分类: 生物学

  • 中国科学家突破染色体精准编辑技术

    来源:《细胞》

    中国科学家团队发表重大突破,开发出新型”可编程染色体工程”(PCE)系统,实现了对动植物大片段DNA(千碱基至兆碱基级)的精准编辑。该技术通过不对称Lox位点设计、AI优化的重组酶(效率提升3.5倍)及”无痕编辑”策略,成功完成18.8kb大片段插入、12Mb染色体倒位、4Mb删除等操作,并培育出抗除草剂水稻(315kb精准倒位)。这一技术为作物改良和基因治疗提供了全新工具。

  • 人类耐力存在“代谢天花板”

    来源:《当代生物学》

    研究表明,人体长期可持续的能量消耗存在上限,约为基础代谢率(BMR)的2.4倍。研究人员通过同位素标记水追踪发现,即便运动员在竞赛期间每日消耗高达约9000卡路里,他们也会无意识地减少其他活动(如行走)的能量支出,从而使长期总能耗维持在此“代谢天花板”之下。该极限可能受限于人体的最大营养吸收能力。

  • 苹果螺成视力再生研究新模型,为人类眼疾治疗带来希望

    来源:Nature Communications

    美国斯托瓦斯医学研究所研究发现,苹果螺的眼睛结构与人类相似,且能在28天内完全再生。研究团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,证实调控眼睛发育的关键基因pax6在苹果螺中同样起决定性作用。通过建立基因编辑模型并分析再生各阶段的基因表达,该研究为探索视网膜退化等人类眼疾的治疗机制提供了新工具。首席科学家Alejandro Sánchez Alvarado表示,这一突破性模型将推动复杂感觉器官再生的机制研究。

  • 父母肥胖基因直接影响子女肥胖风险

    来源:PLOS Genetics

    伦敦大学学院研究发现,儿童肥胖主要源于直接遗传父母的肥胖相关基因(占影响因素的60-90%),而非家庭环境因素。通过对2500多个家庭 trio 数据的分析,研究者发现母亲未遗传的基因仍会通过子宫环境等”基因滋养效应”间接影响青少年期子女体重,但影响较小(约10%)。父亲则仅通过基因遗传影响子女体重。该研究强调,传统分析可能高估父母生活方式对子女肥胖的影响。

  • 研究发现人类卵细胞线粒体DNA免受年龄相关突变影响

    来源:《科学进展》

    研究显示,人类卵细胞的线粒体DNA(mtDNA)能有效抵御随年龄增长的基因突变。科学家通过测序技术分析22名20至42岁女性的80个卵母细胞后发现,尽管血液和唾液细胞中的mtDNA突变随年龄增加,卵细胞中的突变却未显著累积,且突变多集中于非编码区。这一发现挑战了“高龄母亲更易传递线粒体突变”的传统观点,为晚育女性提供了积极信号。但研究样本量较小,需进一步验证。

  • 中国科学家破解“跳跃基因”LINE-1逆转录转座分子机制

    来源: 《科学》

    中国科学院生物物理研究所团队通过冷冻电镜解析了LINE-1逆转录转座酶ORF2p与核酸复合物的高分辨率结构,首次揭示其通过静电作用识别基因组DNA,并利用复制过程中的叉状DNA结构实现靶向整合的分子机制。研究发现ORF2p作为结构依赖性内切酶,对DNA复制滞后链的瓣状结构具有高催化活性,通过构象变化逐步切割双链DNA。该研究阐明了逆转录转座与细胞复制周期的耦合关系,为开发调控转座子活性的治疗方法提供了新理论框架。

  • DNA损伤诱导干细胞命运分岔 揭示头发变白与黑色素瘤关联机制

    来源: 《自然·细胞生物学》

    东京大学研究团队通过小鼠实验发现,黑色素干细胞在遭遇DNA双链断裂时会启动”衰老耦合分化”程序,通过p53-p21通路促使细胞分化流失导致头发变白;而在特定致癌物刺激下,局部微环境分泌的KIT配体会抑制该保护程序,使受损干细胞保持自我更新能力并克隆扩增,最终形成肿瘤。这一发现揭示了同一干细胞群体依赖环境信号选择耗竭(抗衰老)或扩增(致肿瘤)的拮抗命运,为理解组织老化与癌症发生提供了统一理论框架。

  •  磷元素激增触发地球大氧化事件关键机制获揭示

    来源: 《自然·通讯》

    西澳大利亚大学领导的研究通过分析全球古老碳酸岩档案与气候模拟,发现24亿年前大氧化事件的关键驱动力是磷元素向海洋的脉冲式输入。研究首次证实海洋磷酸盐浓度与大气氧含量呈同步波动关系:磷肥促进光合微生物勃发,加速有机碳埋藏,从而释放氧气至大气。该机制不仅解释了地球生命演化转折点,还为系外行星生命探测提供了鉴别标准——需结合磷-氧耦合模式判断富氧大气的生物成因。

  •  肠道菌群生成血清素新机制为IBS治疗提供新方向

    来源: 《细胞报告》

    哥德堡大学研究发现,两种肠道细菌(Limosilactobacillus mucosae和Ligilactobacillus ruminis)能够协同产生具有生物活性的血清素。在无菌小鼠实验中,补充这两种细菌不仅提升了肠道血清素水平,还促进了结肠神经细胞发育并改善了肠道传输功能。研究同时发现IBS患者粪便中L. mucosae含量显著低于健康人群。这一发现揭示了肠道菌群通过产生神经活性物质影响肠脑轴功能的新机制,为开发针对肠易激综合征等功能性胃肠疾病的微生物疗法提供了新靶点。

  • 经肠道给氧技术(”肛门呼吸”)完成首阶段人体试验

    来源: 《Med》

    曾获2024年”搞笑诺贝尔奖”的经肠道给氧技术(enteral ventilation)已公布首期人体试验结果。该技术通过向结肠内注入富含氧气的全氟碳液体,使氧气通过肠壁进入血液,为气道阻塞或肺功能衰竭的患者提供生命支持。试验在27名健康男性中开展,表明该程序安全性良好,主要不良反应为腹部胀痛。研究者武部贵则博士指出,下一步将使用充氧液体验证其提升血氧水平的有效性。此项技术的灵感来源于泥鳅的肠道呼吸能力,未来若研发成功,或将成为危急情况下的一种呼吸支持新方案。