生物技术

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强化在物种形成中的作用得到肯定(Speciation by degrees)

  Reinforcement of pre-zygotic isolation and karyotype evolution in Agrodiaetus butterflies 物种形成是演化生物学中最重要、人们了解最差的领域之一。该领域一个有争议的问题是强化,在此过程中,当新物种仍然能够杂交、但适应性降低时,自然选择是鼓励杂交的。最近的研究工作对自然种群中几个经典的强化例子提出了质疑,使曾经是达尔文理论构成部分的“强化说”不再正统,但一项新的研究又恢复了这一学说的正统地位。对一组名为Agrodiaetus、具有可变染色体数量的异常蝴蝶的演化史所做的分析表明,当密切相关的物种一起出现时,它们翅膀的颜色几乎总是不同。这是配偶选择中的一个关键特点,颜色的分异主要发生在年轻的和密切相关的物种之间,说明强化作为产生多样性的一个机制是有道理的。

神经发育:早期的竞争(Neural development: early competition)

  神经线路的连线方式是由发育中的轴突网络中的早期神经活动调节的,了解其中所涉及的机制是神经学中的中心问题之一。过去关于这一问题的研究工作往往关注的是轴突束的分布模式,但现在,遗传学方法和最新成像工具的结合使得人们有可能跟踪活动物中各个神经元的轴突生长。观测表明,轴突之间取决于活性的竞争甚至在建立起任何连接之前就调节轴突生长。所以轴突竞争作用于轴突分支的形成,而不是像人们通常所认为的那样只是作用于轴突分支的稳定性。这一发现拓宽了有助于神经发育的潜在信号通道的范围。

蚂蚁上树原为补充营养(Trapped: anty bodies)

  一些在树上生活的蚂蚁通过集体行动来捕捉富含蛋白质的飞行的和跳跃的猎物来弥补它们饮食中氮的缺乏。专门在亚马逊蚂蚁树Hirtella physophora上生活的蚂蚁Allomerus decemarticulatus采用一种不同的方法。它们把从其寄生的植物茎上采下的纤维用专门生长出来的真菌丝捆绑在一起,来修建一个海绵状的平台,用来捕捉比它们自己大得多的昆虫。捕捉到大昆虫后,蚂蚁一哄而上,使猎物不能动弹,然后将其分而食之。这对较大的昆虫来说是不幸的,但蚂蚁寄生的植物从蚂蚁身上获得了养分,所以这种安排对亚马逊蚂蚁树来说是合适的。

哮喘发作时肺部气管的变化

  更好地了解哮喘发作时所发生的生理变化,可能有助于哮喘的治疗,世界范围内这种病在儿童中越来越流行。一项新的研究表明,在哮喘发作时,肺部较大气流通道中有任何阻塞,会在肺部其他气流通道中产生破坏性影响。Venegas等人利用肺部的正电子图像来跟踪哮喘患者的肺部气管的分布情况。由受限制的气管自我组织形成的团簇减少流向小气管的气流,使得它们更容易堵塞。这些发现也许可帮助解释为什么吸入的哮喘药物并不总是有效。

生态系统多样性与稳定性之间的关系

  研究发现,较大的生物多样性能增强小片土地上的生态稳定性,这种效应持续的时间从几个星期到几十年不等。但要使多样性与稳定性之间的联系对生态学家来说达到有意义的程度,必须能够证明这种联系会在大范围内和长时间段上发生。对古珊瑚所做的一项新的研究表明,多样性与稳定性之间的关系在地质时间尺度上会留下痕迹,可按比例放大到数百万年的时间和全球的规模。化石记录中所保留下来的礁石生态系统中变化的分类多样性表明,在一个给定的1000万年的时间间隔内,礁石平均多样性越大,在下一个时间间隔内礁石生态的变化越小。礁石如果能产生数量更多的物种的话,它们发生变化的可能性会较小,但这也可能意味着,面对全球变化,今天多样化的礁石也许不能很快适应。

