塔马尔沙袋鼠
科学网(kexue.com)讯 世界上最独特的动物之一,以及作为澳大利亚的标志性符号,袋鼠因它的移动方式而备受关注,它是如何跳动的这一谜底终于有了定论。
最近由澳大利亚、美国、日本、英国和德国的科学家联合组成的研究团队终于找出了袋鼠跳的秘诀。科学家们通过测定袋鼠的基因序列,发现了一组名为HOX的基因,正是这一组基因使袋鼠拥有异常强壮的后肢,从而演化出极具特色的移动方式。最新研究成果报告刊载于《基因生物学》杂志。
科学家们测定的是一种名叫塔马尔沙的袋鼠,这是一种非常小的袋鼠,一般生活在澳大利亚的南部和西部海岸的小岛屿上。
在这次研究过程中,除了发现HOX基因外,还有一些意外的收获,塔马尔沙袋鼠有着优秀的嗅觉系统,因为在它的体内发现了能够识别1500种气味的基因,不仅如此,还有一些基因能够使母亲的乳汁中产生抗生素以保护新生袋鼠免遭大肠杆菌和其他有害细菌的侵扰。
塔马尔沙袋鼠基因序列测定是科学史上一个里程碑的时刻,有袋动物和包括人类在内的有胎盘动物大约在1.8亿年前是一家,由同一个哺乳动物祖先分化进化而来。来自墨尔本大学的Marilyn Renfree教授说,这个项目为我们以后研究有袋动物具有非常大的意义。(科学网kexue.com 重林)
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日本研究人员发现,只要重组蚕蛾的一处性信息素受体基因,就能够令它们追逐其他气息。利用这项技术,有可能使蚕蛾成为针对特定气味的高灵敏度传感器。也许不远的将来,蚕蛾能代替警犬充当毒品缉私员。
雄蚕蛾依靠微量的性信息素寻找雌蛾。位于雄蚕蛾触角内的受体,能准确捕捉到性信息素,然后将信号传到脑部,从而引起追逐雌蛾的行动。
东京大学教授神崎亮平和特聘助教樱井健志率领的研究小组发现,蚕蛾的性信息素受体和性活动是由一个基因决定的。将小菜蛾的受体基因移植到蚕蛾体内后,蚕蛾便开始追逐雌性小菜蛾。
地球上有名称的昆虫达上百万种,它们拥有大量独特的受体。如果能在这些受体中找到对毒品、炸药、疾病等气味产生反应的受体,并将相应基因移植到蚕蛾体内,就能帮助防止犯罪、诊断疾病等。
樱井健志说,蚕蛾分辨信息素的能力和警犬相当,不需要训练,而且培养成本很低。
按照欧洲法律,制药和化妆品领域用动物做实验是受到限制的,但这些产品必须保证对人体的安全,为此一些大的公司不得不寻找替代性方法。据美国科学促进会网站近日报道,最近发表在网络期刊《生物医学中心:基因组学》上的一篇论文提出了一种前卫的替代方法,用实验室培养的人类细胞替代动物实验。通过检测这些培养细胞的反应,就能区分出哪些化学品会造成过敏,并能预测过敏程度。
人们在日常的工作和生活中,每天都会接触到各种各样的化学制品,如机器油、洗涤剂、肥皂、各种日用化妆品等。而过度频繁地接触某种化学品,有可能导致过敏性皮炎、发痒和湿疹。除非找到造成过敏的化学药品源头,否则很难根治湿疹和其他过敏症状。
欧盟2009年发布的化妆品行业指导第7修正案规定,禁止在动物身上试验化妆品及其成分,这也意味着很难保证新开发的化妆品不会造成人体过敏。
瑞典伦德大学的研究人员利用全基因组特征检测了人类骨髓白血病细胞系对已知化学药品的反应。根据检测结果,他们确定了200个基因的“生物标记特征”,能精确区分出会造成过敏的化学药品。将这些特征和已知的化学品性质相对照,就能预测该化学品是否造成过敏和过敏程度。
“根据化学制品登记、评估与批准管理规定,欧盟所有新出的和原有的化学制品都要经过安全测试,这一规定涵盖的化学品数量已经超过3万种,而且还在增加。”论文合著者卡尔-伯瑞贝克教授说,这要求有合适的方法来测试,“新替代方法中所用的细胞来自人体,尽管还处于初期阶段,但其效果更快也更好。它提供了一种通过识别低免疫原性的化学品来降低过敏风险的方法,确保消费者长期使用的化学制品是安全的”。
科学网(kexue.com)讯 北京时间8月3日消息,科学家发现了一系列被称为"木偶大师"的基因,它们影响着前列腺癌的生长和扩散。前列腺癌是英国男性最常见的肿瘤疾病之一,在英国每年有37000名前列腺癌症病例被确诊,超过10000名患者死亡。
