海洋物种知多少

十年磨一剑 在占地球面积2/3的浩渺无际的海洋中,究竟有多少种生物?它们是怎样分布的?作为海洋生物主体的鱼类,又有多少种?这是迄今为止,没有任何一位科学家能够准确回答的世界性问题.     

细菌需要多少个基因

今天的细菌，它们需要多少基因才能存活？或者可以这样问：现代细菌的一个细胞至少有多少基因？如果在过去，这样的问题可能被认为是胡思乱想。然而最近15个月以来，研究人员已经揭示了几种单细胞微生物——包括两种细菌———完整的遗传整体。这一新的信息已经允许研究人员对这一问题作出正确的回答。科学家根据对细菌的完整基因组进行比较后认为，现代细菌最少需要256个基IIJ左右。马里兰州见塞斯达国家生物工艺学信息中心的阿卡迪·马谢吉安（ArcadyR．Mushegian）和尤金·库宁（EugeneV．Koonin）将他的研究发表在9月17日《美国科学…     

钩端螺旋体蛋白质相互作用网络预测与系统分析

问号钩端螺旋体是一种致病菌, 能够引起人畜共患病. 该细菌全基因组序列测序的完成, 为从全蛋白质组学的角度分析蛋白质相互作用网络提供了基础. 本研究通过整合4种计算方法(基因融合法、基因邻居法、系统发生谱法和操纵子法)来预测钩端螺旋体赖株蛋白质相互作用网络. 对运动和趋化系统、信号传导系统、脂多糖生物合成以及黏附、侵袭等有关蛋白质之间的相互作用进行了详细分析. 除此以外, 根据蛋白质的相互作用网络以及功能分类, 预测了203个未知蛋白质可能的功能. 这不仅为进一步研究钩端螺旋体赖株的致病机制提供了一个资料, 也为在基因组范围内应用生物信息学方法研究微生物提供了一个实例.     

基因驱动野外试验极具风险

正在专家们发现基因驱动技术存在许多潜在风险的同时,美国国家科学院却资助了更多基因驱动的研究,其中可能包括"高管控下的野外试验"。2012年,科学家发现了一种能够精确编辑基因的新办法,这种被命名为CRISPR的技术让许多诱人设想的实现成为可能,比如说,科学家想要利用这一技术去治愈遗传性疾病或者去发明新的农作物。     

科学的问题和态度

问题无问题,便无科学.科学知识产生于对科学问题的解答,而无问题,便无解答,也便无科学知识.然而,是什么使一个问题成为"科学的"呢?任何问题都是科学的吗?不是.既然不是,那么科学的问题具有什么特征呢?科学家和科学哲学家们对这个问题的回答是如此多种多样、各不相同,以致要在这个问题上很快达到普遍的一致似乎是不可能的.作为一种假设,我认为:仅当一个问题至少具有下述三个与可传述性、科学的态度和科学的方法相应的特征,它才能被认为是科学的.1.如果一个问题是不可传述的,那么称它为"科     

基因编辑之枪向疾病开火——人体基因编辑时代或将到来

<正>科学家们的研究工作正在变得可能:编辑人类的基因来治疗和预防如同艾滋病和镰状细胞病之类的疾病。这引来科学界巨大的争议。更加有争议的是,它还有可能制造出"生物技术婴儿"。瞄准错误DNA基因编辑技术正在向我们走来。科学家们试图编辑人体胚胎的第一项研究工作于2015年4月中旬登上有关科学类杂志的头版,而另一项研究则向人们展示了基因编辑是如何可能预防儿童遗传性疾     

探索生命的奥秘（八）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

历经百年的探索,生命科学家们终于—— 掌握了基因的真谛 位于人体细胞核23对染色体上的约3～12万个基因可分为4种。 ●结构蛋白基因(即发育遗传基因) 是可以表达出细胞结构的蛋白质。20世纪50年代初,美国人路易斯研究果蝇双胸畸型,发现了同源异形基因控制着体节的发育。20世纪     