狗可提前发现主人患癌

《细胞》杂志发表中国脑神经研究成果

  本报讯 2005.1月14日出版的美国生命科学权威杂志《细胞》发表了中国科学家的一项研究成果,他们发现蛋白质的活性对确定神经细胞极性起关键作用,开拓了治疗神经损伤的新途径。
  《细胞》杂志发表的论文第一作者是研究生蒋辉,还有研究生郭纬和梁新华,通讯作者是旅美中国学者饶毅教授。他们来自中科院上海生命科学研究院神经科学研究所、中科院研究生院和北京生命科学研究所等。
  脑神经复杂的信息传导有赖神经细胞的特殊结构,神经细胞通常有两种结构 接收讯号的树突、发送讯号的轴突。他们的研究揭示了神经细胞的这两个基本极性是如何形成的 一种称为GSK的蛋白激酶在发育过程中的分布有极性,在轴突中的活性比树突中要低。如果其活性太高,神经细胞会没有轴突,太低则会把树突变成轴突。它的活性由上游分子来调控,多个分子形成通路,控制着神经细胞的极性。
  他们还发现,确定神经细胞极性的GSK还维持着极性。如果用药物改变GSK活性,就可以把树突变成轴突。这表明,可以通过药物来增加轴突数量,这可能成为神经元损伤修复和退行性神经系统疾病治疗的新突破口。
  《细胞》杂志是国际权威刊物,对论文的要求很高,在学术界影响巨大。它曾在1980年发表过一篇中国大陆学者的论文,如今是25年后再次发表中国大陆学者论文,论文的全部研究都在中国进行。光明日报 福康

狗可提前发现主人患癌

  据英国《新科学家》杂志报道,英国科学家最近证明,狗可以提前发现主人患有癌症确实有科学依据。
  在英国广为流传着这样一个故事:狗的主人皮肤上长了一个小疮,主人并没有在意。然而她的狗总是不停地舔她患疮的部位,而且有时还会冲着她狂吠,似乎在提醒她存在危险,使她产生了警觉。到医院检查后发现,她已是癌症早期。为此狗的主人激动地说是狗救了她一条命,并将有关情况反应给科学杂志,要求报道。
  为了证明狗是否能够嗅出癌症患者产生的异常体味,英国白金汉郡阿莫仙医院的科学家卡罗林?威利斯及其同事用了7个月的时间,训练了6条不同年龄不同品种的狗,来分辨膀胱癌患者。实验中,研究人员每次为狗提供7个尿样,其中只有1个属于膀胱癌患者,对照样本中还包括了正常人和其他尿道疾病患者的尿样。在54次实验中,狗22次正确分辨出膀胱癌患者的尿样,正确分辨率为41%%,远远高出预期14%%的随机分辨率。一个有趣的结果是,所有的狗都将对照组中的一个样本鉴定为癌症患者,经过认真的检查后,发现该样本提供者确实身患以前未曾检查出的肾癌。实验结果表明,西班牙卷毛狗分辨癌症的能力最强。
  科学家认为,癌症患者会产生少量烃或烯类的挥发性气体,经过训练的狗可以利用它们异常发达的嗅觉器官,分辨出这些尿样。科学家对该结果十分兴奋,认为这是一种检查癌症的全新概念,利用这种新概念有可能开发出不同的检查癌症的电子仪器。

德科学家释疑:鸟类睡觉为何不会从树上跌落

  人类习惯于躺着睡觉,即便某些特殊情况下能坐着入睡,但也总是睡得东倒西歪。不过鸟儿却大都是以双足紧扣树枝的方式“坐”在数米高的树上睡觉的,却从不会跌落下来。这是为什么?
   据德通社报道,来自德国马普学会慕尼黑鸟类研究所的科学家日前揭开了这一谜底。鸟类学家京特·鲍尔解释说,他与同事们研究发现,人类和鸟类的肌肉作用方式有很大的区别,而在进行“抓”这一动作时,更是完全相反。
  鲍尔说,两者相比较,人类是去主动地抓,而鸟儿却是被动地抓。“当我们人类想要抓住什么东西的时候,需要用力使肌肉紧张起来;而鸟儿只有用力使肌肉紧张起来,才能松开所抓住的物体。”也就是说,当鸟儿飞抵树枝时,其爪子的相关肌肉呈紧张状态;而当它“坐”稳之后,肌肉松弛下来,爪子就自然地抓住了树枝。
  鲍尔介绍说,不同的鸟类睡眠时间也大不相同,“鸫属的鸟基本只睡1到3个小时,而啄木鸟等穴洞孵卵鸟类则大约要睡6个小时,是睡得最长的鸟类。”科学家另外指出,同人类相比,鸟儿没有“深度睡眠”这一睡眠阶段,它们大多只是进入一种“安静的状态”而已,因为它们必须随时警惕可能出现的天敌,及时地飞走逃生。[作者:潘治 原始出处:新华网]

