《PNAS》八大热点文章

【字体: 时间:2018年01月16日 来源:生物通

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  这篇关于男同的文章提出了一个新的观点:同性恋与免疫应答有关?

  

生物通报道:《PNAS》(美国国家科学院院刊)是与Nature、Science齐名,被引用次数最多的综合学科文献之一,PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社 科学,主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章(生物类)如下:

Male homosexuality and maternal immune responsivity to the Y-linked protein NLGN4Y

这篇关于男同的文章提出了一个新的观点:同性恋与免疫应答有关?

Body weight homeostat that regulates fat mass independently of leptin in rats and mice

研究人员发现大小鼠体内有一套维持体重平衡的调节系统。而且,这一感知系统与骨骼细胞有关,且独立于瘦素。 这一体系类似于体重计(bathroom scales),能够感知身体体重、体脂的变化,并通过向大脑传递信号,保持体重的平衡。

他们以“肥胖”小鼠为模型(将不同质量的胶囊植入小鼠体内,达到人为增加体重的目的),研究发现小鼠下肢的骨骼细胞负责“感知”体重。如果体重增加,大脑会接收到相关信号,从而减少食物的摄取量,试图维持体重的平衡。而且,额外的体重会导致小鼠体内脂肪减少、血糖水平身高。 研究人员推测,当坐下时,该体重感知体系会产生“错觉”(认为体重减轻),从而增加饮食量。他们认为,将瘦素与该机制结合,有望成为治疗肥胖的有效疗法。

Reviewer bias in single- versus double-blind peer review

这篇文章由中美科学家合作完成,他们发现,与双盲评审人相比,单盲 PC 成员倾向于为来自顶尖机构(包括大学和公司)以及由知名作者写的论文打出更高的分数。这表明由刚崭露头角的研究者写的论文,相比领域中的明星级研究者的同类论文,可能会被(单盲 PC 成员)给予更负面的评价。

研究人员更进一步展示了一些与“招标过程”有关的其他发现,PC 成员指出了他们想要评审什么论文。他们发现 (a) 单盲 PC 成员的招标相较于双盲成员少了大约 22%,(b) 单盲 PC 成员更喜欢招标著名高校和巨头公司的论文。(a) 发现尤其耐人寻味;看不到作者信息,评审人掌握的信息就更少,使得论文评选工作更加困难。然而,双盲评审人相较于单盲评审人招标了更多而不是更少的论文。这表明双盲评审人更多地参与了审查过程。(b) 发现并不令人吃惊,但无疑是有启发性的:作者姓名和机构信息的存在被纳入进了评审人的招标之中。在其他条件相同的情况下,单盲评审人招标顶级机构论文的可能性大约高出平均值 15%。

这项研究指出双盲评审产生了更为密致的招标格局,这有利于更好的论文分配到合格的评审人。研究人员也观察到,掌握作者和机构信息的审稿人倾向于更多地招标顶级机构论文,并投票接收顶级机构或著名作者的论文而不是其他一般的双盲论文。这提供了一些证据表明存在这样的可能:如果作者比较有知名度,或者来自顶级机构,那么其论文在单盲情况下被接收,反之则被拒绝。当然,实际情况依然复杂:双盲审查给会议组织者带来行政负担,减少了发现不同利益冲突的机会,并且在某些情况下由于预印或为领域专家所熟知的长期运行的议程的存在而难以执行。无论如何,作者建议期刊编辑和会议主席认真地考虑双盲评审的优势。

Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants

有一种热带真菌会寄生在蚂蚁体内,吃蚂蚁的身体来获取营养。等它生长到一定程度,会操纵蚂蚁离开蚁巢,寻找一片草叶,爬到正好25厘米高度,并挂在那里。真菌的孢子将从这里散落,感染其他蚂蚁。

这就是偏侧蛇虫草菌(Ophiocordyceps unilateralis)。它的生活史是自然界最可怕的恐怖故事之一。它还是 The Last of Us 里感染人类毁灭世界的那种真菌的由来。

然而一篇PNAS论文让这个故事变得更加可怕了:研究者发现了这些真菌操纵蚂蚁的可能方式。

简而言之,跳过大脑,直接控制肌肉。

很多寄生者都会以各种方式操纵宿主的行为,打喷嚏都可算一种操纵(能把病毒喷得更远),只不过十分初级。高级操纵的典型案例是铁线虫,它寄生在螳螂之类昆虫体内的时候会释放出许多神经递质,让螳螂突然间有强烈的往水里跳的冲动——然后铁线虫就会迸裂出来开始繁殖。这个操控机制还不很清楚,但看起来螳螂是真的“想”进水,哪怕这个想法是外来植入的。如果螳螂有高等意识的话,大概会觉得自己死得很幸福。

偏侧蛇虫草菌没有这么仁慈。和老老实实待在肚子里的铁线虫不同,它的菌丝渗透了蚂蚁躯体的每一个角落,唯独绕开了脑。更可怕的是,它把蚂蚁躯体的周围神经——脑用来控制肌肉的那些神经——都切断了。这些肌肉会被菌丝包围,论文作者 David Hughes 猜测,这些失去了神经的肌肉大概都已经被蛇虫草菌接管。

