生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young),奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟,也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm),是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理,特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义,同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。     

本期专题简介

正2017年诺贝尔奖于10月2日开始陆续揭晓。诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家Jeffrey C.Hall、Michael Rosbash和Michael W.Young,奖励他们发现了控制昼夜节律的分子机制。诺贝尔物理学奖授予美国的麻省理工学院教授Rainer Weiss、加州理工学院教授Kip Stephen Thorne和Barry Clark Barish,以表彰他们在LIGO探测器和引力波观测方面作出的决定性贡献。化学奖授予瑞士洛桑大学科学家Jacques Dubochet、美国哥伦比亚     

银额果蝇自然群体中的mtDNA多态性

银额果蝇(Drosophila albomicans)是D.immigrans种组D.nasuta亚组的一种体型较大的果蝇.在众多的果蝇中,迄今已知只有两种果蝇含有B染色体,银额果蝇是其中之一,而且其B染色体频率在各地理群体中呈规律性分布.同工酶和杂交试验的数据表明该种的一些地理群体已出现明显的分化,可能已达亚种或半种的水平.因此,银额果蝇可能是     

长寿减肥靠果蝇

人类长寿的愿望或许要靠果蝇来帮助实现。20年以前.科学家已经开始利用果蝇研完长寿的奥秘。去年美国加州大学罗斯教授在第五百代果蝇中发现了长寿型果蝇,但是这仅仅是偶然发生的事件。最近科学家在果蝇体内发现一种变异基因,称为"印地"(I’m not dead yet.简称 Tndy)。科学家推测,由此开发出的药物将有延年益寿的功效和减肥的效果。美国康涅耿克州立大学健康研究中心的 S.L.赫尔方教授和同事们在一次     

果蝇近缘物种间性腺特异ncRNA表达图谱存在显著差异

以果蝇为材料, 检测ncRNA在物种间表达的保守性. 选取在黑腹果蝇(D. melanogaster)研究中获得的12个性腺特异表达的ncRNA基因, 用RT-PCR技术分别对黑腹果蝇及其近缘物种D. simulans, D. yakuba, D. pseudoobscura和D. virilis的头部、精巢和卵巢进行了ncRNA转录信号的检测. 结果显示, 在果蝇中, ncRNA的表达与否及表达强度(表达图谱)在种间有显著差异, 并体现出组织特异性的明显变 动, 表明ncRNA的表达在近缘物种间的保守性很低.     

果蝇:最具研究价值的昆虫

在世界范围内 ,再没有哪种昆虫比果蝇更吸引过科学家的注意力了。自从 1850年一位法国生物家首先发现果蝇那对凸出的眼睛背后两爿脑叶同它的社会行为有关以来 ,这种昆虫就始终被放在实验室显微镜之下了。一个多世纪以来 ,科学家对这种 3毫米长的昆虫绕着受损的水果噬啮、产卵和繁殖等方面已经积累了许多研究成果。中国科学院上海生物科学研究所研究员顾爱科(ＧｕｏＡｉｋｅ)说 ,果蝇之所以有价值 ,是因为它的控制多细胞机体及早成长的基本遗传机制在百万年进化过程中被保存了下来。根据一位备有详细网页 (ｗｗｗ .ｅｃｏｌｅｓ .ｏｒｇ/ＶＬ…     

本期专题简介

<正>2016年诺贝尔自然科学奖都已尘埃落定。日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)因细胞自噬机制方面的卓越贡献而独享生理学或医学奖。物理学奖授予大卫·索利斯(David J.Thouless)、邓肯·霍尔丹(F.Duncan M.Haldane)和迈克·科斯特里兹(J.Michael Kosterlitz),以表彰他们关于拓扑相变和物质拓扑相方面的理论发现。化学奖授予让-皮埃尔·索维     

果蝇独居的后果

果蝇是一种社会化动 物,科学家常常用它做实 验,研究人类社会.在最近一项实验中,科学家将果蝇单独隔离,然后与群居的果蝇进行对比.结果发现,独居的果蝇睡眠更少、进食更多.     

