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生命并不是随机无目的
生物通报道：美国布朗大学生物学家Kenneth Miller表示，自然界存在有目的的“设计”这种想法非常诱人。人们总是想要认为生命不是毫无目的和随机的。这也是为什么在缺少科学支持的情况下，智能设计运动赢得了感性战争的原因。为了回击这项理论，科学家必须发觉出语言“设计”和目的感、以及对自然的科学理解的内在价值。在2月17日的美国AAAS（American Associstion for the Advancement of Science）年会上，Miller提出包括进化生物学在内的“科学”本身就是建立在“设计”的理念之上的——结构与功能的相关性是生命的分子本质的核心。Miller所作的报告题目
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科学家发明模拟光合作用将水分解为氢气的电池
地球的表面四分之三都是水，而阳光是取之不竭的，如果能找到一种经济的方法用太阳能将水分解成为氢气，那么无疑是解决能源和生态危机的灵丹妙药。不过，直到最近，美国的科学家设计出一直概念性的产品，通过模拟自然界发生的光合作用，利用阳光将水变成氢气。 该概念性的产品包括一个催化剂系统和色素分子，因此能够模仿植物光合作用过程中电子的转移和水的氧化。其中关键的地方在于，它包含有一个细微的分子复合体，复合体的中心是一个氧化铱分子，周围是红橙色素分子。催化剂和色素分子的大小都差不多，它们所组成的分子束的半径大约只有2纳米。研究人员之所以选用红橙色素，是因为它能吸收能量最大的蓝光，而且该色素分子也在以前
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DGKδ的缺陷将加剧II型糖尿病的严重性
生物通报道：糖尿病是最常见的慢性病之一。随着人们生活水平的提高，人口老龄化以及肥胖发生率的增加，糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。糖尿病在中国的发病率达到2%，据统计，中国已确诊的糖尿病患者达4000万，并以每年100万的速度递增。其中，II型糖尿病患者占90%。II型糖尿病产生的原因，是由于遗传和环境因素相互作用损害了周边组织的β细胞，造成β细胞对胰岛素敏感性降低，从而引起蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合症。 科学家最近研究证实，在II型糖尿病患者骨骼肌中，δ-甘油二酯激酶 （diacylglycerol kinase δ，DGKδ）的表达水平下降，其活性也出现降低。在糖尿
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德国：施种疫苗可以通过文身进行
一些人通过文身美化身体。最近德国科学家通过在老鼠身上进行的试验表明，文身还可将新一代疫苗引入体内。这些试验用疫苗利用某些DNA片断激发体内的免疫系统反应。目前市场上还没有DNA疫苗，但是采用这种生物技术的药物疫苗有很多种。 因此通过文身导入DNA将有利于疫苗的市场化推广。研究者通过透明墨水文身给老鼠体内注入抗乳头状瘤病毒疫苗。在导入了3剂由这种病毒的蛋白质构成的疫苗后，老鼠体内产生了许多抗体，是传统肌肉注射方法的16倍。之所以产生如此明显的反应，是因为文身造成的小伤口刺激了免疫系统的更快反应。科学家也指出，通过文身导入疫苗的方法并不适用于所有人，也并非所有情况都适用。因为这
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美专家发现导致肥胖等现代病基因
美国研究人员2月14日发表的一份研究报告显示，人类细胞中线粒体的DNA突变帮助我们的祖先适应了较寒冷的气候，但是这种基因突变同时也和现代人类易患肥胖、心脏病和糖尿病等疾病有关。 芝加哥大学人类基因学教授安娜•迪•里恩佐和其同事共采集了82个与能量新陈代谢有关的基因样本，来观察它们是否与气候变化有关。结果，他们发现气候与基因选择之间存在着紧密的联系，如果双方不能适应，将导致人体内基因组紊乱，一些新陈代谢类综合征就会随之而来。 这一研究成果发表在《科学公共图书馆•遗传学》期刊上。里恩佐写道：“地球亿万年的气候变化决定了人类基因变体的分布可
