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骨骼发育的分子计时器被发现
生物通报道:从生到死,人的骨质的发育自有其特定的规律。德克萨斯州大学西南医学中心的研究人员已经发现了一种能够控制骨质形成的精确的时控过程的一个重要步骤的蛋白质。在这项研究中,Eric Olson博士和同事发现蛋白HDAC4对适时的骨质发育(或称骨生成)至关重要。他们将这些发现公布在2004年11月的Cell上。骨骼形成的过程包括三个阶段,并且由能够根据需要分泌和吸收物质的特化骨细胞编排。第一步,骨细胞先产生一层柔软的软骨“地基”,在它之上的成熟骨质将会变的坚固。接着,含钙和磷酸盐的矿物质沉积到这个“地基”上并形成一个骨质框架。最后,这种粗物质被雕刻并加固形成骨骼。这个过程如果出现错
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海绵引出的免疫系统调节因子
生物通报道:以芝加哥大学为基地的一个国际性研究组通过对一种冲绳海绵的研究,解开了一个生物学秘密,并且这个发现揭示出一种促进身体抵御癌症的新方法。研究人员的证据证明一种叫做iGb3的糖脂在调节T细胞反应中扮演重要角色。他们将这些结果刊登在11月的Science上。发现不足十年的NKT细胞之所以不同寻常,是因为它们的靶标是脂质而不是蛋白质。当有一种可以发送危险信号的脂质存在时,这些细胞就会产生化学信号如γ干扰素和白细胞介素-4等来告诉免疫系统的其它成分将这些入侵者从身体中清除掉。这个系统有缺陷的小鼠往往会发生癌症并且对感染很敏感。另外,被误导的NKT细胞在自体免疫疾病中可能起到一定的作
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德成功阻断转基因植物花粉扩散
转基因植物可能通过花粉扩散而给周边的生态系统带来无法预料的后果,这一直是研究人员面临的一个必须解决的难题。德国维尔茨堡大学的研究人员成功地使转基因植物的花粉自行凋亡,从而解决了上述难题。 据德新社10日报道,该大学生物中心托马斯·罗伊奇教授说,他们在实验中在番茄和烟草等植物中“关闭”了某一特定的转化酶,成功地使花粉凋亡。 罗伊奇解释说,上述特定转化酶在植物的某些部分负责碳水化合物的供应。在雄蕊中,这种酶也在特殊的细胞中表现活跃,以向成长中的花粉提供营养。如果这一功能被阻断,花粉无法发育成熟,也就不能把植物的基因继续传播,而植物可以照常发育,甚至生成花粉,但花粉却不再发育了。在植物的其他部分,转
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德利用自体成肌细胞治疗心肌梗塞
德国最近对一名心肌梗塞病人实施了一种新型疗法,医生将经过特别培养的骨骼肌成肌细胞注入病人因心肌梗塞而受损的心肌中。病人术后情况良好,预计将于近日出院。 据德新社11日报道,汉堡埃彭多夫大学医院称,两周前进行的这例手术在德国尚属首次。成肌细胞是手术前一周从这名54岁的病人的小腿骨骼肌组织中提取出来的,并经过了一系列特殊的处理。但手术是否完全成功还要在半年后才能予以检验。 针对上述治疗尝试,慕尼黑德国心脏病中心一位专家认为,成肌细胞在心脏中能发挥多大的作用目前还不清楚,利用成肌细胞治疗心肌梗塞的疗效以及是否能够延长病人的生命都有待进一步的观察。他估计,相关疗法要大规模投入临床运用,最早还需10年。
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用RNAi攻击胆固醇
生物通报道:近几年来,RNAi技术已经成为分子生物学研究领域的一把利剑。最近,一项新的研究表明用RNA干扰技术靶向单个基因的RNA能够成功地降低小鼠的胆固醇水平。这些结果公布在2004年11月11日的Nature上。仅仅在数年前,研究人员发现除了细菌以外的所有生物体控制基因表达,部分依赖于一种叫做RNA干扰的机制。研究人员一直试图将这个机制用于人类疾病的治疗。这种方法的原理很简单,即创造出一个所谓的短干扰RNA(siRNA)分子,这种分子能够抑制一种致病基因的转录。这个方法在离体情况下被证实有效,但是当注射给病人时siRNA则不容易被吸收。由Hans-Peter Vornloche
