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【科技日报】海马为何能“雄性怀孕”
科技日报· 2025-11-26 10:48
研究团队还发现了一类"类滋养层细胞",它们的功能和基因表达方式与哺乳动物胎盘中的滋养层细 胞高度相似。此外,海马还演化出一些关键基因,这些基因在类胎盘形成过程中扮演重要角色。 胎生动物成功妊娠的关键环节之一是受精卵顺利着床。尽管胚胎会被母体免疫系统识别,但在母胎 界面处会发生复杂的免疫调节过程,动态平衡免疫排斥与免疫保护,从而保障胎儿正常发育。在哺乳动 物中,调节性T细胞及其关键转录因子foxp3在建立母胎免疫耐受中发挥核心作用。有趣的是,海马基因 组中缺乏foxp3基因。该研究揭示,海马演化出了一套"非foxp3依赖"的独特免疫调控机制,以避免父体 免疫系统将胚胎视为异物排斥,从而保障"父孕"过程的顺利进行。 该研究还比较了不同海龙科物种的育儿袋类型——有的开放,有的半封闭,有的完全封闭。研究团 队发现,这一结构的演化起点可能是一种特化的表皮细胞,其最初的作用只是帮助黏性卵附着在雄性身 体表面。随着时间的推移,这类细胞逐渐招募更多功能相似的细胞,并演化出新的基因,最终共同驱动 了育儿袋结构复杂化和功能多样性。 在海洋深处,属于海龙科的海马及其近亲海龙,正在上演一场生育革命——在这里,承担怀孕重任 的是雄性。 ...
Cell头条:迄今最古老RNA分子,开启猛犸象研究新视角
生物世界· 2025-11-17 12:04
研究核心突破 - 研究团队成功从一具距今约3.9万年的猛犸象标本中恢复了古RNA序列,这是迄今发现的最古老的古RNA序列[4] - 该研究首次报道了10头晚更新世猛犸象的转录组谱,能够解析骨骼肌代谢相关的组织特异性调控机制和生物学功能[4] - 研究表明RNA分子可以保存数万年之久,有望变革对已灭绝生物的研究方式[4] 技术方法与创新 - 研究提出了古RNA分子分离的方法论框架,并设计了涵盖宏基因组学和宏转录组学分析的质量控制标准[8] - 开发了结合深度测序策略、序列比对方法以及针对古转录组数据特征的分析流程,可有效排除DNA污染源的干扰[8] - 该研究提出了古RNA序列转录丰度、组织特异性及内源性来源的判定标准[8] 具体研究发现 - 从3.9万年前的幼年猛犸象Yuka的标本中鉴定出多个肌肉特异性mRNA[9] - 基于猛犸象来源的古RNA序列的基因表达证据,在猛犸象基因组组装中发现了潜在的新型miRNA候选位点[9] - 转录组数据能够对新的非编码基因座进行注释,且组织特异性基因表达模式在时间推移中得以保存[11] 行业影响与前景 - 该研究展示了突破既有认知框架的古RNA分子研究潜力,构建了跨时间维度验证和解码保存转录组的分析体系[4] - 未来将兴起整合基因组学、蛋白质组学和转录组学的多维度古生物学研究[5] - 古RNA研究有望弥补仅通过基因组DNA无法获取的丰富调控信息,揭示已灭绝古生物的认知盲区[7][11]
【科技日报】我国科学家破解长臂猿演化三大谜题
科技日报· 2025-11-10 11:04
研究核心成果 - 成功解析长臂猿系统演化关系、濒危历史及长臂表型遗传基础等关键科学问题 [2] - 相关成果于《细胞》期刊发表 [2] 研究方法与数据 - 研究依托模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施(灵长类设施)进行 [2] - 构建迄今最全面的长臂猿基因组数据集,覆盖18个现存长臂猿物种 [2] - 成功获取包括已灭绝的君子长臂猿在内的3个古代样本的线粒体基因组 [2] 具体科学发现 - 首次明确长臂猿四大属的演化顺序,重绘长臂猿演化树,解决百年分类争议 [3] - 证实秦始皇祖母墓中发现的君子长臂猿归属于冠长臂猿属 [3] - 基因组分析显示多数长臂猿在10万至20万年前的晚更新世经历种群瓶颈期,约7万年前同步恢复,与全球气候变化相关 [3] - 发现现存白眉长臂猿属遗传多样性极低、近交水平高 [3] - 揭示长臂猿SHH基因关键调控区存在特异性缺失,并通过转基因小鼠实验验证该缺失可导致四肢骨骼相对增长 [3] 项目背景与设施意义 - 该研究是昆明动物研究所牵头发起的国际灵长类基因组计划的重要成果 [4] - 研究所管理运维的灵长类设施将持续为全球生命科学研究提供高通量、精准化研究平台 [4]
DNA之父詹姆斯·沃森逝世!曾到访中国,与广东学子交流
南方都市报· 2025-11-08 15:03