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线粒体DNA突变可致肥胖
美国研究人员2月14日发表的一份研究报告显示，人类细胞中线粒体的DNA突变帮助我们的祖先适应了较寒冷的气候，但是这种基因突变同时也和现代人类易患肥胖、心脏病和糖尿病等疾病有关。 芝加哥大学人类基因学教授安娜·迪·里恩佐和其同事共采集了82个与能量新陈代谢有关的基因样本，来观察它们是否与气候变化有关。结果，他们发现气候与基因选择之间存在着紧密的联系，如果双方不能适应，将导致人体内基因组紊乱，一些新陈代谢类综合征就会随之而来。 这一研究成果发表在《科学公共图书馆·遗传学》（PLoS Genetics）期刊上。里恩佐写道：“地球亿万年的气候变化决定了人类基因变体的分布可能与一些普
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美研究称绘制人类基因图谱仅需4分钟
美国加利福尼亚州一研究机构说，一种仅用时4分钟便可绘制出完整人类基因图谱的技术即将问世。这种技术成熟后，个人只需花费1000美元就可获得一份属于自己的完整基因图谱。 位于加州的“太平洋生物科学”研究机构首席执行官休斯·马丁说，这一技术将为人类健康带来变革。他说，这项技术目前主要面对研究机构，以帮助科学家们发现基因与疾病以及人类行为之间的关联。 “以足够快的速度和足够低廉的价格为人们绘制基因图谱，能帮助我们发现许多有趣的问题。比如，我们可以绘制出1000名吸毒成瘾者的基因图谱，然后和1000名没有毒瘾的普通人基因图谱比对，看看两者之间存在什么差
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研究人员发现哺乳动物产生精子所必需的蛋白质
日本研究人员最近在动物实验中发现了哺乳动物原始生殖细胞分化成精子时所必需的蛋白质，这项成果有助于开发针对无精子症等不孕症的疗法。 原始生殖细胞既可分化成精子，也可分化成卵子，生殖细胞性别的决定在动物发育的胎儿期才完成。在胎儿期，将来发育成卵子的生殖细胞发生减数分裂，而将来发育为精子的生殖细胞则停止细胞分裂。 日本国立遗传学研究所教授相贺裕美子等研究人员利用实验鼠研究发现，蛋白质“Ｎａｎｏｓ２”只在精子细胞中出现。不能合成这种蛋白质的实验鼠，原本该分化成精子的生殖细胞开始减数分裂，精子不能正常形成，如果强制“Ｎａｎｏｓ２”蛋白质在本该发育成卵子的生殖细胞中发挥作用，这些生殖细胞就会雄性化。 研究
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“我的眼里只有你”获科学依据
日本一项研究发现，大脑中的一种氨基酸发挥着目光定位的作用。 据共同社2月16日报道，人眼看某个物体时，脑神经细胞会发出指令，通过肌肉收缩带动眼球运动。日本自然科学研究机构生理学研究所和群马大学的联合研究小组通过对实验鼠进行研究，分析了眼球运动过程中的“定位”机制。 他们给实验鼠的脑神经细胞施加相当于看到物体时的电刺激，鼠脑立刻分泌出大量4－氨基丁酸。如果阻碍4－氨基丁酸的作用，神经细胞的指令就难以被抑制，实验鼠的眼球就不断运动。研究人员由此推断，4－氨基丁酸在眼球运动中充当着“刹车”的角色。
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两个肿瘤蛋白如何夹击并摧毁抑瘤因子
生物通报道：FOX蛋白家族（forkhead family）是一类进化保守的转录因子，具有抑癌作用。美国德州大学的科学家发现，该家族的成员FOXO3a（Forkhead box O 3a）在两个肿瘤蛋白的依次作用下，被细胞内的蛋白“粉碎机”消灭掉。研究结果发表在2月10日的《Nature Cell Biology》上。人们已经知道RAS–ERK信号通路能够促进肿瘤的生长和增殖，因此Mien-Chie Hung等人希望通过研究找出该过程的详细机理。进行了一系列实验后他们发现，ERK能够将磷酸基团加到FOXO3a的三个特定位点上。进一步研究发现，硫酸化的FOXO3a被劫持出细胞核。FOXO3a和其
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过度频繁使用手机会致癌？