  我们关于全球生物多样性模式的知识很大程度上来自对草地、森林和淡水湖泊所做的工作,但关于覆盖地球表面70%的海洋生态系统的数据仍然十分有限。在一项新的研究工作中,研究人员对来自12个全球分布的海洋生态系统的浮游植物和浮游动物进行了取样分析,目的是建立一个关于海洋生物多样性模式的标准。该研究最令人吃惊的发现是,生物多样性模式在世界范围内惊人地相似,尽管环境状况很不相同。海洋植物生态系统在许多方面很像陆地植物生态系统,虽然与在陆地生态系统中不同的是,在海洋生态系统中,植物多样性与草食动物多样性之间没有联系。

器官的左右不对称性是怎样形成的

  脊椎动物胚胎学中一个尚未回答的中心问题是,胚胎最初的对称性是怎样被破坏、器官的左右不对称性是怎样形成的。研究人员知道,身体结构发育中的这一重要步骤涉及Notch信号通道,后者调节Nodal基因的表达。现在,一个数学模型被用来识别在小鸡胚胎形成过程中调节Notch活性的因子。研究人员发现,细胞外钙离子的瞬时积累是Notch的不对称激发的来源。以前曾有研究表明,自由胞质Ca2+信号作用在胚胎发育的整个过程中都很重要。这一最新发现说明,细胞外Ca2+的局部积累也是重要的,由Notch探测到,并被翻译成不同的基因表达。

生态竞争中的游戏规则

  鉴于生物之间的竞争非常激烈,经常以一个物种支配另一个物种为结局,地球上的生物多样性程度之高是令人吃惊的。生态学理论工作者借助一种“石头-纸-剪刀”的“一个压一个”的手势游戏(类似中国的“老虎-杠子-鸡”游戏),将其作为一种模型来解释生态多样性是怎样维持的。“石头-纸-剪刀”的游戏规则(见“Official Rock Paper Scissors Strategy Guide”,网址:http://www.worldrps.com/)是:石头压剪刀,剪刀切纸,纸裹石头。在大肠杆菌的种群中,这一规则变成对抗生素“大肠杆菌素”的三种不同响应(对“大肠杆菌素”敏感、对“大肠杆菌素”有抵抗力和产生“大肠杆菌素”)。在2002年的一篇Nature论文中,作者发现这种相互作用在皮氏培养皿中的大肠杆菌培养物中产生一个“多样的”种群。现在,研究表明,由“大肠杆菌素”调节的这一游戏在活体中、即在老鼠结肠的细菌种群中也同样在进行。这说明,细菌毒素作为一种调节品系多样性的手段在由肠内细菌支配的一个生境中可能扮演一个自然角色。

胰岛素信号决定性别

  性别决定开关在动物界中表现为各种形状和大小,从X或Y染色体的存在到环境、甚至社会因素等。尽管存在这么多的可能性,但睾丸的基本结构在脊椎动物中却被高度保留下来,在昆虫中甚至也发现了相似性。在哺乳动物中,是Sry基因在Y染色体上的短暂表达启动了睾丸发育过程。尽管该基因是在10年前发现的,但所涉及的分子机制只是现在才被发现。用三种已知胰岛素受体家族基因的三突变体小鼠所做的研究表明,所有三种基因对于雄性性腺的出现都是必需的,从而对于雄性性别分异也是必需的。该胰岛素信号通道存在于线虫和两栖动物以及脊椎动物中,这使得它成为在很多物种的睾丸形成中起某种作用的生理机制的一个首选目标。

海豚辨别物体形状的能力

  位于Epcot的迪斯尼“The Living Seas”主题公园中的一只海豚"托比",它帮助解决了关于生物直接辨别物体特征的能力的一个长期未能解决的问题。过去不清楚的是,利用回声定位的海豚是否能通过回声提取远处一个物体的性质(如凹度和墙壁厚度)的信息,因为回声是附近的刺激。仅仅利用回声定位,海豚(至少托比)能辨别出以前只是通过视觉接触过的一个物体,用另一个类似的东西来故意误导它们也无济于事。它们没有必要将回声与一个以前根据视觉图象建立起来的模板进行对比。