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儿童脑瘤的新基因靶标被发现
生物通报道:Johns Hopkins的研究人员发现一种干细胞基因与常见的儿童脑癌有关。这个发现为以这个基因为靶标的基因疗法开辟了道路。这个基因叫做Notch2,它是调节大脑干细胞生长和存活的重要因素。这些发现刊登在11月1日的Cancer Research上。在美国,每年大约有2000名儿童被诊断为脑瘤,其中五分之一的儿童患的是成神经管细胞瘤。这种癌症发生在小脑中,其特征是产生大量表面特征类似干细胞的细胞。果蝇中的Notch2已经被研究了将近一个世纪。Johns Hopkins的研究组发现由Notch2基因编码的一种蛋白能够使儿童成神经管细胞瘤的生长增加27%。研究还揭示出具有高
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MicroRNA研究 治疗糖尿病的新途径
生物通报道:一项对新近发现的microRNA基因的研究揭示出它具有调节胰腺中胰岛素分泌的功能。这些发现第一次确定了一个哺乳动物microRNA基因的生物功能。Rockefeller大学的研究人员将这个发现公布在2004年11月11日的Nature上。MicroRNA基因是最近发现的一大类不能编码蛋白质的调节性基因。尽管这些基因遍及所有多细胞生物中,但是它们的生物功能却基本还不清除。新的研究中,研究人员发现microRNA miR-375能够调节胰岛素分泌。Nikolaus Rajewsky研制出一种能够预测基因组中microRNA的靶标的计算机程序。在这项研究中,他们利用这个程序预
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植物寄生促进植物种间基因交换
生物通报道:据印地安那州大学的研究人员报道,不同植物种类间的基因交换可能由它们的寄生生物促成。这些发现刊登在本周的Nature上。这一发现是对刊登在今年7月30日的Science上的有关“基因能从植物寄主转移到植物寄生虫中”的报道的补充。总括起来,这些发现表明植物寄生是第一个已知的种间基因交流的媒介。植物寄生是第一个可靠的植物种间基因交换的机制,其它机制也可能很重要,但是目前还只是推测而已。在这项研究中,Jeff Palmer博士和他的研究生Gregory Young给出了两个新的有关线粒体基因atp1的“平行转移”(这种基因从寄生性开花植物转移到车前草中)的例子。三个车前草种类具
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隐球酵母菌性别决定基因酷似人类Y染色体
生物通报道:Howard Hughws医学院的研究表明,真菌在重组决定性别的基因时和动物(包括人类)具有很多相似之处。研究组发现感染性真菌“隐球酵母菌”决定性别的基因组区域与人类Y染色体惊人地相似。研究人员将这些发现公布在2004年12月的Public Library of Science Biology上。这些结果表明,尽管人类和真菌有很大差别,但是相似的进化过程决定了两者具有相似的性别决定区域。真菌也可能因此成为研究性染色体进化和导致不育的遗传变化的一个有用的模型系统。在植物和动物中,性别由性染色体决定。在人类和其它动物中,雄性有一个X和一个Y染色体,而雌性则有一对X染色体。真
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研究发现同性恋倾向基因
在伦敦发行的著名科学刊物《新科学家》(New Scientist)周刊,在其11月6日出版的最新一期中,刊登了一篇报道文章(原文见该期周刊第14页),介绍了美国科学家的一项研究成果,该成果提出了男性同性恋倾向可能与亲生母亲的基因遗传有关的新线索和研究思路。该项研究成果已经于上周在多伦多举行的美国人类基因学会会议上公布。 这篇文章的标题中文大意是“母亲的基因变化与儿子同性恋倾向相联系”。文章介绍说,一直以来,关于“同性恋倾向基因”的说法存在很多争议。现在,一项研究又提出了另一种可能性:在某些情况下,人们从父母那里遗传而来的基因组成的变化,有可能决定着一个人的性倾向,而不是由个人自身基因
