人类蛋白质组计划研究现状与趋势

在人类基因组草图完成之际,一批科学家迅速集结于国际人类蛋白质组组织(HUPO)旗下,启动"人类蛋白质组计划(HPP)"。近20年来,以鉴定和定量复杂体系中基因组编码全套蛋白质为核心的蛋白质组学技术获得了空前发展。在这篇文章中,我们将回顾HPP的发展历程和我国在蛋白质组学领域的最新进展,并简略讨论"蛋白质组学驱动的精准医学"的发展趋势和应用前景。     

一个快速进化的microRNA家族

microRNAs(miRNAs)是长约22nt的非编码RNA,它可通过降解mRNA或抑制其翻译来调控基因。本文简要介绍了miRNAs的研究背景,阐述了通过比较近缘物种中非保守的miRNA基因来研究miRNAs分子进化的理由。我们的研究结果证实miRNA基因会受到达尔文正选择的影响,发生快速的进化。这一结果将为我们了解非蛋白编码基因的功能与进化提供崭新的视角。     

群体免疫英国防疫政策何以引发质疑

正人道主义决定了我们不会主动放弃保护任何人,哪怕他是个没什么"遗传价值"的老弱病残。群体免疫就是保护这些人的唯一手段,它要求我们每个人都做出一点点牺牲,以换取老弱病残们的安全。在3月12日召开的记者招待会上,英国首相鲍里斯·约翰逊宣布了英国政府的防疫政策,迅速把"群体免疫"这个概念送上了热搜。这个词到底是什么意思?它和我们的防疫政策有何不同?这就要从传染病的一些基本特征开始说起。     

生物基因组非蛋白质编码转录组学及研究进展

RNA转录组学和功能组学的研究是目前生命科学领域的重要研究方向。生命的中心法则（由DNA转录RNA,再由后者翻译成行使各种功能的蛋白质）因调控RNA分子的发现而进一步得到扩展。最近的大量研究发现,自基因组中非蛋白质编码区转录的RNA分子具有重要的调控功能,即转录后的调控功能。在这些RNA分子中,内源性小干扰RNA分子、microRNA及piwi-RNA等的功能逐渐被揭示。本文对目前有关RNA转录组学研究进展做一简要综述。     

章鱼通过编辑自己基因来学习新技能

<正>近日的一项新研究揭示了章鱼、鱿鱼和墨鱼等头足类动物拥有复杂行为能力的奇特演化路径。研究人员认为,章鱼和鱿鱼等动物能通过编辑自己的基因来学习新的技能,但这么做的代价就是演化速度的减慢。在此前的研究中,科学家发现鱿鱼的RNA(核糖核酸,负责蛋白质合成的分子)编码区域表现出非常高的编辑率。在这些结果的基础上,来自美国芝加哥大学海洋生物实验室的科学家发现,乌贼大脑中超过     

基因组考古学:从现存物种寻找祖先生活的遗迹

基于基因组中不仅存在着现在能够编码的基因,而且存在着大量非编码DNA序列的事实,作者认为:一个基因组中的基因和非编码DNA序列共同保留着该物种所经历的进化事件、外在环境的变迁和内在结构与功能的演变的信息。发明出适当的科学方法,就可以将这些信息逐步破译出来,从而创建一门不同于化石考古学和古分子考古学的基因组考古学新学科。     

南京师范大学遗传资源研究所

一、实验室概况 "进化论是生物学中最大的统一理论".生命科学各个层次的研究以及各分支学科体系的建立无不以生物进化的理论为其指导思想,同时又吸收与综合生物学各学科的研究成果;另一方面,现代的进化论已不仅仅是一种思想理论,对生物进化的研究已成为一个专门的学科领域,即研究生物进化的历史过程、进化的原因、进化机制、进化速率、进化趋向、物种的形成和绝灭、系统发生以及适应的起源等内容的进化生物学(evolutionary biology).分子进化是达尔文进化论思想在分子水平上的延伸.DNA、RNA、蛋白质和糖等生命大分子的突变和选择成为生物表现型性状进化的基础.现代分子生物学技术及思想的飞速发展,极大地推动了分子进化论及分子系统学的深入.     