科学家发现控制前列腺癌生长的基因。
进行此项研究的爱丁堡医学研究理事会(Medical Research Council in Edinburgh)的科学家们,集中研究了那些所谓的基质细胞,这些细胞虽然对研究癌变产生没有什么重要作用,但在控制该疾病的扩散方面却发挥着至关重要的作用。与基质细胞作比较,有15种基因被认为是和导致癌细胞扩散有关联。研究人员阿克赛尔·汤姆森(Axel Thomson)说:“基质细胞中'傀儡大师'虽然不是直接导致癌细胞增长的,但是它的形成对癌症本身有很大的间接影响。”
“这只是基础科学的研究,它是从病人身上抽取样本进行的,这并不是蠕虫或寄生虫,需要做很深奥的研究,这是肿瘤生物学,将是未来重要的研究领域。我们需要花更多的时间和工作来了解这种基因以便更好的控制这种疾病。”
前列腺癌症慈善机构的(The Prostate Cancer Charity)欧文·夏普(Owen Sharp)说:“研究人员发现,这种基因实际上是推动和调节前列腺癌生长的前列腺正常细胞。这个结果可以用来作为开发新的药物,用于控制肿瘤疾病的扩散。”
(科学网-kexue.com 玛格)
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在夜间爪子呈现荧光色
外貌与普通狗相同
科学网(kexue.com)讯 照片中的小狗看上去和普通的宠物狗没有区别,可是到了夜里,你就会惊奇的发现,他竟然有荧光 的爪子,而且它荧光的爪子竟然还有“开关”。
韩国科学家曾利用基因复制工艺,让狗狗的鼻子、脚掌能在黑暗中发出萤光,据了解,这些萤光犬 有助于找出人类疾病,如阿兹海默症、帕金森氏症的治疗方案;现在这项研究有了新的进展,他们 可藉由药物,将萤光犬关灯,不在发亮!
韩国首尔大学兽医学院于2009年,成功繁殖出一只带有红色萤光蛋白(RFP)基因的米格鲁鲁皮(Ruppy);在经过2年研究后,研究团队则让另一只具有绿色萤光基因(GFP)的米格鲁泰宫(Tagon),能够切换开关灯方式。
科研组负责人李秉春(Lee Byeong-Chun)说:“塔根的出现为我们的研究开辟了新天地,因为通过注射令狗狗发光的基因,可以用来取代引发致命人类疾病的基因。”他表示,他们利用体细胞 核移植技术培育出塔根,该大学科研组2005年曾利用该技术培育出世界首只克隆狗史努比。科学家表示,由于人和狗拥有268种共同疾病,因此培育出一种可以通过人工方法令其表现出这些症状的狗,将有助于寻找用来治疗折磨人类的多种疾病的方法。
据研究团队指出,人类与狗有268种疾病是共通的,因此利用基因工程工艺,让狗狗的细胞发出萤光,便能使研究者容易观察实验过程与结果,如干细胞修复及器官、组织再生是否起作用等。
(科学网kexue.com 乔尔)
冰人最后的晚餐
冰人奥兹5000年前在蒂罗尔州阿尔卑斯山脉(Tyrolean Alps)迈出人生中的最后一步至少2个小时前,吃下他的最后一顿饭——野山羊肉。这是科学家上周在第七届木乃伊研究世界大会上给出的结论,他们通过对奥兹进行新的基因组测序和详细的牙齿分析,还断定这个冰人长着棕色眼睛,可能并不太爱刷牙。
1991年,德国旅行者在意大利境内的阿尔卑斯山脉发现冰人奥兹,这距离他死亡大约已经有5300年,这一发现一直被科学界视为研究新石器时代的人类生活方式的一个重要信息,研究人员已经对他的装备——铜斧、兽皮和皮革做的衣服、其他随身物品,以及他的身体进行了大量研究。以前对奥兹最后吃的东西进行研究主要着眼于从他的肠道里提取的排泄物。分析结果显示,他在去世前的大约4个小时内吃了马鹿肉,可能还有谷物。然而,由意大利博尔扎诺市木乃伊与冰人研究所的微生物学家弗兰克-麦克斯内尔领导的一个科研组最近对2005年的计算机断层扫描结果进行重新研究,首次发现冰人奥兹的胃。