生物通报道：以色列特拉维夫大学的一位女医生最近在《American Journal of Epidemiology》上发表文章称，过度频繁在耳侧使用手机会增加腮腺出现良性或恶性肿瘤的风险。该研究的负责人Siegal Sadetzki表示，这项对以色列人口进行研究的结果意义非常重大，因为目前无线通信技术的飞速发展使得手机在很多国家的使用非常普遍。她们的研究的对象包括500个左右被诊断出良性和恶性腮腺肿瘤的手机用户。这些人的使用手机的方式包括打电话的次数以及通话时间等等，与大约1,300个健康的人群进行对比。结果发现，频繁地在耳的一侧使用手机的人，腮腺肿瘤出现的几率比不使用手机的人高50%。研究还
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细胞交谈与生发的秘密
生物通报道：2月15日《Genes & Development》的封面文章，是关于真皮乳突（dermal papilla）和上皮干细胞（epithelial stem cells）之间的信号交谈，以及这个信号通路如何促进毛发生成的。该研究由美国洛克非勒大学及霍华休斯医学研究所的Elaine Fuchs及其同事完成的。上皮干细胞散落在毛囊的上部，而真皮乳突则位于毛囊下基底的间质细胞层中。来自真皮乳突的信号，指导上皮干细胞形成毛囊、调节毛发生长及再生。然而，这两种细胞并不直接接触，它们必须依靠信号分子来完成上述过程，但是科学家对这个信号途径，却并不了解。直到最近，Fuchs等人才发现一种称
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最新干细胞研究揭开癌症神秘面纱
生物通报道：来自瑞士的科学家们通过干细胞研究揭示了癌细胞如何生长，以及如何被杀死的新机制，这种“空白”细胞（blank cell，这里指干细胞，生物通注）能发育成完全成熟或者“分化”细胞。而另外一组来自英国的研究人员同时在儿童癌症最常见的形式——急性淋巴细胞性白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）的病发原因方面也取得了突破性进展，这有利于这种疾病的扩散治疗，和发展出更新更有效的药物。这两项上个月在一个有关干细胞生物学研究的国际会议上公布的研究结果为科学家们深入了解癌症机理提供了重要信息。这一会议由欧洲科学基金会（European Science Founda
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体细胞高频突变的两种保护机制
生物通报道：体细胞高频突变（somatic hypermutation）是免疫系统的重要功能，能够通过在发生中心B细胞的免疫球蛋白基因引入定点突变，产生出具有各种各样的高亲和性抗体。活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶（activation-induced deaminase，AID）脱去基因组胞嘧啶的氨基后，起始了体细胞高频突变；突变反应的最后，进行尿嘧啶错配和碱基剪切修复。这种突变的频率很高，修复的机制又很容易出错，对B细胞基因组的稳定性显然是一个很大的威胁。那么B细胞如何在进行体细胞高频突变的同时，不破坏基因组的完整性，以避免出现B细胞肿瘤？ 人们以前普遍认为，AID的定位和活化处于严格控制之下，是
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《科学》头条：基因组研究新发现
生物通报道：基因组一般指单倍体细胞中的全套染色体，或者单倍体细胞中的全部基因，有关基因组的研究一直以来都是科学家们关注的焦点，近期《Science》上公布的几项研究成果报道了这一方面的重要进展。来自霍德华休斯医学院，哈佛医学院，波士顿伯莱哈姆和妇女医院（Brigham and Women’s Hospital）的研究人员利用一种基因组大规模筛选技术提出了一种经济有效挑选出对付癌症的新药靶的方法。在这项研究中，研究人员首先构建了新的病毒载体，每一个载体都含有一个RNA分子，用来关闭带有补充序列的基因。载体还带有DNA“条形码”，这样研究人员稍后就能确定哪些RNA对细胞行为具有大的影响。研究人员将
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脊髓性肌萎缩症的基因疗法
