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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病常与遗传有关。最近,英国和加拿大的研究人员合作研究发现,一种名为ZNF703的基因过度活跃,会导致乳腺癌。研究人员称,这是科学家5年来发现的首个乳腺癌致癌基因,对于乳腺癌的治疗极具意义。相关研究成果发表在2月18日《欧洲分子生物学学会—分子医学》(EMBO Molecular Medicine)上。
由英国剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员组成的研究小组,使用微阵列芯片技术,同时对大量的细胞组织样本测试,通过乳腺癌肿瘤细胞与正常健康细胞中基因活性的对比,他们发现,一种名为ZNF703的基因在雌激素受体阳性乳腺癌肿瘤中极其活跃。通过分析,研究人员判定,ZNF703是一个新的雌激素受体阳性乳腺癌驱动基因。
研究人员认为,测试ZNF703基因活性,有助于判断癌症病人肿瘤发展情况,据此可设计针对性治疗方案。而这一发现如经更大规模的研究获得证实,将为开发出新的以ZNF703基因为标靶的癌症治疗手段铺平道路。
研究论文首席作者、英国剑桥大学的卡洛斯·卡尔达斯教授指出,通过测试这种基因的活跃程度,可使医生了解标准激素疗法,如使用它莫西芬(一种抗雌激素)或者芳香酶抑制剂是否有效,从而帮助医生确认符合病人病情的针对性药物。
英国癌症研究所的莱斯利·沃尔克博士则表示,ZNF703是5年来发现的首个乳腺癌致癌基因,对于开发新的乳腺癌治疗药物十分重要,希望能藉此开发出更有效的癌症治疗手段。(来源:科技日报 刘海英) 更多阅读 《EMBO分子医学》发表论文摘要(英文)
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据英国媒体2月20日报道,科学家研究发现,生长激素作用受到抑制使侏儒免受糖尿病和癌症侵扰。
最近刊登在《科学—转化医学》期刊上的报告指出,科学家对99名患有侏儒综合征的厄瓜多尔人进行了长达22年的研究后发现,没有人患过糖尿病和癌症。
作为对照,居住在同一地区的这些侏儒的正常身高的1600多名亲属有5%的人患有糖尿病,17%的人患有癌症。
科学家的研究结论是,类胰岛素生长因子水平低可以防止DNA氧化损伤,从而减缓细胞死亡,这正是这些侏儒没有患上癌症和糖尿病的关键。(来源:法制日报 杨璐) 更多阅读 《科学—转化医学》发表论文摘要(英文)
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碳元素是自然界中分布最为广泛的基础元素之一。单质碳通常以石墨和金刚石两种晶型存在。实验发现在高温高压(大于1300K,15GPa)下层状石墨碳和碳纳米管可形成金刚石结构;另一方面,在室温高压(大于14GPa)下,实验发现石墨碳存在一个高压相变,但是长期以来关于石墨碳的室温高压相变机制及其高压相的晶体结构一直困扰着实验和理论科学工作者。近年来,通过理论计算研究国内吉林大学和美国明尼苏达大学的研究组先后提出了斜方M晶体结构和立方C4晶体结构,但是其形成的动力学机制依然不明。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)王建涛研究员及其合作者美国内华达大学陈长风教授和日本东北大学金属材料研究所川添教授通过第一性原理计算系统地研究了层状石墨碳的冷压相变机制并发现了一种新的三维正交W碳晶体结构。
理论计算研究表明,这种新的三维正交W碳晶体结构具有Pnma对称性,超硬、透明,当压力大于12.32GPa时,可稳定存在。在压力作用下W碳可通过一层对三层的石墨碳层间的滑动、扭曲、重构形成(见下图),但是当压力解除时呈现可逆反应并恢复到石墨碳的层状结构。这一发现完美地再现和解释了石墨的冷压实验现象。详细的压力效应研究表明压力可显著降低其相变的反应势垒从而促进反应。但是与高温高压相变不同的是,冷压条件下初始石墨碳层间的滑动模式及其最小反应热焓路径是形成W碳的关键因素。这些结果全面地解释了石墨碳的室温高压相变及其高压相的形成机制,同时对理解石墨碳的高温高压相变机制、碳晶体结构及有关物性具有广泛的科学意义。相关部分研究结果发表在2011年1月18日出版的美国《物理评论快报》(PHYSICAL REVIEW LETTERS)106, 075501 (2011)上。
该工作得到了国家自然科学基金委(No.10974230)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(No.KJCX2-YW-W22)的支持。(来源:中国科学院物理研究所)
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法国国家科研中心和巴斯德研究所日前发现,当动物胎儿尚在母体腹中时,其免疫系统就已开始发挥作用,此举可帮助它们在出生后从容应对病原体的侵扰。
研究人员在新一期英国《自然—免疫学》杂志上报告说,由于母体的保护,胎儿在出生前通常不会受到感染因素的影响,因此不少科研人员认为,婴儿的免疫系统只有在出生的那刻起才开始发挥作用,从而帮助他们在与细菌、病毒等病原体共生的环境中顺利成长。
不过,上述法国研究机构的专家在观察某些哺乳动物的胎儿后发现,它们的免疫系统早在出生前就已开始发挥作用。该免疫系统能调集一种代号为ILC的特殊白细胞,后者是淋巴细胞的一种,但与寻常细胞不同的是它具有先天免疫力,并不专门针对某种特定的病原体。
在动物胎儿出生后,ILC白细胞的作用更加显著,它会在细菌侵入时释放两种信号分子——淋巴因子17和淋巴因子22,在它们的作用下,动物幼体内的上皮细胞生成抗菌蛋白质,从而杀死或抑制细菌。
研究人员还发现,动物胎儿离开母体后,一部分细菌会渐渐进入其消化道形成菌群,它们对于幼体的成长、健康和营养吸收能起到积极作用。面对这些有益的细菌,ILC白细胞不但“网开一面”,还会协调它们在消化道内活动。
研究人员表示,上述发现将帮助他们更加深入地了解哺乳动物幼体的免疫系统,从而有望找到预防人类疾病的一些新方法。(来源:新华网 李学梅) 更多阅读 《自然—免疫学》发表论文摘要(英文)
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南海北部低盐水团分布和时间演变是由于变化的风场所导致的河口外面流场的变化而形成的 

