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《自然》2011最受欢迎的四大生物新闻

2011/12/20 来源:光明网
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导读
英国《自然》杂志网站12月16日公布了本年度最受欢迎的十大新闻,内容涵盖量子力学、粒子物理学以及生物学领域。以下选取入选这“十大”的生物新闻。

雪人蟹

深海雪人蟹

英国《自然》杂志网站12月16日公布了本年度最受欢迎的十大新闻,内容涵盖量子力学、粒子物理学以及生物学领域,以下选取入选这“十大”的生物新闻。

1.深海雪人蟹“自给自足”:用自己的爪子培养细菌

据《自然》网站12月2日报道,美国科学家在远离哥斯达黎加的深海中发现了一种蟹类,它可以在自己的爪子上培育细菌作为食物,这是科学家们发现的首例生物“细菌养殖农场”。研究论文发表在11月30日出版的《公共科学图书馆·综合》杂志上。

这种雪人蟹生活在哥斯达黎加邻近海域1000米以下有甲烷气体渗出的裂缝处。科学家们发现,它们经常缓慢且有节奏地挥动爪子,这一点令人十分迷惑不解。他们现在认为,雪人蟹挥动前爪主要是让细菌吸收更多的营养物质,从而使细菌更易繁殖。

2.缺失特殊DNA也能促进脑部发育

据《自然》杂志网站3月9日报道,美国科学家将黑猩猩的基因组和人类的基因组进行了比较,找出了510个在黑猩猩的基因组中还存在但已从人类基因组里消失殆尽的DNA段落,这些序列几乎全都来自基因之间的非编码基因组区域。研究结果表明,某些基因组消失会促使人类大脑进化。

该研究团队的领导者、美国斯坦福大学的大卫·金斯利和发育生物学家吉尔·比耶拉罗解释称,跟大多数研究不同的是,他们寻找的是人类基因组里被删除的部分,而不是现有的部分,他们希望借此厘清这些消失的基因片段的作用。

威斯康辛大学麦迪逊分校的动物遗传演化专家肖恩·卡罗尔表示:“这项研究告诉我们,在演化过程中,人类不但会获得信息,也会遗失信息。”

3.艾滋病基因疗法动物实验取得成效

据《自然》杂志网站11月30日报道,美国研究人员探索出的一种艾滋病基因疗法在动物实验中取得成效,实验证明感染大剂量艾滋病病毒的实验鼠也可受到保护。

美国加州理工学院等机构的研究人员报告说,通过使用一种经过改造的腺病毒,可以在实验鼠肌肉细胞的基因序列中加入一段代码,使得肌肉细胞能够生成和分泌一些抗体。这些抗体具有帮助机体抑制艾滋病病毒的作用,最初是在一些对艾滋病有抵抗力的患者体内分离得到的。

研究人员用这种基因疗法测试了5种不同抗体的效果,结果发现,两种代号为B12和VRC01的抗体效果尤其良好。

该研究的领导者、诺贝尔奖得住戴维·巴尔的摩说,动物实验的成功为接下来开展人类临床试验铺平了道路。虽然通常只用基因疗法治疗遗传病,但目前在与艾滋病的斗争中还没找到完全有效的疗法,因此基因治疗艾滋病值得一试。

4.世界首个“细胞激光器”问世

据《自然》杂志网站6月12日报道,美国马萨诸塞州综合医院的研究人员成功地制造出了全世界首个活的“细胞激光器”——他们利用表达了绿色荧光蛋白(GFP)的肾脏细胞制造出了一种纳秒级的激光脉冲,用单个活细胞作为增益介质产生了激光。

科学家们最初在水母中发现了GFP蛋白,其可在不添加其他酶的情况下被诱导发光。研究人员给一个直径约20微米宽、1英寸(2.5厘米)长的圆筒两边装上镜子作为光学共振腔,共振腔内装满GFP水溶液,再向其中放入肾脏细胞。结果发现,肾脏细胞不仅能产生激光脉冲,也能像透镜一样将光回聚并诱导激光发射。更重要的是,该激光设备中的细胞在发光过程中仍然存活,能持续产生数百次激光脉冲。尽管单个激光脉冲比较微弱,仅持续几纳秒,但却很明亮,很容易探测到。

研究人员认为这项成果有以下几种应用前景。首先,将其植入活的动物体内,将大大提高透视扫描的精确度,医生将也能借助这种体内激光而不是体外扫描来判断癌症病灶的情况;其次,由于不同细胞结构产生的激光在光学性质上有差异,可以通过分析最后得到的光来研究细胞和机体组织;再次,目前医学上有一种光动力疗法,可把对光敏感的药物送到要医治的机体部位,然后用光照来激发药效,最新研制出的这种“细胞激光器”也许可以增进这种疗法的效果。

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