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有效防止阿尔茨海默症发生和晋级的新化合物
生物通报道:美国西北大学的研究人员已经创造出一类新的化合物,据说这些化合物具有减少与阿尔茨海默症有关的脑细胞的发炎和神经元损失。这些结果公布在近期的Journal of Molecular Neuroscience和Neurobiology of Aging上。这类化合物就是氨基哒嗪(aminopyridazines)。最初的这种化合物MW01-070C只能用于注射,新近发展的化合物像MW01-2-151WH和MW01-5-188WH等可用于口服。这些化合物在D. Martin Watterson的实验室完成设计与合成。氨基哒嗪被设计用于一些出现神经发炎和神经元损失的神经退化疾病(
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番茄油对癌前前列腺变化的影响
生物通报道:番茄红素是一种存在于番茄中的常见的抗氧化物质,通常被认为能够降低前列腺癌风险。美国西北大学的一项新研究对含有高浓度的番茄红素的天然番茄油对癌前前列腺变化(HGPIN, high-grade prostatic intraepithelial neoplasia)的有益影响进行了调查。研究由Peter Gann博士领导。先前的一些研究表明番茄红素具有抗肿瘤活性,并且已经成为多项癌症研究中的主角。这意味着在日常饮食中摄入较多番茄红素的人患癌症的几率会比较低。有研究表明摄入较多番茄产品的男性患前列腺癌的风险降低了20%以上。其它一些研究显示烹调番茄并连同油一起使用能够增加番茄
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削弱血液循环的遗传变异
生物通报道:Duke临床医学研究所的研究人员与Duke遗传学系和Duke人类遗传性中心的研究人员合作发现一种对细胞代谢调节很关键的转录因子的变异体与心脏病人泵血功能的下降有关。这个发现为了解病人发生心力衰竭的机制提供了线索。心力衰竭的特征是心脏壁变厚,并且最终阻碍心脏泵出足够的血液。据估计,有470万美国人罹患这种疾病,并且每年新增病例多达400000个。其中一半的病人会在确诊后五年内死亡。研究人员将这种调节脂肪酸的转录因子PPAR(peroxisome proliferator-activated receptor-alpha)的变体与左心室泵血能力的降低联系在一起。研究人员集中
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研究发现控制肥胖的新靶标
生物通报道:肥胖是许多现代人的一个健康大敌。现在,由Burnham研究所的Gen-Sheng Feng博士领导的研究组发现一种称作Shp2的蛋白对肥胖至关重要。这些发现刊登在2004年11月9日的Proceedings of the National Academy of Sciences上。研究表明Shp2有潜力成为一种治疗肥胖和对leptin(瘦素)产生抗性的病人的新药物靶标。据世界卫生组织调查,2003年全球有超过30000万人受到肥胖的威胁。虽然一般说来,胖人能够通过节食和运动来达到减肥的目的,但是研究资料显示遗传性肥胖比遗传性的乳腺癌、心脏病或精神分裂更常见。肥胖被认为是
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酵母的DNA缺口确保“孙细胞”的交配型比例
生物通报道:酵母是一种具有发酵作用的单细胞真核生物,在食品工业中应用非常广泛,也是一种便于实验操作、在生物学研究中经常使用的模型生物。一项新的研究确定了裂殖酵母细胞调控两代间的特定交配型个体比例的分子机制。研究人员发现酵母通过在控制交配型的特定基因组位点上发生一种已编排好的DNA缺口来达到交配型的调节转换。酵母细胞分裂时,它们的后代接受了相同的基因组DNA,但是这些子细胞的下一代细胞的命运却不相同。两个子细胞中的一个会产生一个交配型发生变化的“孙细胞”。20年前,研究人员推测交配型位点的一种染色体特征促使产生了两轮不对称的细胞分裂。现在,巴斯德研究所的Benoit Arcangio