Wolbachia感染显著提高果蝇的嗅觉反应

以拟果蝇Drosophila simulans为研究对象, 采用嗅觉陷阱并结合T-迷宫法测定了Wolbachia感染对果蝇嗅觉反应的影响. 同时, 采用定量PCR方法, 研究了果蝇嗅觉反应能力与其体内Wolbachia的密度和4个嗅觉相关基因表达的关系. 结果表明, Wolbachia感染能够显著提高果蝇的嗅觉反应能力, 表现为寻找食物的时间缩短, 被陷阱捕获的百分比增大, 对气味更加敏感. 随着嗅觉反应时间的延长, 果蝇体内的Wolbachia密度呈减少的趋势. 15日龄果蝇体内的i密度, 在不同嗅觉反应时间的果蝇体内存在显著差异, 果蝇体内Wolbachia的密度越高, 嗅觉反应能力越强. 嗅觉反应能力强的果蝇, 其体内嗅觉受体基因or83b的表达量显著高于嗅觉反应能力差的果蝇. 结果表明, Wolbachia可能通过调节宿主嗅觉相关基因的表达, 从而提高宿主的嗅觉反应能力.     

果蝇翅膀器官芽中Dpp 浓度梯度形成的数学模型

 Decapentaplgic(Dpp)是影响果蝇翅膀发育的重要成形素(morphogen)之一. 在果蝇胚胎发育的过程中, Dpp 在翅膀器官芽的前后轴(antero-posterior axis)附近产生, 通过某种未知的机制输运到翅膀器官芽的其他位置, 启动相应的信号转导通路, 控制目标位置细胞的生长发育. 通过反应扩散方程建立成形素通过细胞膜非受体(non-receptor)的协助从其局部合成区域扩散到远程作用区域的数学模型, 研究非受体对成形素浓度梯度形成的影响. 阐明了通过非受体协助的成形素输运机制, 可以形成既有生物学意义又对成形素超表达具有好的鲁棒性的浓度梯度.       

大卫·邵勒斯的治学和建树:纯粹探索凌绝顶

<正>大卫·邵勒斯(David J.Thouless)对很多重要物理问题有深入的思考,他在同行中有理论物理学家中的理论家称誉.2016年诺贝尔物理学奖授予他和邓肯·霍尔丹(F.Duncan M.Haldane)、迈可·科斯特里兹(J.Michael Kosterlitz),对他们物质形态及其转化探索的嘉奖实至名归,从物理学本身的发展状况表彰时机也很恰当:相应领域正处于蓬勃发展中.随着时间的推移得奖工作在物理学中的重     

中国黑腹果蝇群体的ADH同功酶的遗传多型性(二)

研究黑腹果蝇(D.melanogaster)群体的基因型的类型及其频率和杂合率,有利于了解该群体的遗传结构。在本文中,报道中国北方的沈阳、石家     

他们奠定了信息经济学的基石

三位美国学者,因为对非对称信息(asymmetric information)市场的研究,同获2001年度诺贝尔经济学奖.他们是:加州大学伯克利分校的阿克洛夫(George Akerlof)教授、斯坦福大学的斯宾塞(Michael Spence)教授和哥伦比亚大学的斯蒂格利茨(Joseph Stiglitz)教授.知道这个消息,笔者感到特别高兴.笔者曾写过<对付欺诈的学问--信息经济学平话>,介绍这三位信息经济学奠基人的工作.     

1985年诺贝尔生理学·医学奖获奖者介绍

两位美国科学家因发现胆固醇代谢调节机理而荣获1985年诺贝尔生理学·医学奖.1985年10月14日,瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的诺贝尔奖评选委员会宣布,美国得克萨斯大学的布朗(Michael S.Brown)和戈尔茨坦(Joseph L.Goldstein)两医生的发现彻底改变了人们对胆固醇代谢的认识,从而使人们对血胆固醇水平过高所致疾病的治疗大为改观.动脉粥样硬化性心脏病是美国和大多数发达国家人群的主要死亡原因,它与一些环境因素有关,其中包括高饱和脂肪和高胆固醇饮食.     