失而复得的竹节虫翅膀

美国科学家称,基因分析显示,某些竹节虫在进化过程中至少4次失去又恢复了翅膀。这种280厘米长的Leprocau linus竹节虫原产于巴布亚新几内亚。今天,竹节虫家族中的许多成员都像Leprocau linus一样失去了翅膀,而它们的一些亲戚却仍然拥有翅膀。科学家发现,某些种类的昆虫在进化过程中,失去又重新获得了飞行的能力。这一现象表明,达尔文的进化论本身也许需要进化了。研究者曾经认为,进化过程是不可以逆转的,因此像翅膀一类复杂特征不可能失而复得。但是根据最新出版的一份研究报告,一种类似小树枝的竹节虫可能证明事实正好相反。美国犹他州布莱韩·扬大学的进化生物学家迈克尔·怀汀和他的同事在分析了35种竹节虫的DNA后发现,在数百万年的进化历史中,某些竹节虫     

男人性心充电6高招

亲密过后,尽快睡眠 激情之旅后,也许你还渴望一个缠绵温情的"后缀"。但为了长久的性健康,放弃这个要求是你值得付出的牺牲。美国生理学家曾经做过大量的调查,发现睡眠充足的男性勃起和坚持的时间比睡眠长期不足的男性时间要长一些。     

人类胚胎基因编辑的伦理悖论及其化解之道

人类胚胎基因编辑引发了全球生物学家、生命伦理学者和社会公众等激烈的伦理论争。反对者认为,人类胚胎基因编辑突破了不可逾越的伦理"红线",应当"全面禁止",理由主要有:改写人类进化方式;存在严重技术风险;违背后代自决权;导致人类社会新的不平等;损害人类的"基因完整性"与"人种完整性"。而支持者认为,人类胚胎基因编辑有利于探究生命奥秘和促进人类健康,具有科学及道德合理性,应当"全面开放"。面对这一巨大而深刻的伦理悖论,本文提出了"有限开放"的解悖路径,即实现人类胚胎基因编辑的差异性发展,使之"弃恶扬善",同时,构筑立体的人类胚胎基因编辑监管体系,为其伦理悖论的化解提供制度保障。     

睡莲为何能散发迷人香味

正福建农林大学日前宣布,国际顶级学术刊物《自然》在线发表该校张亮生教授团队的研究成果"睡莲基因组和早期开花植物进化"。该研究在世界上首次解析了睡莲基因组,并发现了调控睡莲花色花香合成的关键基因。通过比较自然变异的白色花瓣蓝星睡莲与蓝色花瓣的转录组,张亮生团队发现蓝色花瓣合成途径中的两个重要     

进化论美学研究如何可能?——主论研究的内容、方法和意义

所谓进化论美学就是用进化适应性原理,即自然选择理论和性选择理论,来解释美和艺术的发生、发展和影响。整体来看,美与进化的关系主要体现在三个方面:一是人体美的标准与进化动因,二是自然美的特质与进化环境,三是审美偏好的进化根基与文化介入。而艺术与进化的关系也要分为两大部分来考察,一部分是动物的"艺术"与被动进化,另一部分是人类的艺术与主动进化。通过运用科学美学的研究方法,进化论美学研究不仅突出了人类审美偏好的进化根基,而且还总结出人类审美活动的共同特征。     

进化伦理学多重意义辨析

自社会生物学、进化心理学兴起以来,"进化伦理学"就受到了广泛关注。许多研究者都热衷于用进化力量来为道德或道德能力提供解释。然而,研究者们在该理论的正当性问题上始终难以达成一致。其中一些分歧源自"进化伦理学"一词意义上的含混不清。为解决该问题,我们至少应当进行以下两类区分:1)对生物学和生物哲学中"进化论"之不同含义的区分;2)对不同层面"进化伦理学"的区分,包括:描述性进化伦理学、规范性进化伦理学、进化元伦理学。这些区分将帮助研究者们对进化伦理学有一个更清晰的理解。     

法律问题 基因编辑婴儿事件全面解读

正首例人类基因编辑婴儿诞生事件引发争议,围绕首例人类基因编辑婴儿诞生事件涉及的法律问题,记者采访了多位法学专家。首例人类基因编辑婴儿诞生事件一经出现在网络,便引发争议,其原因并不是这项技术的突破性,而是在人类毫无准备的情况下,为"人类物种"打开了一个面临巨大进化和道德风险的疯狂世界人口。围绕首例人类基因编辑婴儿诞生事件涉及的法律问题,记者采访了多位法学专家。     