在最坏的情况下,蚂蚁的“心智”近乎完整, 对身体的控制却在一点点丧失。头脑发出命令,手脚却不听使唤,如同罹患阿兹海默病的老人,只是一切都发生在半个多月的时间里。

此刻,蚂蚁成了它身体的囚徒,真菌才是这具躯体的驾驭者。真菌叫它爬上草叶,它就爬上草叶;叫它咬住叶脉悬在空中,它就咬住叶脉悬在空中。就连它的咬肌都会在此之后萎缩,把它锁死在这个位置。这一切都不是出于它的本意,但却无法停下来;它是意志清醒的行尸走肉,是真菌手中的提线木偶。

死亡来得不太快,但也不太慢。菌丝贯穿了它的大脑,但一切还没结束。这条菌丝将会以它的躯体为养分,释放出更多的孢子,把它的命运再刻到同巢的其他姐妹身上,开始新的循环。

Identification of individuals by trait prediction using whole-genome sequencing data

J. Craig Venter这位基因测序教父级人物最近发表了一篇关于人脸预测软件的成果:在没有其它信息的情况下,通过基因组序列数据预测的外貌特征可能足以分辨某个人。但这项成果受到了猛烈的抨击,评论家们,甚至文章的一位作者都表明这夸大了通过个人基因来进行面部识别的能力,而且这会引起关于遗传隐私的不必要恐慌。

在这篇PNAS文章中,Human Longevity公司(由Venter等人创建的一家私营控股公司)的研究人员针对不同年龄和种族背景的1,061个人全基因组进行了测序,根据他们的遗传数据,以及参与者的高质量3D照片,研究人员通过一种新开发的算法预测了生物特征。他们表示,这种算法可以预测大多数人的三维面部结构、种族、身高、体重等特征。

这种方法从Human Longevity(HLI)数据库中随机选出一组人群(10个人)进行识别的准确率达到74%,研究人员认为执法机构,科学家和其他人员应该保护人体基因组数据,防止DNA信息泄漏,让人有利可趁。HLI在一份声明中表示:“HLI研究人员的一个核心信念是,目前公开的数据库并不能保护好真正的识别和完全的隐私。”PNAS:有了基因组序列,预测外貌不再远

Buying time promotes happiness

人们常说钱并不能买到快乐,花钱的那一刻也许很开心,但过后快乐的心情并不能持久。买心头好的快乐可能很短暂,但研究显示钱的确可以买来快乐,提高对生活的满足程度,而方法就是去僱人为自己处理琐事,买来空閒时间。

研究访问了四千多名来自欧美多国的受访者,探讨买时间与生活快乐程度的关系。受访者当中约28%有花钱来为自己省时间的习惯,例如僱人做家务或是处理琐事等等,而他们对生活也较为满意和快乐。买时间所带来的快乐与个人收入无关,不论贫富只要肯花钱省时间也有同样效果,而研究也发现相比起物质,买时间所带来的快乐更大。

花钱买时间有两个好处,一是避免自己感到时间不够而承受压力,另外在时间控制方面也有较大的自由度不会感到力不从心,等于是令自己的心情变好。再者每个人也需要空闲时间来放鬆或是做喜欢做的事,否则会容易焦躁,甚至失眠。研究里面也提到另一个例子,就是史丹福大学崭新地尝试向医生发放为他们省时间的优惠卷,而结果是收到优惠卷的医生觉得工作和生活的平衡变好,连带人员流失率也降低了!

但研究也发现花钱买时间这做法不算太普遍,即使是富人也不一定会这样做,例如在荷兰受访的八百多名百万富翁之中就超过一半表示从未试过花钱僱人为自己处理杂务。所以若想生活过得轻松愉快一点,是时候考虑一下为自己花钱买时间了!

Precision genome editing using synthesis-dependent repair of Cas9-induced DNA breaks

Geraldine Seydoux博士及其同事将多种供体DNA的组合插入人类胚胎肾细胞中并使用供体荧光蛋白编码DNA对基因的插入进行了验证。

研究人员发现,在基因编辑的过程中,线性目的DNA片段的编辑效率相对更好,质粒的编辑效率高出2-5倍。 同时,文章的作者指出:“通常情况下,生物实验室可以通过PCR轻易地制备线性DNA。”

与此同时,研究人员还对不同长度同源片段的编辑效率进行了测定,他发现最佳长度的同源臂比那些科学家通常使用的要短得多。具体而言,长度为33至38bp的同源臂在最佳条件下能够产生10%至20%的成功编辑。相反,当科学家对长度为15和16bp的同源臂时进行测试时,插入的成功率则会下降一半。他们在人类基因组的三个不同位置重复了这些结果。

总体来看,该基因编辑实验的总体成功率为10%至50%,插入长度为57至993bp片段。在这些基因编辑试验中,较短的序列比较长的序列更易插入,例如,57,714和993bp片段同样时间内插入的成功率分别为45.4%,23.5%和17.9%。而当片段长度超过1000bp时,有效编辑则变得很难发生。

Speaker gaze increases information coupling between infant and adult brains

剑桥大学的科学家们在《美国国家科学院院刊》上发表了一项研究,他们发现,成人与宝宝的目光接触能够促进他们脑电波的相互同步,这会增进宝宝与成人的的沟通,有助于帮助宝宝学习。

这项研究说明,在成年人和宝宝在互动的过程中有明显的脑电波同步现象,而目光直接交汇双向影响了脑电波同步率,并且会明显的提高宝宝主动”沟通“的意愿。

 

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