研究人员在会议上说,这个器官已经上移到一个不同寻常的位置,而且它看起来很鼓。他们收集一些胃内物质的样本,并对动物纤维的DNA进行测序分析后发现,奥兹在死亡前的30分钟到120分钟内吃了阿尔卑斯山野山羊肉,这种动物通常生活在高海拔地区,身体的特定部位曾被认为具有药用价值。哥本哈根大学法医学专家内尔斯-里恩鲁普表示,这一发现非常“尖端”。他说:“现在我们正在慢慢接近冰人的最后时刻。”
在一份独立报告中,苏黎世大学进化医学中心的牙科医生罗杰-塞勒尔和解剖学家弗兰克-瑞利对冰人的口腔健康进行了研究,发现他是在35岁到40岁之间去世的。以前研究人员检查他的牙齿的放射图像时,并未发现任何龋齿迹象和其他牙齿问题。但是这个瑞士科研组制成了奥兹齿系的新三维立体图,发现他在死亡前几天内牙齿间出现钝力损伤(可能是口部遭到殴打所致),并患有牙周疾病和龋齿。塞勒尔表示,龋齿表明奥兹的饮食富含碳水化合物,例如面包和谷物,这说明他的“牙齿上滋生了大量细菌”。
木乃伊与冰人研究所的遗传学家安吉拉-格里芬在此次会议上说,他们已经成功测出冰人的整个基因组序列。科学家通过他的基因组发现一些令人吃惊的结果。初步发现显示,冰人可能长着棕色眼睛,而非艺术家创作的很多面部复原图呈现的蓝眼睛。格里芬及其同事还研究了奥兹的DNA,看一看他是不是具有疾病遗传易感性,例如容易感染关节炎,其他研究人员已经根据放射扫描和其他证据对其进行了诊断。
里恩鲁普将对冰人进行的新型遗传学研究称之为“一个重要转折点”。苏黎世大学的分子人类学家克里斯蒂娜-瓦林恩对此表示同意,但是她认为最佳转折点还未出现。她表示,去年一个科研组对保存在格陵兰永冻土里的一具距今已有4000年的古人的头发进行基因组测序。“(在了解一些遗传疾病方面)真正的跳跃会在我们不只有一两个,而是有数百个远古基因组时发生。从科技方面来说,这距离变成现实并不太遥远,不过目前我们还只处在这一过程的开始阶段。”
这种转基因狗黑暗中身体可发出绿色荧光
美国科学家之前已培育出可发光的猫
一条名为“塔贡”的小猎犬乍一看和其它猎犬没有任何不同。但是在黑暗中它就与众不同了,塔贡的脚居然发光,还是绿莹莹的荧光。
这究竟是怎么回事呢?韩国首尔大学科学家们日前声称他们用克隆技术改变了猎犬基因,培育出一种全新的可以在黑暗中发光的狗。这种狗可以帮助人类治疗诸如阿兹海默症和帕金森综合症。
塔贡出生于2009年,研究者发现在紫光灯照射下如果给塔贡服用多西霉素(一种抗生素),小狗就会发出明亮的绿光。
首尔大学的兽医专家日前完成了这项时长两年的研究,称这种发光的能力是由是否给药决定的。如果没有服药,狗就不会发光。
研究小组带头人李炳春说:“塔贡的出现为我们的研究开辟了新天地,通过基因注射便可让狗发光,那么这种方式也有希望应用于人类棘手的基因病变。”他还声称,塔贡的培育借用了培育2005年第一只克隆狗“史努比”时的成纤维细胞转移技术。
科学家认为,人类和狗有268种疾病可以共生,因此人工培育出这样的狗可以发现通过改变基因也能治愈人类疾病的方法。
这项技术最早是美国科学家在三年前发明的,2008年,新奥尔良科学家培育了第一只能发光的猫“绿基因先生”。他们用了6个月时间观察基因的改变是否会对猫的健康造成不利的影响。他们在“绿基因先生”的基因序列中加入了一种称之为“绿色荧光蛋白”的基因,在紫外线的照射下,这种基因会在动物的粘膜处有所反映,呈现出特定的颜色,从而方便科学家追踪基因的走向。科学家期望这样的技术能够有更大的突破。
一个国际研究小组20日在美国学术刊物《科学转化医学》上报告说,名为DEFB126的基因发生突变可能与男性不育有关。
DEFB126基因能指导合成名为β-防御素126的蛋白质,后者覆盖在精子表面并帮助精子穿过女性的子宫颈黏液。研究小组对509名新婚夫妇进行研究后发现,DEFB126基因突变的男性缺乏β-防御素126,这使得精子游动穿过子宫颈黏液并最终与卵子结合变得困难,其妻子怀孕生育的概率降低30%。
领导研究的加州大学戴维斯分校助理教授西奥多托尔纳说,很多男性不育无法用精子数量和质量来解释,这项研究或许有助于揭开这一谜团,并带来筛查和治疗不育症的新方法。