雄鱼如何判断亲子关系

  行为生态学中的一个中心原则是,父母之爱是根据遗传上的相关程度 施于后代的。关于这一结论的可靠证据很少。然而,雄性大鳍鳞鳃太阳鱼(bluegill sunfish)为我们提供了一种检验这一理论的方式。这种鱼的雄性通过两种方式来判断亲子关系:一是产卵期间是否存在充当第三者的雄性,二是新孵化出的卵所释放出的气味。研究人员在实验中对这两种关于亲子关系的线索进行控制,证实作父亲的雄性的确会调整自己对父爱的施于,即会对那些与自己关系最近的小鱼给予更多的父爱。

土地利用变化对全球变暖的影响

  人类活动对全球气温的影响源自两大因素:温室气体和土地利用变化的影响。难以区分这两大因素各自的贡献为多少,因为二者都会引起变暖。
  但通过把从对50年间全球气候进行重建所获得的表面温度数据与在美国各地城市和乡村实际记录到的气温进行对比,Kalnay和Cai计算出,所观测到的每日气温范围的变化一半是由于城市和乡村土地利用的变化。
  此外,他们所估计出的因土地利用变化而造成的每世纪0.27摄氏度的平均表面变暖,是以前根据该效应或根据城市化一个因素所做估计的两倍。

科学家最新研究发现异体移植器官会自我保护

  移植器官如何在新机体中生存是医学界长期争论的一个问题,如今马约医院的研究又给它增添了新的论据。研究显示,捐赠的肾脏在新的机体中通过启动针对接受者免疫系统排斥的保护机制来生存。报告发表,在2003年09月的《移植术》月刊上。
  研究负责人马克-斯蒂高尔博士说:“一直以来的一个大问题是:为什么抗体不会伤害肾脏?我们的研究找到了一个可能的答案──存在一种保护机制。”
  研究人员分析了在移植器官适应新机体环境的过程中,哪些基因在发挥作用。
  移植手术医生希望能深入了解这个适应机制,以便更有效地、温和地操纵它。他们的目标是让移植手术最大限度地利于病人,把副作用减到最小。
  研究小组成员詹姆斯-格洛尔说:“在生物学中,大多数时候机体都能保护自己不受多种事物的侵害。”他举例说,脚为了使自己不因新鞋的摩擦而起水泡,就会自动产生保护性的百皮──老茧。
  不同的情况下会产生不同的基因表现形式。斯蒂高尔博士说:“我们发现,在配型不合的移植中,会有大量完全不同的基因开启或关闭,而在常规的肾脏移植中它们是不会改变的。这说明不配型的肾脏中发生了一些变化。从结果来看,似乎是肾脏通过启动保护过程‘适应’了本来会对它起破坏作用的抗体。”他又说,适应性可能是人类多种疾病中经常会出现的现象。[新浪科技]

能区分运动物体的细胞

  在一个静止的背景上观测一个运动的物体很不容易,因为即使观测者 定睛观看,其眼睛也在不断移动。因此,没有任何背景是真正静止的。现在,研究人员在火蜥蜴和野兔眼睛的视网膜中发现了一组“运动”细胞,这些细胞能够区分真正的运动和貌似的运动。这些“对物体运动敏感的”(OMS)细胞可以标记出运动的物体,甚至还能将多个运动物体区分开来。

蚊子对杀虫剂产生抵抗力的机制

  传播疟疾和西尼罗河病毒的蚊子对杀虫剂产生抵抗力是25年以前出现的,这种现象严重影响了控制这些疾病的努力。在具有抵抗力的蚊子体内,乙酰胆碱酯酶对有机磷酸酯和氨基甲酸盐变得不敏感。现在,研究发现,这种不敏感性是由一个氨基酸的取代造成的:在247号位置的一个GGC氨基乙酸密码子被AGC丝氨酸密码子取代。这一突变的发现为研制专门抑制突变形式的乙酰胆碱酯酶的新型杀虫剂铺平了道路。