核心人物生平与成就 - 美国生物学家、诺贝尔生理学或医学奖得主詹姆斯·沃森逝世,享年97岁 [1] - 1953年与弗朗西斯·克里克共同发现DNA双螺旋结构,三人于1962年同获诺贝尔奖 [3] - 自1968年起担任美国冷泉港实验室主任,主要从事肿瘤研究 [4] 与中国科学界的联系 - 曾多次到访中国,并于2017年表示计划在中国成立以其名字命名的“沃森生命科学中心” [4] - 2020年5月,乐土沃森生命科技中心在深圳落成,沃森担任该中心的终身名誉主席 [4] - 2017年4月访问深圳南方科技大学,与学生分享科学和人生经验 [4] 对癌症治疗与生命科学的观点 - 致力于在中国研发支付得起的癌症疗法,目标是让治疗更便宜、副作用更少、痛苦更少 [4] - 认为人类了解癌症已超过10年,希望在未来50年内能够治愈癌症 [4] - 寄语青年学生不应自负自满,要不断学习新知识,并与同伴互相学习和借鉴 [4] - 为南科大学子写下"Avoid boring People!"的寄语,鼓励学生成长为个性丰富有趣的人 [5]
秦始皇祖母陵墓出土的长臂猿为灭绝新物种
央视新闻· 2025-11-08 11:49
研究核心发现 - 由古DNA测序确认秦始皇祖母夏太后陵墓出土的长臂猿为冠长臂猿属新物种 更正了2018年形态学研究认为的新属结论 [1][5] - 该新物种被命名为“帝国君子长臂猿” 与现存海南长臂猿是近亲 [1][5][7] - 研究还从基因组角度夯实了“天行长臂猿”作为独立物种的分类学地位 并发现调控长臂猿“胳膊长”的基因“SHH” [8] 考古背景与意义 - 帝国君子长臂猿骸骨于2004年在陕西西安秦始皇祖母夏太后陵园第12号陪葬坑出土 [1][6] - 同坑出土动物包括豹猫、猞猁、亚洲黑熊、丹顶鹤等 并伴有青铜铁链及饲养器具 [6] - 推断这些动物为夏太后生前豢养的宠物 其殉葬行为体现了“事死如事生”的古代丧葬观念 [8] 研究团队与发表 - 研究成果于北京时间8日凌晨发表在国际期刊《细胞》(Cell)上 [1] - 本次研究由中国科学院昆明动物研究所牵头 联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中山大学、陕西省考古研究院、山东大学、苏格兰博物馆等机构共同完成 [8]
Nature Genetics:颉伟/陈子江/赵涵合作揭示母源因子OTX2唤醒人类胚胎基因组
生物世界· 2025-10-28 12:06
研究核心发现 - 研究揭示了母源转录因子OTX2在启动人类胚胎基因组激活中发挥关键作用,并探究了其在早期人类生命起始阶段的重要分子调控机制[2] - 该研究由清华大学生命科学学院颉伟教授团队联合山东大学妇儿与生殖健康研究院陈子江院士/赵涵教授团队完成,发表于《Nature Genetics》期刊[2] - 同期《Nature Genetics》发表的评论文章指出,这项新研究阐明了母源因子OTX2在启动人类胚胎基因组激活中的作用[6] 具体作用机制 - OTX2是一种由母体来源的PRD样同源盒蛋白转录因子,对于人类胚胎基因组激活和早期发育是必需的[5] - 在4细胞阶段,OTX2促进关键的胚胎基因组激活基因的激活,包括TPRX1和TPRX2以及与胚胎基因组激活相关的重复序列HERVL-int和MLT2A1[5] - 在胚胎基因组激活目标位点,OTX2直接结合启动子和假定的增强子,其中许多与含有OTX2基序的Alu和MaLR重复元件重叠,并促进染色质的可及性[5] - OTX2敲低所导致的转录组和发育缺陷,可部分通过TPRX1和TPRX2的过表达得以恢复[5] - 同时敲低OTX2和TPRXL会加剧8细胞期染色质开放和胚胎基因组激活缺陷[5]
研究发现大黄蜂间能看见并“传染”好心情
新华社· 2025-10-24 19:18
研究核心发现 - 中国科学家完成动物认知研究,证实熊蜂具备积极情绪传染能力,无需身体接触或化学信号,仅通过观察同伴即可产生积极情绪共鸣[1] - 研究成果于北京时间10月24日以封面论文形式发表于国际学术期刊《科学》[1] 研究背景与意义 - 情绪传染现象曾被视为人类等社会性脊椎动物的专属能力,无脊椎动物是否具备此能力长期是科学谜题[1] - 研究表明情绪传染可能是社会性脊椎动物与昆虫共有的、在进化过程中广泛存在的内在机制[2] - 对于仅拥有约一百万个神经元的熊蜂,其"微型大脑"也能实现复杂的社会情绪处理功能,科学价值远超现象本身[2] 实验设计与过程 - 南方医科大学彭飞教授课题组对熊蜂进行训练,使其建立"特定颜色花朵与奖励"的关联记忆,部分颜色花朵有糖水奖励,部分则无[1] - 研究人员随后向熊蜂提供颜色模棱两可的花,观察其行为[1] 实验结果与结论 - 与刚得到糖水奖励的"开心"熊蜂互动过的熊蜂,会更积极、更愿意去探索不确定的花,表明积极的判断倾向在个体间发生了传递[2] - 后续观测证实,这种情绪传递无需肢体接触或化学信号,仅通过视觉观察即可实现[2] - 结合熊蜂约2500万至4000万年前的演化起源,成果提示情绪与社会认知能力的萌芽或许早已出现在生命演化的早期阶段[2]
