社会发展中发挥重要作用的创造性人才,何教授因在 miRNA 对肿瘤形成与治疗中影响方面的研究而荣获此奖,她的研究组一直致力于 miRNA 的研究,1 月 12 日也在 Science 杂志上发文,发现了一种 miRNA:miR-34a 在决定多能干细胞命运方面的重要作用:去除这种特殊 miRNA,可以诱导内源性逆转录病毒的表达,改变细胞命运。多能干细胞能够产生所有胚胎细胞系,但是到现在为止,科学家很少能操纵诱导多能干细胞(iPSC)和胚胎干细胞(ESC)产生胚胎外细胞类型,例如胎盘细胞。正常的受精卵能够形成胚外组织和胚胎组织,当胚胎干细胞从小鼠或人类胚胎中收获时,这些细胞就已经被确定了身份,要么转化成为胚胎,要么转化成为胚外细胞系。这项最新研究发现从干细胞中去除一个特定的 microRNA:miR-34a,就可以启动一个分子途径诱导内源性逆转录病毒,同时使 iPSC 和 ESC 在培养皿中始终形成胚外细胞。这一结果表明至少在体外,特殊的非编码 RNA 与基因组中的病毒元件协同工作,会限制干细胞潜力,如果去除这一因素,就能解除这种限制。

Protein structure determination using metagenome sequence data 对于蛋白质而言,外观很重要。当然,这并不是指颜值,而是三维结构。蛋白质是由长的氨基酸链组成的,但一维的氨基酸序列似乎没有意义。只有了解三维结构,研究人员才能弄清蛋白质的结构如何决定它的功能。在蛋白质家族数据库 Pfam 中有接近 15,000 个蛋白质家族。对于近三分之一(4,752)的家族,每个家族中至少有一种已通过实验确定其结构的蛋白质。对于另三分之一(4,886)的家族,可根据一定程度的置信度建立比较模型。然而,对于另外 5,211 个蛋白家族,目前没有任何结构信息。近日,美国华盛顿大学 David Baker 领导的团队与美国能源部联合基因组研究所(JGI)合作,在《Science》杂志上报道了 614 个蛋白家族的结构模型,而它们之前没有结构信息。在这项研究中,Baker 实验室的蛋白质结构预测服务器 Rosetta 分析了 JGI 集成微生物基因组(IMG)系统上的宏基因组序列。利用宏基因组序列来确定蛋白质结构

A transcription factor hierarchy defines an environmental stress response network 我们都知道,当植物缺水时,它们的叶子会枯萎,它们开始看起来干干的。但是在分子水平上发生了什么呢?最近,美国索尔克研究所的科学家们,在这个问题的答案上实现了重大飞跃,这对于帮助农作物适应干旱及其他气候相关压力源,是至关重要的。最新的研究表明,在面对环境困境时,植物会使用一小组蛋白质作为 “指挥员”,来管理它们对压力的复杂响应。

Epigenetic regulation of antagonistic receptors confers rice blast resistance with yield balance 稻瘟病是真菌 (Magnaporthe oryzae) 引起,水稻最重要病害之一。分布在全国乃至世界各稻区,可引起水稻大幅度减产,严重时减产 40%~50%,甚至颗粒无收,因此我国水稻新品种审定从 2008 年开始实行稻瘟病抗性的 “一票否决” 制。控制这个病害最经济有效的方法是发掘和利用新的广谱持久抗病资源进行选育广谱抗病新品种。截至目前,已有 25 个抗稻瘟病基因被克隆和功能鉴定,但绝大部分抗谱窄,带这些基因的抗病品种一般推广 3 年后就被稻瘟病菌克服丧失抗性,在水稻抗病育种上应用价值受到很大限制。另一方面,采用抗病基因聚合方法可以提高水稻抗病性但会影响产量和品质 - 即存在抗病性代价问题。为解决这个长期困扰植物病理和育种界的瓶颈问题,中国科学院上海植物生理生态研究所的何祖华团队与育种家合作,从 2002 开始,广泛筛选抗瘟种质,从起源于我国农家品种的育种材料中鉴定了一个广谱持久抗瘟性新位点 Pigm。采用分子遗传学,分子生物学,生物化学及细胞生物学的手段系统地解析了这个新位点的持久抗病机制。

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想了解基因编辑技术在各个物种中是否依物种的不同有各自最适合的基因编辑方式,因在不同物种中基因编辑技术的效率不近相同,除去实验本身的不同,是否会依物种背景的不同而有各自最适合的基因编辑方法

1 基因组编辑的伦理与安全 2 除CRISPR之外的新型基因编辑技术或衍生技术及其应用 3 各领域专家对NgAgo以及韩春雨事件的认识与观点

希望听到植物基因编辑方面的内容,最后有哪个专家能分享个对某一个或几个基因研究的实例,谢谢

好的,我们会在会议上向嘉宾提出,谢谢您的关注。

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