关于海洋浮游植物的宏观生态学研究

  宏观生态学研究的是变量在复杂生态系统内大量生物单元间的统计分布。这一领域迄今为止的工作主要是关于陆地生态系统的。现在,宏观生态学理论被用于北大西洋西北浮游植物的研究,研究所用的数据是13年间23次航行中收集到的流动细胞测量数据。在消除局部波动后,从这些数据可以看出微微秒级浮游植物(小于2微米)、小的纳米级浮游植物(2-10微米)和大的纳米级浮游植物(10-20微米)丰度变化的明显趋势。中间扰动通过细胞在不同大小类别中的公平分布改变多样性,导致浮游生物的生物量整体较高和初级生产力较高。

生态学中的“中立理论”

  一些生态学家认为,没有必要用适者生存来解释生物多样性。生态学中的 “中立理论”并不关注不同物种之间的差别是如何允许它们共存的,而是 假设热带雨林中的树木或热带礁石上的珊瑚基本上都是一样的。至少可以 说,“中立理论”是不正统的,但它在解释生命世界的各个方面时却让人意想不到的成功。那么这一理论是否有道理呢?

表型适应性的跨代传递

  表型适应性的跨代传递是一个热门话题。在水蚤(生活在水中的微小的、半透明的跳蚤)身上发现的一个这方面的有趣例子。水蚤出现在温带地区几乎任何一个季节性湖泊或池塘中,主要原因是其所产的休眠卵到处都是。休眠卵是由两性生殖产生的,正常卵是由雌性单方面产生的。休眠卵的产生受白天时间长度和食物供应状况的影响。Alekseev和Lampert所做的研究表明,雌性水蚤会将关于白天时间长度和食物供应状况的信息传递给其后代,影响下一代休眠卵的产生。

脊髓受伤的恢复

  成年哺乳动物的神经轴突不能再生,这意味着脊髓受伤常常会导致永久瘫痪。在脊髓受伤处所形成的神经胶质伤疤含有细胞外间质分子,包括软骨素硫酸盐蛋白聚糖,该物质在体外试验中抑制神经轴突的再生。体外试验研究表明,这些蛋白聚糖的酶解消化能诱导产生积极效果。

  根据这一发现,研究人员以鞘内注射的方式给后脊梁受伤的成年大鼠注射了软骨素酶。结果是,受伤的一段脊髓皮质出现了解剖性再生,再生的神经轴突在脊髓受伤部位以下的部分建立了连接,恢复了一些感觉和运动行为。

细菌向药性的奥秘

  向药性细菌如大肠杆菌(E. coli)等似乎只有四种化学受体,两种较多,两种较少,但它们却能以很大的灵敏度对至少100种不同的化合物做出响应。通过研究大肠杆菌对一系列具有以固定间隔分布的半乳糖残体的多价配体的响应,科学家弄清了细菌从仅仅四种受体到底能获得多少信息。原来,其中的奥秘是受体间通信。全部受体参与感知刺激,这一结果可解释细菌向药性的一些特点,但对从普遍意义上了解细胞信号作用的性质也可能会有参考价值。

用香水增强气味?女找男为何选体味

  在鱼类的求爱期,雄鱼是靠气味吸引雌鱼的。据《自然》杂志最近报道,一项研究发现,雌棘鱼可以通过气味判断雄鱼的基因组里的基因是否具有多样性,它们会选择那些基因具有多样性的雄鱼。因为基因多样性可以使他们的后代更易适应环境。长期的自然选择使雌棘鱼具有了这种选择配偶的能力。人类遗传学家索斯顿·纽柯和他的同事们进行了这一研究。纽柯小组认为人体内也有同样的机制在起作用,他们称之为MHC(遗传组织适应性)。
  早期关于人类和老鼠的研究发现动物会利用MHC避免近亲繁殖。1995年的著名的汗衫实验显示女人可以通过闻男人身上的汗味找出那些与她们自己的基因很不相同的男人,她们更倾向于喜欢这些男人。纽柯说棘鱼的MHC机制与人类的不相同,这并不奇怪,因为鱼不太可能会近亲繁殖。“每一群鱼都是如此多的雌鱼的孩子,以至于几乎不可能有近亲繁殖发生。”纽柯说。生态学家巴克说一些动物甚至用MHC寻找那些有寄生虫抵抗基因的配偶。
  一项最新研究发现人们对于香水的偏爱也与MHC有关,巴克说:“人们可能是利用香水来增强自己的气味。”而异性就可以通过气味找到自己合适的伴侣。(北京青年报  2001-11-19 )