近日,中科院南海海洋研究所热带海洋环境动力重点实验室(LED)在揭示南海北部夏季珠江冲淡水东扩机理方面取得重要进展。
 
夏季上升流与珠江冲淡水东扩是南海北部陆架区两个重要物理过程。以往的研究多集中在航次观测或数值模拟的基础上,但观测信息时空分布有限,而数值模式对近岸复杂物理过程的模拟存在较大的不确定性。LED王东晓团队与大气物理所合作,运用集合卡曼平滑(Ensemble Kalman Smoother)同化系统对上升流和珠江冲淡水东扩的时空结构进行了研究,得到新的结论。
 
新研究表明,流所诱导的上升流的空间分布差异和地形变化的作用导致了南海北部上升流关闭时间尺度在空间上存在较大差异;南海北部区域出现的孤立低盐水团是由于变化的风场(有益于上升流的风的反转)所导致的河口外面流场的变化而形成的;水平涡度的剪切导致了冲淡水的影响深度在汕尾外海附近发生明显变化。
 
该项研究成果(The 4-D structure of upwelling and Pearl River plume in the northern South China Sea during summer 2008 revealed by a data assimilation model)已被国际期刊《海洋模拟》(Ocean Modelling)在2011年2月发表。
 
该研究得到了中科院、科技部973项目和国家自然科学基金的资助。(来源:中科院南海海洋研究所)
 
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《海洋模拟》发表论文摘要(英文)
 
 
 