Toll样受体和树突状细胞：免疫激活传感器——2011年诺贝尔生理学或医学奖简介

Toll最早由德国科学家克里斯汀·纽斯兰芙哈(Christiane Nüsslein Volhard）等于1985年发现,其功能为调控果蝇体节发育。1996年法国斯特拉斯堡国立研究中心的朱尔斯·霍夫曼(Jules Hoffmann）发现Toll基因产物与果蝇感受病原微生物入侵相关,其激活为进行有效防御所必需;1998年美国斯克里普斯研究所布鲁斯·博伊特勒(Bruce Beutler)发现对细菌致病产物脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）耐受的小鼠存在一个与果蝇Toll基因非常类似的突变受体基因,并证实这一Toll样受体（Toll like receptor, TLR）就是识别LPS的受体。这些发现表明哺乳动物与果蝇的先天性免疫激活采用类似的分子。他们两位也因发现了激活先天性免疫应答反应的传感器而分享2011年诺贝尔生理学或医学奖一半的奖金,另一半奖金由美国洛克菲勒大学的拉尔夫·斯坦曼(Ralph Steinman)独享。斯坦曼于1973年发现树突状细胞（dendritic cells, DCs）,并证实其可激活T细胞,引发获得性免疫应答。进一步研究表明树突状细胞可感受由先天性免疫应答产生的信号并控制T细胞的激活,使免疫系统只对致病微生物产生应答从而避免对自身内源分子进行攻击。这些发现使我们对免疫系统的激活和调控机制有了深入的了解,有助于开发全新的疾病预防和治疗手段。     

磁共振成像技术新进展

<正>作为一种临床诊断技术,磁共振成像为人体内部疾病诊断提供了无与伦比的灵活性。1977年,雷蒙德·达马迪安(Raymond Damadian)、迈克尔·戈德史密斯(Michael Goldsmith)和劳伦斯·明科夫(Lawrence Minkoff)观察到癌变组织和健康组织会产生不同的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)信号,受到这一现象的启发,他们对人体进行了首次     

新手性3-氯-2(5H)-呋喃酮的合成及其不对称反应的研究

研究了新的手性合成子 ,5 (l 孟氧基 ) 3 氯 2 ( 5H) 呋喃酮 ( 5a)的合成方法及其不对称合成反应 .5a制备方法简便 ,它作为稳定的Michael受体 ,可与氧的亲核试剂发生串联的双Michael加成 /分子内亲核取代反应 ,通过此反应 ,一举生成了 4个新的手性中心 ,得到了一般方法难以合成的含有多个手性中心的螺 环丙烷类化合物 8.详细报道了 5a和 8的合成以及它们的IR ,UV ,1HNMR ,13 CNMR ,MS ,元素分析等结构分析数据 .经X 四圆衍射确定了手性的螺 [1 氯代 4 (l 孟氧基 ) 5 氧代 6 羰基双环 [3.1 .0 ]己烷 2 ,3′ ( 4′ l 孟氧基 5′ l 孟氧基丁内酯 ) ]( 8)的立体化学结构 .此不对称反应可以为某些新的光学活性螺 环丙烷类化合物提供重要的合成策略 .     

对果蝇四个不飞翔突变型的遗传及背纵肌的形态学研究

根据前人工作,本文报道了我们用EMS筛选到37个点突变品系,并对其中四个品系进一步进行了遗传学及间接飞翔肌的形态学研究。 一、材料与方法 1。果蝇品系 Canton—S(C—S)品系作为标准品系,所有突变品系及定位品系的果蝇均饲养在25℃普通培养基的条件下。在果蝇羽化后4—7天进行飞翔行为的测试。     

1995年诺贝尔医学奖——破译胚胎发育的遗传规律

三位与果蝇打交道40余年的胚胎遗传学家荣获了1995年诺贝尔医学奖,他们是美国学者爱德华·路易斯、埃里希·维绍斯和德国学者克里斯蒂安·尼斯莱因—福尔哈德。他们因“发现了控制早期胚胎发育的重要机理”而获此殊荣。 最早应用果蝇进行生物学研究的是哈佛大学学者伍德沃思,那是在1900年。后来伍德沃思将果蝇推荐给卡斯尔,并指出果蝇可能是遗传学研究的最佳实验模型。卡斯尔     

昆虫世界的两性关系

黄果蝇的雄虫竞争 黄果蝇是研究遗传和演化的绝佳对象.黄果蝇成虫在野外以腐烂水果为生,常成群聚集取食.由于雌蝇常有与多只雄蝇交配的机会,雄蝇必须面对强大的精子竞争压力,因此雄蝇演化出了能杀死它交配前雄蝇精子的细胞.