费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)盐激蛋白质组学研究

用差异显示蛋白质组学方法, 对费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii) RT19在无盐以及盐激5和50 min条件下的蛋白质表达图谱进行研究. 结果表明, 在无盐时, 该菌株呈现的蛋白数目是481个. 随盐激时间的延长, 其蛋白质数目减少, 在盐激5和50 min时分别是465和424个蛋白质. RT19在盐激后, 有82个差异蛋白出现, 其中诱导表达的蛋白有26个, 阻抑表达的蛋白有23个, 表达量上调的蛋白有12个, 表达量下调的蛋白点21个. 而且不同的盐激时间还出现不同的差异蛋白, 说明其细胞内存在复杂的应答盐激的蛋白质网络调控. 应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)对26个盐激诱导蛋白进行检测, 将获得的肽质纹图谱经过数据库检索, 已初步确定21个诱导蛋白的功能, 其中包括与盐胁迫、γ-丁酰甜菜碱、脂多糖合成、代谢途径和信号传导等有关的酶.     

基因和癌

癌细胞系正常细胞发生畸变、增生和增殖失控的一种状态。问题出在哪里?时至今日,科学家们还不能有把握地说癌症之谜已经揭开。众所周知,癌细胞和正常细胞之间的差异表征了DNA分子的区别,人体内的每一个细胞含有近300,000个基因。精确地点出究竟哪些基因出了差错是至为重要的。对同一种基因何以导致不同种类的癌症这点至今不甚了了。医学     

碳纳米材料可能损害脑组织

科学家们尝试从菠菜中提取一种蛋白质合成系统中的基本蛋白质,结果发现其66%的基因片段与细菌中起同样作用的蛋白质的基因片段同源,而且又有46%的基因片段与后者完全相同。为进一步弄清这种蛋白质的作用,科学家们将其植入细菌中,结果发现细菌的蛋白质合成立即受到抑制。这表明,这种植物蛋白质具有良好的杀菌作用。这种蛋白质含有RRF基因,它首先在细胞中合成,然后被送到叶绿体中发挥作用。细菌蛋白质合成受到抑制,正是由于植物的RRF基因对细菌的RRF基因产生了重要干扰,从而使植物产生化学抗病作用。研究人员发现,植物中存在着一道迄今人…     

采用基因工程法补牙

美国科学家采用基因工程法获得了一种特殊的蛋白质基因,这种基因内含有牙齿的珐琅质成分。科学家们通过哺乳动物细胞的移植,增生这类蛋白质,然后补充适量的钙和氧磷     

嗜水气单胞菌hfq2基因对生物被膜形成的影响

Hfq蛋白是一种进化上保守的sRNA分子伴侣蛋白,在转录后水平调控RNA翻译,涉及细菌重要生理功能的调节.嗜水气单胞菌ATCC 7966基因组中含有两个hfq基因拷贝(AHA_0924与AHA_3797),目前对AHA_3797(简称hfq2)基因功能的研究比较少.本研究首先利用同源重组技术敲除该基因,发现hfq2缺失后形成生物膜的能力显著降低(P0.001),进一步通过SWATH(sequential window acquisition of all theoretical spectra)定量蛋白质组学技术比较野生型与Δhfq2在生物膜状态下的蛋白表达差异,共鉴定出1538个蛋白,其中131个蛋白表达上调, 140个蛋白表达下调.生物信息学分析表明,生物被膜状态下Δhfq2导致细菌铁离子转运相关蛋白表达上调,趋化作用相关蛋白则大幅度下调.进一步利用Western Blotting对部分差异蛋白的表达进行了验证.最后通过铁离子螯合剂添加试验证实, Hfq2蛋白可以通过影响铁离子动态平衡过程来影响细菌生物被膜的形成.了解Hfq2蛋白在细菌生物被膜形成过程的调控机理,对病原菌的防治以及新型抑菌策略的研发具有重要的科学意义.     

