2012年2月7日 星期二

《自然》:2011最受歡迎的四大生物新聞

英國《自然》雜誌 ​​網站12月16日公佈了本年度最受歡迎的十大新聞,內容涵蓋量子力學、粒子物理學以及生物學領域,以下選取入選這“四大”的生物新聞。


1. 深海雪人蟹“自給自足”:用自己的爪子培養細菌

據《自然》網站12月2日報導,美國科學家在遠離哥斯達黎加的深海中發現了一種蟹類,它可以在自己的爪子上培育細菌作為食物,這是科學家們發現的首例生物“細菌養殖農場”。研究論文發表在11月30日出版的《公共科學圖書館·綜合》雜誌 ​​上。
這種雪人蟹生活在哥斯達黎加鄰近海域1000米以下有甲烷氣體滲出的裂縫處。科學家們發現,它們經常緩慢且有節奏地揮動爪子,這一點令人十分迷惑不解。他們現在認為,雪人蟹揮動前爪主要是讓細菌吸收更多的營養物質,從而使細菌更易繁殖。


2. 缺失特殊DNA也能促進腦部發育

據《自然》雜誌 ​​網站3月9日報導,美國科學家將黑猩猩的基因組和人類的基因組進行了比較,找出了510個在黑猩猩的基因組中還存在但已從人類基因組裡消失殆盡的DNA段落,這些序列幾乎全都來自基因之間的非編碼基因組區域。研究結果表明,某些基因組消失會促使人類大腦進化。
該研究團隊的領導者、美國斯坦福大學的大衛·金斯利和發育生物學家吉爾·比耶拉羅解釋稱,跟大多數研究不同的是,他們尋找的是人類基因組裡被刪除的部分,而不是現有的部分,他們希望藉此釐清這些消失的基因片段的作用。
威斯康辛大學麥迪遜分校的動物遺傳演化專家肖恩·卡羅爾表示:“這項研究告訴我們,在演化過程中,人類不但會獲得信息,也會遺失信息。”


3. 艾滋病基因療法動物實驗取得成效

據《自然》雜誌 ​​網站11月30日報導,美國研究人員探索出的一種艾滋病基因療法在動物實驗中取得成效,實驗證明感染大劑量艾滋病病毒的實驗鼠也可受到保護。
美國加州理工學院等機構的研究人員報告說,通過使用一種經過改造的腺病毒,可以在實驗鼠肌肉細胞的基因序列中加入一段代碼,使得肌肉細胞能夠生成和分泌一些抗體。這些抗體具有幫助機體抑制艾滋病病毒的作用,最初是在一些對艾滋病有抵抗力的患者體內分離得到的。
研究人員用這種基因療法測試了5種不同抗體的效果,結果發現,兩種代號為B12和VRC01的抗體效果尤其良好。
該研究的領導者、諾貝爾獎得住戴維-巴爾的摩說,動物實驗的成功為接下來開展人類臨床試驗鋪平了道路。雖然通常只用基因療法治療遺傳病,但目前在與艾滋病的鬥爭中還沒找到完全有效的療法,因此基因治療艾滋病值得一試。


4. 世界首個“細胞激光器”問世

據《自然》雜誌 ​​網站6月12日報導,美國馬薩諸塞州綜合醫院的研究人員成功地製造出了全世界首個活的“細胞激光器”——他們利用表達了綠色熒光蛋白(GFP)的腎臟細胞製造出了一種納秒級的激光脈衝,用單個活細胞作為增益介質產生了激光。
科學家們最初在水母中發現了GFP蛋白,其可在不添加其他酶的情況下被誘導發光。研究人員給一個直徑約20微米寬、1英寸(2.5厘米)長的圓筒兩邊裝上鏡子作為光學共振腔,共振腔內裝滿GFP水溶液,再向其中放入腎臟細胞。結果發現,腎臟細胞不僅能產生激光脈衝,也能像透鏡一樣將光回聚並誘導激光發射。更重要的是,該激光設備中的細胞在發光過程中仍然存活,能持續產生數百次激光脈衝。儘管單個激光脈衝比較微弱,僅持續幾納秒,但卻很明亮,很容易探測到。
研究人員認為這項成果有以下幾種應用前景。首先,將其植入活的動物體內,將大大提高透視掃描的精確度,醫生將也能藉助這種體內激光而不是體外掃描來判斷癌症病灶的情況;其次,由於不同細胞結構產生的激光在光學性質上有差異,可以通過分析最後得到的光來研究細胞和機體組織;再次,目前醫學上有一種光動力療法,可把對光敏感的藥物送到要醫治的機體部位,然後用光照來激發藥效,最新研製出的這種“細胞激光器”也許可以增進這種療法的效果。

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