绿色基因:生命的拼接

十年来,科学家预言遗传工程可以引起农业革命。他们证明:“基因拼接能够使研究工作者在实验室中设计培育出优良的植物,创造出高营养的玉米、耐涝的麦子或抗病的谷物。”不幸的是,他们由于在主要粮食作物中插入有遗传性状的外源基因的问题错综复杂而受挫。现在斯坦福大学有一组科学家研制发展了一种断裂基因阻障新技术——即电损伤植物细胞的“电穿孔(击)法“。这一方法是在细胞膜上产生微小的开口孔洞,使遗传学家能够将无亲缘关系的物种的遗传物质插入农作物细胞中进行遗传物质的研究。     

“既然从事这项研究,自然就有一份担当”——2012年诺奖得主山中伸弥访谈录

今年9月,山中伸弥在京都大学展示了将成熟皮肤细胞转变成类似于人类胚胎干细胞技术:通过注射遗传物质,细胞可逆向发育。这项技术在为特定患者进行干细胞疗法开启一扇大门的同时,有望帮助他们修复受损的器官或抵御疾病,如帕金森氏症或糖尿病等,尤其在实施这项技术时将不再伤及人类胚胎。《新科学家》杂志为此采访了山中本人。采访中发现,他对自己的突破性研究成果感到兴奋的同时,对其伦理问题还是表现出了一丝担忧。以下是访谈内容。     

研究发现新抗生素

正最近,科学家发现了一种强大的新抗生素。这种抗生素能对抗实验室和动物测试中的许多感染,包括一些对传统抗生素产生耐药性的细菌。这是通过创新性的基因测序技术发现的又一种新型抗生素。研究人员筛查了1500种土壤样本中的遗传物质,并用这种技术筛查了此前在实验室中无法培育或研究的数千种土壤细菌。这种新的化合物具有干扰感染细菌形成细胞壁的能     

英开发出糖尿病基因疗法

在英国威尔考姆基金会和医学研究理事会的资助下,英国巴斯大学的研究人员开发出一种治疗糖尿病的新方法。他们向人体肝细胞内注入一种基因,使这些细胞转变为可产生胰岛素的细胞,从而为最终治愈糖尿病提供了希望。科学家分别用人体细胞和一种非洲青蛙的蝌蚪进行了这项实验。实验中,科学家使用了一种分化转移法,这种方法可将一种细胞转变为另一种细胞。他们向人类肝细胞内注入一种称为Pdx1的基因后,结果这些肝细胞具备了胰腺的功能,有的甚至产生出胰岛素。对蝌蚪的实验显示,经基因改变的蝌蚪细胞,同样可产生通常在胰腺中发现的所有类型的细胞…     

一项新的细胞工程技术(L.B.技术)的创立和研究

创立了一项称为L.B.技术(Longevity Bud Technique)的新的细胞工程技术。这项技术是用化学物理方法促使染色质和细胞质从细胞壁的一处或几处、以不同的质和量通过扩大了的细胞间通道‘穿入’或通过密集的小的胞间通道‘渗入’相邻细胞,实现植物细胞对外源遗传物质或基因群的导入。它们的前导是细胞膜首先‘鼓入’相邻细胞,由于鼓入的细胞膜解体而使染色质和细胞质‘释入’相邻细胞。这项技术包括亲本胚性细胞团的诱导、分离和纯化;不同亲本胚性细胞的离散、组合、离心培养和新建细胞联结;新建胞间联结的两亲本胚性细胞团的增殖培养、活性K~+溶液处理和强化离心穿壁:选择培养系统的建立和植株分化以及杂种的鉴定等操作程序。采用这项技术,我们实现了烟草和菠菜、半夏和灰藜、胡萝卜和石刁柏、半夏和豇豆、胡萝卜和当归、石刁柏和当归、烟草和当归、半夏和胡萝卜、菠菜和当归、半夏和当归、半夏和美国莲花白等多种组合的细胞间染色质和细胞质的穿壁转移,再生了烟草+菠菜等科间杂交植株。经形态学,细胞学,遗传学,细胞分裂周期,代谢途径、植物化学和同功酶等研究表明,这项技术可以实现植物细胞对外源遗传物质的导入并使植物科间远缘杂交成为可能。由于它的普遍适用性和有效性,从而使这项技术成为植物细胞导入外源遗传物质或基因群的一项新的细胞工程技术。这项技术的创立为细胞生物学多方面的研究和广泛的应用前景提供了新的实验体系和理论依据。     