BRCA1—小鼠胚胎必需的癌基因

近来,与乳腺癌发生有关的BR-CA1基因正引起了世界范围的关注。当人们于1994年成功地捕获到此基因后,科学家们便认识到他们还须回答该基因在正常情况下起何作用,以及它的突变如何导致癌症等一系列问题。目前科学家们已用遗传工程方法生产缺乏BRCA1基因的小鼠,该模型正为上述问题提供线索,而且似乎提示该基因对于神经系统发育起着极为关键的作用。     

鳍与四肢如何发育和演化?

鱼鳍如何产生,又怎样向陆生四足动物的四肢演化?回答这一科学问题实质上是要理解决定生命这些性状的基因如何受制于自然选择和性选择,以及由此涉及与发育相关的创新动力和演化机制.近10年的研究表明,鳍最早可能是以单鳍褶的形式出现在早期的无颌鱼类中,尔后在向有颌鱼类和四足动物的演化过程中发生了显著变化,且在这一演化过程中,鱼鳍发育必需基因的序列变异、表达模式变化、基因间相互作用甚至部分基因丢失可能起了关键作用.本文综述了鳍的起源、演化历程和发育模式,阐述了鳍向四肢演化、鱼鳍两性异形产生和四肢形态演化的分子机制.     

谈科学家的"国籍""国属"问题

我们习惯于"X籍华裔科学家"的说法.一个科学家的一生可以有几个国籍,通常以最后的国籍来认定,但这并不确切.这位科学家诞生在哪里?何处受教育?为哪个国家做出过重大科学贡献?一生为哪个国家服务?这就不是"最后国籍"所能概括的.于是有了"国属"问题,即科学家一生贡献属于哪一个国家的问题.     

寻找新药基因

科学家通过确认引发疾病的人类基因，能够创造出未来的治疗性蛋白质，并加速强效药物的研村开发O几年前，美国马里兰州罗克维尔市人类基因组科学公司（HGS）的董事会主席及首席行政官员威廉·A·哈兹尔庭（WAnamAHasel．h。）及一些志趣相投的同事断定，弄清人体内的不同基因是     

时间线条

这可能是所有问题中最大的问题：宇宙是怎样起源的？回答这个问题，花了现代顶尖科学家们几十年的光阴。     

能使肿瘤获得抗药性的基因

某些结肠癌、肾、肝的肿瘤具有一种非常活跃的“抗多种药物基因”即 MDRII 这种“抗多肿药物基因”为一种P-糖蛋白编码,这种ρ-糖蛋白在许多正常细胞的细胞膜中均可发现,科学家们相信,这些蛋白质通过泵出毒素来保获健康的细胞。科学家们认为癌细胞中的“抗多种药物基因”可以与抗药性联系起来分析,有一种可能性是,当肾与肝的正常细胞癌变时,ρ-糖蛋白持续作用,这时很难区分毒     

转基因食品有哪些种类

为了提高农产品营养价值,更快、更高效地生产食品,科学家们应用转基因的方法,改变生物的遗传信息,拼组新基因,使今后的农作物具有高营养、耐贮藏、抗病虫和抗除草剂的能力,不断生产新的转基因食品。第一类:植物性转基因食品植物性转基因食品很多。例如,面包生产需要高蛋白质含量的小麦,而目前的小麦品种含蛋白质较低,将高效表达的蛋白基因转入小麦,将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题,研究者发现,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是导致植物衰老…     

人格有多少是遗传的:已有的证据与未来的取向

许多人格心理学家都在致力于回答"人格有多少是遗传的"这一问题.双生子与家系研究的结果发现,大五人格的遗传度大约在31%~41%.然而,分子遗传分析的结果却显示,基因对人格的解释大多都是微效的,因此识别与人格相关的特定基因的路程还很长.未来的研究可以考虑进一步改进人格的测量手段以及人格遗传的分析手段,考虑遗传与环境的交互作用对人格的影响,以及从表观遗传学的角度来考虑个体人格的形成.