有孔虫甲壳解开“热带不热”之谜

  古气候学研究中的一个主要问题是“热带不热”之谜,即在被认为应当是温室气候的时期,根据氧同位素方法测定的热带海洋温度要比根据气候模型得到的结果低得多。

  现在,由在无法渗透的黏土中(通常人们是通过钻探海床从碳酸盐淤泥中获得已经降解的甲壳)保存极好的有孔虫甲壳得到的新的同位素数据,为我们呈现出一幅不同的画面。这些保存完好的甲壳表明,在温室气候时期,热带海洋温度至少为28 -32K。这个结果与气候模型得出的结果比较一致,与对温度敏感的生物的化石的地理分布也比较一致。

胎生哺乳动物的起源时间

  胎生哺乳动物最早出现的时间是一个很有争议的问题。分子动物种类史学家认为胎生哺乳动物起源于白垩纪,距今大约8000万年前,但很多古生物学家认为,它们只是在距今不到6500万年前的K/T边界之后才起源(或至少分化)的。现在,一个新发现的、已知最早的zalamdalestid(野兔和啮齿类动物的一种已经灭绝的近亲)的残留物化石,支持胎生哺乳动物的后白垩纪起源说。

木乃伊防腐处理方法的变迁

  对一系列年代不同、出处明确的埃及木乃伊所进行的首次调查研究,让科学家看到了在从公元前1900年到公元395年古希腊-罗马时期这一长达2000多年的时期在木乃伊防腐处理方法上所发生的一些变化。
  研究表明,在所用防腐材料的成分上有很大变化,从开始时广泛选择油、蜡和树脂,到最后以蜂蜡和松脂为主。还有一个很重要的发现是,尽管最近有一些争论,但此次研究没有发现在木乃伊防腐处理中使用沥青或任何天然石油产品的证据.

用现代资料推断古环境中温室气体的通量

  在20多亿年的时间里,地球上的生物生产由能够进行光合作用的微生物垫支配。关于现代微生物垫中H2、CO和CH4等气体生产情况的数据被用来推断这些气体流向古环境中的潜在通量。计算出的通量之大足以对海洋和大气的化学演化以及微生物生物圈的演化产生举足轻重的影响。

生存环境在决定物种特征方面的重要性

  对同一物种的动物来说,其生命史上的特征如体格大小和成熟年龄等,可随地点的不同、随同一地点的年份的不同有很大变化。这种变化是由内部调节机制引起的、还是主要由环境引起的,是一个长期以来存在争议的问题。这个问题的答案完全在于环境。在一项实验研究中,研究人员将不同种群的田鼠从一个环境运送到另一个环境,发现,随着动物对新环境的适应,源种群的特征会很快失去。

物种多样性对生态系统的影响

  物种多样性如何影响生态系统是生态学家非常关注的一个问题。一个涉及对有根、潜水水生植物物种丰富程度进行操控的实验表明,在这样一个群落中,物种越丰富,越有利于增强生产力,有利于整个生态系统中养分的保持。其推论是,湿地植物生态系统的物种多样性需要予以维持,以保证对生态系统的各种过程有强烈影响的较弱的竞争者在植物群落中有一席之地。

研究人员发明一种能杀死脑癌细胞的病毒

  新华社北京5月30日电 华盛顿消息,美国研究人员日前宣布,他们将脊髓灰质炎病毒与普通感冒病毒进行混合后制成一种新病毒,可以杀死最常见的一种脑癌的细胞。
  美国杜克大学研究人员说,他们在实验中将这种杂交病毒注射到患有神经胶质瘤的老鼠体内,结果只用一剂之后,老鼠就完全康复。
  由于脑癌细胞中带有一种正常细胞中没有的CD155分子,脊髓灰质炎病毒可以自动找到脑癌细胞。为了防止这种病毒引起脊髓灰质炎,研究人员在这种病毒中加入鼻病毒的基因片断。经过基因改造后的病毒不会感染正常的脑细胞。
  研究人员说,这种杂交病毒只攻击脑癌细胞,而且还能找到离主要肿瘤较远的小型扩散肿瘤。
  研究人员已在老鼠与猴子身上完成了这种病毒的临床试验,在经过几年的准备之后将开展人体临床试验。