水平基因转移对陆地植物群落具有普遍的影响

对于复杂的多细胞真核生物如动物和植物,水平基因转移一般被认为非常罕见,因而在进化上意义非常有限。中国科学院昆明植物研究所孙航研究小组与美国东卡罗莱纳大学黄锦岭(通讯作者)等合作研究显示,水平基因转移在陆地植物早期演化中频繁发生。他们通过对小立碗藓基因组进行分析,鉴别出了57个核基因家族,它们来源于原核生物,如真菌或病毒。这些基因家族中有很多转移到绿色或陆地植物的祖先基因组中。这些很早就获得的基因在一些基本的植物特异的功能中发挥了作用,如木质部形成、植物防御、氮循环以及淀粉、多胺、植物激素和谷胱甘肽等的生物合成等。这些发现显示,水平转移基因在植     

日本血吸虫全基因组测序完成

血吸虫是一种可引起人类血吸虫病的寄生虫,在中国乃至世界造成了极大的危害,其种类主要包括流行于亚洲的日本血吸虫和流行于非洲、南美洲的曼氏血吸虫。我们所在的日本血吸虫基因组测序和功能分析协作组完成了对日本血吸虫的全基因组测序。结果显示,日本血吸虫基因组序列由近4亿个碱基组成,含有大量的重复序列(占基因组41%)。我们从中共识别出编码基因13469个,其中有首次发现的与血吸虫感染宿主密切相关的弹力蛋白酶(elastase)基因。在与具有同等大小基因组的非寄生生物比较中,我们发现虽然基因数量相似,但其功能基因的组成却有较大差别:日本血吸虫一方面丢失了很多与营养代谢相关的基因,如脂肪酸、氨基酸、胆固醇和性激素合成基因等,这些营养物质必须从哺乳动物宿主获得;另一方面,扩充了许多有利于蛋白消化的酶类基因家族的成员。这一变化充分体现了血吸虫适应寄生生活,与宿主协同进化的重要特性。血吸虫基因组学研究成果加深了我们对血吸虫生物学特点、分子寄生虫学、分子进化以及与宿主的相互作用等方面的认识。同时,也为血吸虫病的诊断、疫苗研制和新药研究奠定了重要基础。     

灾变、绝灭与生物进化关系解析

地质史上大量证据表明:大灾变导致大绝灭,推动大进化。没有大灾变,就没有生物的大绝灭和物种大繁兴。灾变导致的环境变更、物种绝灭既为新物种创造了新的繁衍空间,给更高级的生命让出生态位,也导致其后物种的辐射状发生,快速增加了物种的多样性;证明灾变与物种的绝灭和繁荣相辅相成、交互发生,且不是遵循一种"渐变进化模式",而是遵循一种"灾变进化模式"。正是灾变这股"地狱之火"孕育了地球上多姿多彩的生命。     

基因显示水母为人类祖先

正科学家长期以来一直认为人类是从海绵动物进化来的,但是新的基因研究显示,水母状动物可能才是为人类进化过程开启第一扇门的生物体。研究人员在试图填补栉水母基因组序列中空白时,发现这种动物与地球上的其他动物物种存在联系,以至于研究人员猜测     

费奇“纳米意向性”理论评析

美国生物哲学家特库姆塞·费奇挑战了心灵哲学家丹尼尔·丹尼特所坚持的衍生意向性的一元论主张。他站在非适应主义的立场上创造性建构了"纳米意向性"理论,以此解释无法还原为物理作用的下行因果关系的真核细胞层次上的组织作用,尝试从功能和发展的阶段来描述心智的进化轨迹,即"纳米意向性-复合意向性-微观意向性-序列意识"。尽管费奇的纳米意向性对克服进化认识论适应主义路向的弊端进行了有益尝试,但仍存在概念和方法上的局限。     

从复杂系统理论视角看人工生命的发展

人工生命是在复杂性科学的框架中发展起来的一个新的研究领域。人工生命研究的目标是为复杂系统的生命建立模型。从复杂系统理论的视角来看,人工生命的发展和进化可以用运离热平衡的相变来解释,也就是由(微观层次上的)人工分子或人工细胞等等的非线性相互作用引起的(宏观层次上的)序参量的进化来解释;人工生命的进化是自组织和自然选择共同作用的结果。人工生命的进化过程不需要保拉普拉斯妖那样的总程序或总体进化优化策略。