免疫香蕉

美国康奈尔大学植物研究所的研究人员最近培植了一种奇异的香蕉,只要吃一个,就可像注射疫苗一样使人避免诸如乙肝、霍乱和痢疾等传染病。科学家通过将某种改变了形式的病毒疫苗注射进香蕉树,来培植香蕉疫苗,该病毒的遗传物质会永远成为植物细胞的成分,随着植物的成长,植物细胞就会产生出病毒蛋白,但它不是那种具有传染性的病毒。人食用这种香蕉以后,免疫     

植物也有生物钟

利用在树苗中移植萤火虫DNA 而培植了一种能在黑暗中发光植物的科学家,已经在这种植物中证实了第一种生物钟基因。他们发现的这种计时基因能控制生物节律,如叶片运动、气孔张开、开花时期和光合作用循环。它的发现可以产生许多实际应用,如园艺、农业,甚至人类     

奇特霉菌可将植物废料转变为柴油气

最近,美国科学家在热带雨林中发现了一种粉红色的霉菌。这种霉菌有一种奇特的功能,可以让植物的枝叶发酵．转化为燃烧值特别高的柴油气。这项发现为植物能源的利用开辟了新的途径。是科学家在寻找可再生能源征程中的一项重大发现。     

神秘的人类嵌合体现象

<正>当科学家费劲脑汁地在实验室创造嵌合体之时,很多人类其实本身就是一个嵌合体。只是大多数人并不知道自己携带着他人的细胞,甚至有另一套遗传物质,因为这些嵌合现象一般不会影响他们正常生活,也并不容易被发现,只有在一些特殊情况下才为人所知。这不禁让人感叹生命的神奇。     

Ti质粒的进一步展望

根癌土壤杆菌能把它的Ti 质粒插入被感染植物的核基因组,使一些裸子植物和多数双子叶植物产生冠瘿瘤.现在土壤杆菌的Ti 质粒已广泛用于将外源遗传物质导入高等植物的媒介.这最终将有可能在庄稼植物基因组中新增有益的遗传物质.然而在单子叶植物中利用Ti 类媒介的前景很暗淡,因为根癌土壤杆菌不是这类植物的病原体。Slogteren 等最近指出,Ti 质粒DNA 至少能进入某些单子叶植物细胞,但不完全是致瘤性的.这样,Ti 类质粒媒介在单子叶植物中毕竟还是有应用希望的.Dutch 等发现植物组织中有冠瘿碱.这些代谢物在正常组织中不存在,是由冠瘿组织中已整合进植     

酵母菌遗传结构的发现

酵母菌遗传结构的发现一个国际科学家小组首次发现了酵母菌──一种复杂微生物的遗传结构，他们绘制的遗传图能显示出酵母菌的所有基因。酵母菌是世界上一种普通的真菌，只有一个细胞。以前，科学家仅对病毒和细菌等简单微生物遗传结构进行过识别。酵母菌细胞和人的细胞在...     

选择性测序解决遗传之谜

<正>通过检查编码蛋白质的基因,科学家找到了米勒综合征(Miller syndrome)的致病原因——仅对外显子测序,就能有效地鉴定出导致一些疾病的基因解码外显子对人类基因组中的编码蛋白质部分进行的定向测序,科学家首次发现了一种稀有遗传病的起因。"这项技术有令人难以置信的希望和前途,"地处马里兰州贝     

科技传真

氰化物治疗癌症 剧毒的氰化物可以成为治疗癌症的极好药物。科学家认为,由于氰化物的分子有特殊聚合作用,可进到癌细胞表面,所以它将会有选择性地对人体内的癌细胞发生作用。科学家们从植物界发现了这一原理:某些植物能释放氰化物以避免害虫的侵袭。例如,在绣球花的细胞里含有一种特殊酶,它能在植物受     

谁是潜藏的“致癌真凶”(下)