同济大学最新Science论文:cGAS的这种突变,可延缓衰老、延长寿命
生物世界· 2025-10-10 12:05
研究核心发现 - 研究首次揭示裸鼹鼠cGAS蛋白上4个特定氨基酸突变(S463、E511、Y527、T530),使其从人类细胞中的DNA修复抑制因子转化为修复增强因子 [3] - 这种功能逆转增强了同源重组修复效率,从而发挥对抗细胞衰老、缓解器官退化、延长寿命和健康寿命的作用 [3][6] - 通过腺相关病毒将裸鼹鼠cGAS递送至老年小鼠体内,可减轻虚弱症状、减缓毛发变白、降低炎症指标并延长健康寿命 [7] 裸鼹鼠生物学特性 - 裸鼹鼠是一种寿命极长的啮齿类动物,寿命可达30-40年,是同体型啮齿动物寿命的10倍以上 [2] - 裸鼹鼠具有抵抗衰老相关疾病的强大能力,包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病 [2] 分子机制解析 - 裸鼹鼠cGAS的4个氨基酸改变通过调控其泛素化状态,延长其在DNA损伤后染色质上的保留时间 [6] - 这种延长存在促进了RAD50与FANCI之间的复合物形成,从而增强同源重组修复 [6] - 恢复这4个氨基酸改变则会消除这些保护作用 [6] 研究背景与意义 - 2018年研究发现人类细胞中cGAS通过抑制同源重组途径促进基因组不稳定 [4] - 该研究证实调控cGAS可作为一种延长寿命的新策略,未来或可通过小分子药物或基因编辑模拟裸鼹鼠cGAS突变 [3] - 2023年Nature研究首次证明裸鼹鼠的长寿与抗癌机制可被转化到其他短寿物种中 [10] 研究方法与验证 - 研究团队通过比较分子生物学分析揭示了cGAS功能逆转的机制 [9] - 突变裸鼹鼠cGAS的4个位点会导致其丧失促进修复能力,而将这4个位点引入人类cGAS可消除其对同源重组的抑制 [6] - 将裸鼹鼠cGAS引入老年小鼠验证了其缓解衰老的效果 [7]
线虫研究揭示长寿跨代传递机制
环球网资讯· 2025-09-29 10:01
研究核心发现 - 研究发现秀丽隐杆线虫中父母代依赖的延长寿命的溶酶体变化能跨代传递,使子代也获得更长寿命[1] - 溶酶体除分解废物外,还能通过表观基因组影响寿命并将信息跨代传递,无需改变DNA序列[1] - 体细胞中延长寿命的变化可通过组蛋白传递给生殖细胞,使子代获得寿命优势[1] 实验数据与现象 - 通过在线虫溶酶体中过表达一种酶,可将线虫寿命延长60%[1] - 即使后代未进行基因修改,其寿命仍高于正常线虫[1] - 长寿线虫与"野生型"线虫交配,子代依然表现出寿命延长特征,且效应可持续到第四代[1] 作用机制 - 跨代传递机制依赖组蛋白,延长寿命的溶酶体变化会激活细胞内过程,导致特定组蛋白变体增多[1] - 特定组蛋白变体通过营养输送蛋白从体细胞运送到生殖细胞[1] - 在生殖细胞中,组蛋白被修饰,使溶酶体信息得以进入生殖细胞并传递给后代[1]
西湖大学发表最新Cell论文
生物世界· 2025-09-23 07:55
研究核心观点 - 西湖大学张鑫教授团队在《Cell》期刊上发表研究,首次提出并发展了一种名为“时间分辨荧光蛋白(tr-FP)”的变革性工具集 [3][4] - 该工具集在时间和光谱域上拓展了荧光显微镜的应用范围,为生物学研究提供了整合系统复杂性和定量准确性的全新解决方案 [4][6] 技术原理与特性 - 研究团队报道了一系列具有理性可调控寿命的时间分辨荧光蛋白,其开发策略是在不影响荧光蛋白光谱特性的前提下调控其寿命 [5] - 这些时间分辨荧光蛋白覆盖可见光谱范围,并具备多样化寿命特征,适用于显微镜观察 [5][7] - 突变改变了时间分辨荧光蛋白的非辐射衰变特性 [7] 应用成果与突破 - 该技术可应用于时域-光谱分辨显微技术,实现了在活细胞内对9种不同蛋白质的同步成像,并将多种细胞活动与细胞周期进行关联分析 [5] - 实现了多路复用超分辨显微成像,通过利用荧光寿命信号同时可视化4种蛋白质,并成功应用于细胞蛋白质化学计量学的定量研究 [5] - 该工具集支持STED-FLIM(受激发射损耗显微-荧光寿命成像显微)和蛋白质化学计量定量分析 [7]