 
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一种新的非线性量子相干现象——真空协助透明[vacuum-assisted transparency (VAT)]被报道。这种新的非线性量子相干现象在理论上基于87Rb原子进行了研究,有关研究发表在最近出版的《物理评论A》(Physical Review A)第83卷上(Phys. Rev. A 83, 013810 (2011)),并在Kaleidoscope(万花筒)栏目中报道(相关链接:http://pra.aps.org/kaleidoscope/January2011/pra)。这种效应的基础是在量子光学和量子信息中有广泛应用的电磁诱导透明(EIT)现象。EIT是指在光与原子(分子、量子点等)相互作用的体系中,在某种条件下,当一束强激光场控制原子时,另一束弱激光场在满足共振的条件下不被吸收的现象。然而,标准的EIT也有一些缺点,比如:在实际的体系中透明度并不能达到百分之百;其“透明窗口”窄,比较难以控制。由他们发现的VAT现象突破了EIT的一些条件,并能够达到更为理想的透明效果,比如:它大大提高了透明窗口的宽度。VAT现象存在的物理原因在于它利用了spontaneously generated coherence(SGC)量子相干性,这是一种被广泛研究的重要的相干性。VAT现象可以看作是EIT现象与SGC效应的结合。
此项研究得到了国家自然科学基金和973重大研究计划的资助。(来源:山东大学物理学院) 更多阅读 《物理评论A》发表论文摘要(英文)
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当电子设备小到分子水平,分子的电学性能和机械性能就成为关键因素。充分开发分子的电学性能和机械性能,根据特殊需要可开发出新型电子设备。据美国物理学家组织网2月21日(北京时间)报道,美国亚利桑那大学生物设计研究院利用分子机械性能,开发出一种用单分子控制导电性能的方法,可用来设计微小电子设备,提高设备在生化传感、远程通讯、计算存储等多方面的能力。该研究发表在近日出版的《自然—纳米技术》上。
在微观世界中,奇异的量子效应主导着电子设备的性能。领导该研究的陶农建(音译)一直在研制微型电子设备,他说:“某些分子有着不寻常的电学性能和机械性能,这与硅基材料不同。通过特殊的相互作用,一个分子能认出其它分子。”这些特性在设计纳米设备时,带来了极大的灵活性。
研究小组将一个名为pentaphenylene的分子置于两个电极之间,连成回路。加上一伏特电压时,能检测到电流。改变分子相对于电极表面的朝向,能改变电导率。当不断改变分子的倾斜角度,发现电导率会随着分子和电极之间距离的缩短而增大,分子以90度角置于电极中间时,电导率达到最大值。
陶农建解释说,电导率变化和构成分子的电子π轨道、电子轨道与电极之间的相互作用有关。π轨道可以看作是电子云,它从分子平面的两端垂直伸出,两个电极之间分子的倾斜角度改变时,这些π轨道就会和黄金电极原子的电子轨道接触并发生混合,这一过程称为侧向耦合,这对电导率产生了影响。在pentaphenylene分子中,侧向耦合效应非常明显,随着轨道耦合作用越强,导电率能提高10倍。反过来,四苯基(tetraphenyl)分子的倾斜角对电动机械性没有影响,可以在实验中抑制侧向耦合,使电导率保持不变。
陶农建还表示,当前可以从增强或弱化轨道侧向耦合效应两方面来设计分子设备,满足特殊设备电导率微调的需要。(来源:科技日报 常丽君) 更多阅读 《自然—纳米技术》发表论文摘要(英文)
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Jorge Galán(图片来源:耶鲁大学)

Robert Koch (图片来源:wikipedia)

据罗伯特·科赫基金会(Robert Koch Foundation)官方网站消息,2011年度罗伯特·科赫奖(Robert Koch Awards)于2月17日揭晓。
来自美国耶鲁大学医学院的乔治·格兰(Jorge Galán)教授因为其“在微生物领域特别是在感染过程中的分子分析方面的基础研究中,对细胞微生物学这门学科的创建所作出的贡献”而荣获该奖,他将得到10万欧元的奖金;同时,国际人类前沿科学计划组织(HFSPO)的秘书长厄恩斯特—路德维格·温纳克(Ernst-Ludwig Winnacker)则由于“其所做研究促进了分子生物学和基因工程的发展”而被授予2011年度罗伯特·科赫金质奖章(Robert Koch Gold Medal)。
颁奖仪式已定于2011年11月11日在德国柏林举行。
关于罗伯特·科赫奖
1907年,罗伯特·科赫基金会创立,1960年基金会开始颁发科赫奖,1970年后颁奖时间改为每年一次,旨在奖励生物医学领域,特别是微生物和免疫学领域的重大研究进展。科赫奖的部分获奖者之后也获得诺贝尔奖,而罗伯特·科赫本人作为微生物学的创始人之一,曾因为发现结核病而荣获1905年诺贝尔生理学或医学奖。(科学网 张笑/编译)
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周二, 22 2月 2011 22:53