研究人员表示,他们下一步希望与美国大型不育项目合作,进一步探索DEFB126基因突变在男性不育过程中的作用。(记者任海军)
北京时间7月23日消息,英国科学家进行的一项新研究发现,第一批走出非洲的人类后代数量减少至1200人,而后快速反弹和扩张。科学家发现,在数量萎缩之后,现代亚洲人和欧洲人的祖先进入“活跃繁育期”,数量迅速反弹。根据他们的研究发现,这批非洲人的数量快速反弹到5700人左右。
这项研究发现,早期人类继续与撒哈拉沙漠以南的非洲人通婚,直到2万年前,这一发现与流行的观点相矛盾。此项研究由英国剑桥大学韦尔科姆基金会桑格学院研究所研究基因组的科学家理查德-杜宾和他的助理李恒(Heng Li,音译)进行。研究过程中,他们使用了美国生物学家克雷格-文特公开的DNA排序以及另外6人的DNA排序。文特是首批进行人类基因组排序的人之一。
通过分析一个人的基因组,他们能够了解人类的整个历史。通常情况下,遗传学家通过比较世界各地人的DNA排序回顾人类历史,确定彼此间的差异以及何时在进化之路上分道扬镳。他们发现一个人的基因组——存储遗传信息——的组成部分能够追溯到共同祖先存在的时代。美国加州大学洛杉矶分校人口遗传学家向自然网站解释了这一理论。他说:“基因组的每个小片段都拥有属于自己的历史,都可追溯到一个独特的祖先。基因组的不同部分将你带回人类历史的不同时期。”
利用这一理论,杜宾和李恒找到一种计算方式——根据一个人基因组不同片段的年代——计算人类祖先的数量变化。研究过程中,他们对文特、两名欧洲人、两名亚洲人以及两名西非人的基因组进行了分析。他们的基因组相同,直到大约10万年前,当时他们的祖先开始分裂,数量呈减少趋势。据信,这反映出首批人类走出非洲。两位科学家比较一名非洲人与一名非非洲人的DNA,确定他们的祖先在离开非洲后何时停止异族通婚。
此前有关人类遗迹和文化的研究发现,人类祖先在大约4万年前迁移到非洲、亚洲和澳大利亚,失去了与非洲人通婚的机会。杜宾和李恒进行的新研究发现,这些人类祖先可能继续异族通婚,直到2万年前。杜宾表示他相信是这种情况,因为6万年前首批人类离开非洲之后,相继又有人类祖先离开非洲,与早期移民的祖先通婚。
伦敦自然历史博物馆古人类学家克里斯-斯特林格表示,2万至5万年前,非洲以外的人类数量可能很少但分布较为广泛,因此,与非洲人通婚似乎不太可能。他说:“特定时期可能出现基因流动的高峰,受革新或者环境变化驱动,如果这种趋势继续下去,那就太令人吃惊了。”杜宾和李恒采用的理论无法揭示人类历史的每一个篇章。科学家将利用新方式确定穴居人和神秘的丹尼索瓦人何时停止异族通婚。(孝文)
美国研究人员在英国《自然》杂志上报告说,他们在实验鼠体内实现了通过“剪切”和“粘贴”基因来治疗血友病。这一技术有望用于治疗其他遗传病。
英国《自然》杂志网站刊登报告说,美国费城儿童医院等机构的研究人员用这种方法有效治疗了患有血友病的实验鼠。血友病是由基因变异引起的一种遗传病,患者血液中缺少凝血物质,往往有个小伤口就会流血不止,通常只能采取注射凝血物质的方法来进行治疗。本次研究中的实验鼠患有乙型血友病,是由基因变异导致肝脏细胞不能产生一种凝血物质引起。
研究人员用病毒作为载体,将一种名为“锌指核酸酶”的物质送入活体实验鼠的肝脏细胞中。锌指核酸酶是基因学中所用的“剪刀”,可用于剪断DNA(脱氧核糖核酸)链条,研究人员用它精确地剪除了细胞DNA中基因序列上发生变异的部分。随后,再用病毒作为载体,将一段正确的基因序列送入细胞中,细胞在修复DNA链条的同时也就“粘贴”好了正确的基因序列。
结果显示,用这种方法治疗的实验鼠,体内相应凝血物质的量可恢复到正常数量的5%左右,其血液也能较快自行凝结。领导研究的凯瑟琳海伊说,在相应凝血物质的量恢复到5%的情况下,血友病症状已大大减轻,如果不是动手术等情况,一般不会出现严重的出血不止现象。
此前研究人员只对试管中的细胞“剪贴”过基因,这是首次成功在活体动物体内进行类似操作。经过8个月的观察,实验鼠肝脏未出现异常。研究人员因此认为,本次成果原则上证明了基因“剪贴”疗法的有效性,将来也许可用于治疗多种遗传疾病。