生物通报道：美国特拉华州立大学（University of Delaware）的研究人员最近研制出一种新的基因疗法，有望能够用于治疗人的脊髓性肌萎缩（SMA）。研究结果发表在2月5日的《Experimental Cell Research》上。脊髓性肌萎缩是2岁以下婴儿死亡的头号原因。据国际非营利机构“脊髓性肌萎缩之家”的统计，每六千个新生婴儿中，就有一个是脊髓性肌萎缩患者；人群中有 2.5%的人是该疾病的遗传携带者。这种疾病是一种遗传病，由于SMN1基因的突变或缺失所引起的。患有I型脊髓性肌萎缩的婴儿，不能坐立、爬行、走路、抬头以及正常呼吸，通常在2岁前就死亡了，因为有缺陷的SMN1基因导致
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肿瘤相关转录因子p300/CBP的三维结构及作用机理
生物通报道：p300/CBP是一个与多种癌症有关的转录因子，了解其三维结构及作用机理对于治疗肿瘤有重要的意义。对此研究的最新突破是由Wistar研究所和Johns Hopkins大学医学院的研究人员作出的，结果发表在2月14日的《Nature》杂志上。我们都知道，线性双螺旋的DNA上存储的遗传信息，经过转录和翻译合成蛋白质，在细胞的发育和代谢等重要的生理过程中起作用。但是，一个细胞的绝大部分存活时间里，其DNA都是高度压缩后存放在细胞核中的。DNA的压缩是通过缠绕在组蛋白上实现的。维持细胞生命及功能所必需的少数基因转录，则只是一小段 DNA从组蛋白上松开，解放出来供RNA聚合酶等结合上去。因此
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中外科学家《PNAS》文章取得重要进展
生物通综合：来自上海交大系统生物医学研究院、浙江大学第一附属医院、英国帝国理工大学、国家人类基因组南方研究中心和中科院武汉物理与数学研究所5个科研和医疗机构的科学家们经3年联合攻关，在肠道菌群与人体健康关系的研究中取得重要进展。研究人员对一个四世同堂的中国家庭7位成员的肠道微生物组成和人体代谢特征进行了分析，鉴定出肠道内参与人体代谢过程的一些重要细菌。其研究成果日前发表在国际权威学术杂志《美国国家科学院院刊》上。 生活在人体肠道内数以万亿计的细菌被统称为“肠道菌群”，它们和人体有着密不可分的互利共生关系。肠道菌群的组成影响着每个人的健康。经研究发现，肠道菌群结构紊乱与糖尿病、肥胖症等诸多疾病有
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本期《自然》《科学》精选
生物通综合：2月14日《Nature》封面故事：蝙蝠飞行能力先于回声定位美国怀俄明州“绿河组”曾产生很多重要化石，包括Icaronycteris index，它在超过40年的时间里一直被认为是已知最古老的蝙蝠。它的颅腔特征表明，该动物是通过回声定位来确定猎物位置的。这一结果促使关于蝙蝠进化的“先飞行”说、“先回声定位”说和“并行发育”说等假说的支持者之间产生激烈争论。新的“绿河组”蝙蝠化石（包括两个近乎完整的骨架，其中一个刊登在本期封面上）似乎已经解决了这个问题，它们是支持“先飞行”说的。新发现的物种是已知最原始的蝙蝠。它有充分发育的翅膀，显然能够进行动力飞行，但耳朵区域的形态表明，它不能进行
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《科学》:揭开中药的"神秘面纱"
最近，美国《科学》杂志以《揭开中药的神秘面纱》为标题报道了中国即将启动的“本草物质组计划”和围绕该计划引发的一些争议。 大连，中国——基因组学、蛋白质组学、代谢组学……本草组学？做为揭开大自然的生物化学秘密的最近一次进攻，位于这个海滨城市的一个中国团队正开始一项15年计划，试图鉴定出在中国用了数百年的草药药方的成分。 本草物质组计划是最新的——也是最雄心勃勃的——试图让中药现代化的一次尝试。这些古老的药方——多达40万个方剂、用了1万种草药和动物酊剂——是中国许多人选择的治疗方法，常常是唯一的方法。在1970年代，在中药的启发下研究人员从青蒿中发现了青蒿素做为抗疟疾的良药。但是中药的
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