<正>"癌基因"浮出水面双联手科坛流芳1969年,美国两位科学家霍布尼和托德罗提出了一种"癌基因学说"。他们认为,细胞的癌变源于从病毒那里获得了"癌基因"。换句话说,"癌基因"并非是细胞本身固有的。一些科学家对此持有不同观点,他们认为"癌基因"是细胞基因本身固有的,由于外界因素促使这些基因结构和功能改变而引发癌症。这类科学中的代表人物是美国科学家毕晓普和瓦穆斯。他们发现,在正常鸟类细胞中,存在与"劳氏肉瘤     

环境中的药物影响农作物

<正>科学家最近在分析非类固醇抗炎药物对农作物的影响时发现,哪怕在环境中只有极低剂量,一些常用药物(例如双氯芬酸和布洛芬等)也会对多种常见农作物(例如生菜和萝卜)造成影响。科学家对此很关注,因为现有废水处理系统无法从污水中除掉很多种化合物。这项研究调查了可食用植物的一系列改变,例如植物中水分含量、根和嫩枝长度、植物总体大小和光合作用效率等。结果发现,许多药物都以非常特异的方式影响着植物的生长。植物所受到的这类影响,又     

蜜蜂钟情热花蜜

一些植物利用蜜蜂采蜜来为自己传粉。科学家最近发现,蜜蜂更喜欢吸食热花蜜,并通过花的颜色来选择花朵。蜜蜂吸食热花蜜,不仅能节约自身能量,而且能有效地保持体温。即使是在气温只有几摄氏度的情况下,蜜蜂照样能把体温维持在37℃左右。科学家做了一个实验:他们把不同温度的花蜜分别放在粉色和紫色的容器里,蜜蜂很快就学会了区分这两种颜色,并钟情于温度较高的花蜜。这表明蜜蜂是通过颜色来辨别花朵的温度的。另一方面,植物也各施其法吸引蜜蜂。一些植物利用自身的新陈代谢“主动”增加温度(这一点和动物相似),而更多的植物则通过花朵的形状和花瓣中的锥形细胞等“被动”地“聚集”太阳热能。(实习生王洋波编译)蜜蜂钟情热花蜜!实习生@王洋波     

幻想可能会成为现实

能不能不砍树木而得到所需要的木材,能不能不种棉花而得到大量的棉产品呢?这种奇异的想法无疑被认为是痴心妄想,但是美国得克萨斯大学的科学家通过实验室实验,认为这一梦想将会变为现实。他们已经制造出纤维质,而科学家摹仿植物细胞制定纤维质在世界上尚属首次。     

科技短讯

用激光引导和控制脑细胞 科学家最近取得了科幻小说一样的进步:他们在实验室里用激光束可能引导和控制脑细胞的生长。 德国莱比锡大学埃里希说,这并非第一次用激光来处理人类细胞,但这项新方法取得了重大进展,与另一种称为“光镊”的激光技术不同,新方法可不接触细胞而移动它     

人类,你是造物主吗

因创建了塞莱拉公司、与美国政府竞争人类基因组测序进程而名扬天下的美国科学家克雷格·文特尔(J.Craig Venter)日前宣布,他们将发起一项新的研究,目标是利用人工合成的遗传物质,制造一种在自然界中并不存在的新生物。文特尔自身的传奇色彩,加上这项研究涉及伦理和安全问题,使我们再次想起老子的至理名言:“祸兮福所倚,福兮祸所伏。”     

科学之窗

分子农业科学之窗杨觉雄加拿大的研究人员预计，不久将出现一种以“分子农业”为主导的农业革命。这种高科技农业的新方法，是利用遗传工程来研制能生产疫苗、药品和生物降解塑料的植物。分子农业的一种方法是从动物或细菌“切除”特定的基因，然后将它们“粘附”在植物细胞上，这是个耗时的过程。如果外来基因插入成功，将出现载有能生产疫苗和其‘已产品所需的新遗传物质的“转基因”植物。研究人员也能应用天然植物病毒作为媒介或新基因的载体，将遗传物质从一种植物转到另一种植物上，以生产高浓度的有价值的药物，如抗生素等。热心于此…