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大肠杆菌感染通道的确定
生物通报道:来自美国能源部Brookhaven国家实验室和Stony Brook大学的研究人员确定出一种与大肠杆菌感染人类过程有关的膜蛋白(PapC)的二维晶体结构。这个蛋白的晶体结构的确定是更好地了解大肠杆菌感染人类过程的第一步。对感染机制的了解必将提供有关阻止这种感染的新信息。大肠杆菌能够造成人类的尿道感染。在美国大约有50%到80%的妇女在其一生中至少有一次尿道感染的经历。感染初期,大肠杆菌紧密地与人类肾脏细胞结合在一起,它们利用一种由细胞通过膜上的蛋白通道分泌的“粘着蛋白”进行粘合。新确定的这种蛋白通道的结构将帮助我们解释这种分泌如何发生。这种蛋白通道叫做PapC,它是“c
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不对称器官与小RNA指导的DNA修饰
生物通报道:一项新的研究表明一些指导不对称发育的重要基因的调节取决于小RNA指导的基因抑制作用,即DNA甲基化作用。MicroRNA是一类很小的基因,它们不能编码任何蛋白而是充当抑制基因转录的调节因子。这项新研究的相关文章发表在2004年11月的Developmental Cell上。研究表明小RNA和新转录的mRNA分子之间的相互作用是特定基因的DNA修饰所必须的。拟南芥的叶子分上下两层,这两层的细胞具有不同的形态和生理功能。拟南芥基因PHABULOSA(PHB)和PHAVOLUTA(PHV)的特定突变能够影响到正常的叶子模式。已经知道,能够改变mRNA中的一个microRNA结
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分子开关与人类病原物的适应性
生物通报道:最近,研究人员确定了一种特殊的基因,这种基因可能在一种重要的人类病原物感觉和适应它的周围环境的过程中扮演重要角色。研究的相关文章公布在2004年11月的Developmental Cell上。这项研究给出了有关细菌如何调节基因表达以适应环境条件变化的新证据。绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)存在于土壤、水、植物和动物中,这种细菌通常能够适应各种不同的环境。当然,这种细菌也能导致人类的多种致命性的感染。此外,绿脓杆菌的感染是导致膀胱囊性纤维病变患者死亡的重要原因。来自哈佛医学院的Stephen Lory博士和同事证明一种绿脓杆菌基因产物——RetS能
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研究人员发现活的纳米“项链”
生物通报道:一个由加州大学多学科研究人员组成的研究组在纳米级水平上取得了一项重要的发现,这个发现将有助于生产有多种用途的微型材料。研究人员将这个意外的发现命名为“活纳米项链”。这一发现将会影响到化合物、药物和基因传递方法、酶包装系统和生物传感器等的发展。研究人员将这一发现公布在2004年11月16日的Proceedings of the Natioanl Academy of Sciences上。研究人员通过对一头母牛的大脑组织中的微管的研究来弄清微管装配和成形的机制。微管是一种纳米级的空管。在有机体中,微管和它们的装配结构是一系列细胞功能的重要成分,其功能还包括神经元中神经递质的
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灵长类基因中的性选择
生物通报道:远在DNA被发现之前,达尔文曾推测“性”是一种强大的进化推力。动物不但要抵御来自环境的威胁,而且还必须与同种的其它动物争夺配偶。现在,研究人员找到了第一个直接的证据证明性行为能够塑造一种特殊基因——SEMG2的DNA序列组成,这种基因能给予动物争夺配偶的优势。研究人员将这些发现刊登在2004年11月的Nature Genetics上。事实上,这种性选择无处不在,例如孔雀通过炫耀艳丽的尾巴来吸引异性的目光。但是,到目前为止,研究人员还无法在基因水平上解释这个过程。由芝加哥大学的Bruce Lahn领导的研究组集中研究了雄性灵长类的一种对繁殖成功至关重要的基因。许多灵长类,