DNA断裂修复增基因突变风险

据美国物理学家组织网近日报道,美国印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校(IUPUI)和瑞典优密欧大学(Umea University)最近的一项联合研究显示,有一种细胞用于修复自身DNA断裂的方法(称为断裂诱导复制),比正常合成DNA产生的基因变异要高出2800倍。相关论文在线发表于《公共科学图书馆·生物学》(PLoS Biology)。
要准确无误地传递基因信息必须精确复制DNA。然而DNA复制错误很普遍,细胞已经发展出了几种机制来修复这些错误,变异就是其中一种。从进化适应性来讲,这是有利的,但对于个体生命而言,变异被认为是有害的,可能发展出癌细胞。
研究人员用酵母菌来研究与断裂诱导复制有关的基因突变水平,发现在此过程中基因变异的可能性与DNA的修复位点无关。领导该研究的IUPUI理学院生物学副教授安娜·莫克娃说:“在进行断裂诱导复制时,并不是用一块‘绷带’来修复染色体的断裂,这样碎片就会入侵到其他染色体中并开始复制,很可能导致在错误的时间、错误的地点加入了错误的蛋白质。”
对于是什么原因导致断裂诱导复制比正常复制的错误率要高得多,莫克娃表示,在复制体系中至少有4个变化可能导致一次协同作用风暴,致使在修复过程中产生很高的诱导变异,比如构建DNA的核苷酸会大量集中。“我们认为,尚未找到真正的元凶。”
研究人员还指出,断裂诱导复制所导致的基因突变不会缓慢发生,而是突然暴发,这可能导致癌症。莫克娃说,联合小组将进一步研究断裂诱导复制为什么会给细胞修复带来如此高的变异,并最终找到阻止这些变异产生癌症的方法。(来源:科技日报 常丽君)
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来自普林斯顿大学分子生物学系的康毅滨博士近日荣获2011年维尔切克创新奖(Vilcek Prize for Creative Promise)生物医学奖。这是中国大陆出生的科学家第一次获此奖项。
维尔切克创新奖(Vilcek Prize for Creative Promise)颁发给在美国以外出生的艺术家和科学家,奖励其在职业生涯的早期阶段展现出的非凡创意和作出的原创性贡献。该奖项每年颁发两人,一个为生物医学研究者,另一个为艺术或人文类。每人25000美元现金奖励,以及一个由著名设计师赛格麦斯特(Stefan Sagmeister)设计的获奖证书,将由维尔切克基金会于4月4日在纽约市举行的颁奖典礼上颁发给获奖者。此外,各有四位生物医学和艺术类候选人获得入围奖及5000美元奖金。
Vilcek创新奖的设立是为了鼓励和支持在早期职业生涯面临重大挑战的年轻移民的艺术和科学成就,以及增强美国社会对外国出生的学者和艺术家对美国的杰出贡献的认识。
要获得2011年度维尔切克生物医学创新奖的资格,申请人必须符合下列所有条件。
- 申请人必须是在美国以外出生的。
- 申请人在2010年12月31日前不得超过38岁(即1972年1月1日后出生)。
- 申请人必须是美国公民或有永久居留权(绿卡持有人)。如果出生在国外,但其父母是美国国籍的人没有资格申请。
- 申请人必须已经获得博士学位(博士,哲学博士或同等学历)。
- 申请人必须打算继续在美国的职业生涯。
- 申请人必须在学术机构或其他组织全职工作。符合条件的职位包括以下内容:助理教授或副教授,研究型科学家或同等条件。申请人必须是其提交评审的工作的直接负责人。在导师监督下工作的研究生和博士后没有资格。
- 申请者不能是过去的获奖者或四个创新奖入围者。
康毅滨博士现为普林斯顿大学分子生物学系副教授及新泽西肿瘤研究所研究员。康毅滨1973年出生于福建龙海。中学时曾就学于国家教委北大附中理科试验班。1990年获全国化学竞赛一等奖并入选第21届国际化学奥林匹克国家集训队,同年保送复旦大学遗传学系。1995年以第一名的成绩大学毕业后赴美国杜克大学(Duke University) 攻读博士学位。2000年博士毕业后获美国艾文顿基金会博士后研究奖并加入史隆-凯特林癌症研究中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center),在美国科学院院士琼.马萨戈(Joan Massague) 实验室从事博士后研究。利用分子生物学和基因芯片技术探索癌细胞恶性扩散的分子机理,并做出开创性研究成果。从2004年9月起应聘于美国普林斯顿大学(Princeton University),并于2010年初晋升为副教授和终生教授。
康教授的研究工作重点是关于乳腺癌扩散的分子机理。他建立了一系列先进的小鼠模型,并结合基因组、分子生物学、活体成像技术等高技术手段寻找与癌症复发、转移以及抗药性有关的基因,并深入进行功能方面的研究。从赴美留学至今,康毅滨在《细胞》、《癌细胞》、《自然—医学》等世界顶尖科研刊物发表了五十余篇论文并已被引用了近3000次。其中发表在2003年《癌细胞》(Cancer Cell)杂志上的封面论文,引用已高达870次。康教授的研究工作已受到科学界和医药界同行广泛关注并由此获得许多荣誉。康毅滨于2004年获“美国骨骼疾病学会约翰.哈特青年科学家奖”和“史隆.凯特林癌症研究中心博士后研究奖”,2006年度美国癌症学会研究学者奖和美国国防部希望学者奖。2008年康毅滨当选为国际癌扩散学会董事会最年轻的董事,也是唯一一位华裔董事。2009年康毅滨被葡萄牙Champalimaud基金选为在癌转移方面受到长期研究资助的三名顶尖科学家之一。
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