Wolbachia细菌在物种形成中的作用

  Wolbachia是生活在许多节肢动物和线虫寄主中的内共生细菌,是在细胞质中由母方遗传下来的。它们会使其寄主的生殖发生很大改变,这种改变包括细胞质不相容,后者会导致感染的雌性仅仅与感染的雄性交配,生出有繁殖能力的后代。Bordenstein 等人研究了两种密切相关的寄生黄蜂(它们是Wolbachia细菌的寄主),发现由这些细菌引起的细胞质不相容是两个黄蜂种之间生殖分离的唯一来源,这说明,Wolbachia在物种形成的早期阶段可能在起作用。

肿瘤细胞的转移机制

  肿瘤细胞的迁移和转移与白细胞贩运有很多共同点。白细胞贩运指的是,它们从其产生的地方迁移到它们必需起作用的地方的方式。因为白细胞贩运是由化学激动素(在细胞之间起信使作用的可溶因子)调节的,所以一组研究人员分析了人类乳腺癌中化学激动素的表达和作用。结果表明,化学激动素和它们的受体在决定肿瘤细胞的转移目的地中起着关键作用,特殊的化学激动素表达在如淋巴结、骨髓、肺和肝等主要目标器官中。因此,化学激动素受体的拮抗剂也许能够干扰肿瘤的发展和转移.

沙门氏菌的构形转换开关

  沙门氏菌的细菌鞭毛是一种螺旋形的推进器,由11个鞭毛细丝组成,后者排列成一个超螺旋形状。通过在左手螺旋和右手螺旋两种形状之间转换,该细菌可在“跑动”与“翻滚”两种游动状态之间转换。现在,研究人员确定了沙门氏菌亚单元一个主要片段的晶体结构,发现了其构形转换开关机制中所涉及的一个关键结构元素。细菌鞭毛研究领域本身以及纳米技术领域的研究人员,对于这一分子转换机制都会感兴趣。

脑细胞可以自我修复

  美国科学家在<<自然>>杂志上报告说,他们通过激活实验鼠大脑皮层深处的干细胞,成功地使干细胞发育成脑神经细胞。这是科学界首次发现哺乳动物的脑细胞可自我修复。美国哈佛医学院的科学家杰弗里.麦克利斯等人的这项新成果,被认为是神经细胞生物学研究中的一个新突破。如果深入了解其中机制并控制这一过程,有可能为治疗各种脑损伤疾病找寻到新途径。当然这一成果离临床应用还有较远距离。

脑损伤修复技术引人瞩目

  一次局部麻醉、在颅骨上钻出—个小孔和一支装满了新细胞的注射器,也许有朝一日就是治愈脑损伤所需的全部东西。至少这是正在开发一种新型"大脑修复工具"的科学家的希望。这套"工具"通过移植大批量生产的细胞,来修复人脑中受损的灰质。英国RcNeuron公司使用从流产胎儿组织培育出来的神经干细胞,来修复大脑的受损部位。干细胞是未发育成熟的"原"细胞,通过诱导它们实际上能够形成人体的任何一种组织。该公司已经在老鼠身上证实了这种方法的原理,并计划明年下半年开始进行人体试验。向受损的人脑移植新细胞并不是个全新的概念。在过去10年里,医生们已经通过移植流产胎儿大脑细胞治疗了几名帕金森病患者。但治疗一个成入的大脑平均需要6个流产胎儿,达使得这种治疗办法在实践和伦理上都遇到问题。一些生物技术公司认为现已找到绕过这个供应问题的方法。一种选择就是ReNeuron等公司正定研究的方法,即利用基因工程使人类细胞系"生生不息",这样它们在任何时候都能在实验室经被生产出来。另一种选择是把日光移向动物组织。美国Diacrin公司在临床试验力面比对手们领先了一步,该公司已经从猪胚胎的大脑中取得了能用于人体移植的脑细胞。近来,越来越多有关人类大脑自我修复能力的证据引起医生们的兴趣。比如.一些婴儿中风患者大脑功能的显著恢复就证明了大脑的这种能力。细胞移植技术也许最终会使恢复大脑功能对成年人来说也成为很寻常的事。但英国中风协会会长欧义·雷达汉说,还有许多东西需要证实。[路透社伦敦2000.11月6日]




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