中国专家揭示猴痘病毒DNA复制工作机制

中国专家揭示猴痘病毒DNA复制工作机制 中国专家在全世界首次揭示猴痘病毒DNA复制的工作机制，将为后续抗病毒药物的研发提供关键结构基础。 据《北京日报》星期四（2月8日）报道，中国医学科学院、中国科学院等在国际知名学术期刊《科学》杂志上发表这项研究成果。 猴痘是由猴痘病毒引起的人畜共患病毒性疾病，目前已造成9万2000余人感染，其基因组的复制主要由自身编码的全酶复合物完成，但该复合物的工作机制尚不明确。为此，中国科学院院士高福团队领衔开展了针对猴痘病毒DNA聚合酶全酶结构的新研究。 研究团队使用石墨烯网格制备了冷冻电子显微镜，首次解析了猴痘病毒聚合酶全酶复合物处于复制构象时的高分辨率三维结构，揭示了猴痘病毒DNA复制的工作机制与其具有可持续合成能力的作用模式。 团队称，研究成果极大地增进了对猴痘病毒基因组复制过程的了解，将为后续抗病毒药物的开发提供关键结构基础。 2024年2月8日 1:36 PM

考古遗址上发现的榛子壳可以记录采集时的环境 揭示我们祖先生活的世界

考古遗址上发现的榛子壳可以记录采集时的环境 揭示我们祖先生活的世界 考古学家采集土壤中的花粉样本，以了解遗址植被的变化：这是作者分析榛子壳的辅助技术。图片来源：Nils Forshed考古学家研究古代遗址中榛子的碳同位素值，以了解当地树林的特征。《环境考古学前沿》（Frontiers in Environmental Archaeology）一文的第一作者、牛津大学的艾米-斯泰林（Amy Styring）博士说："通过分析从瑞典南部考古遗址（从中石器时代的狩猎采集者营地到北欧最大、最丰富的铁器时代定居点之一）中发现的榛子中的碳，我们发现榛子是从逐渐开放的环境中收获的。"几千年来，北欧的人类一直将榛子树作为材料和食物的来源。对于在中石器时代和新石器时代遗址中采集数百枚榛子的人们来说，榛子是一种宝贵的资源。文章的资深作者、瑞典隆德大学的 Karl Ljung 博士说："坚果是一种极好的能量和蛋白质来源，可以长期储存，整粒或磨碎后食用。果壳也可以用作燃料"。与所有植物一样，榛树也含有碳，碳以不同的形式存在，即同位素。不同碳同位素的比例受叶片细胞和周围环境中二氧化碳浓度比例的影响而改变。在榛树等植物中，这一比例受阳光和水分供应的影响很大；在瑞典等不缺水的地方，阳光对这一比例的影响更大。在争夺阳光的其他树木较少、光合作用率较高的地方，榛树的碳同位素值会更高。Ljung 解释说："这意味着，在考古遗址上发现的榛子壳可以记录采集时的开放环境。这反过来又告诉我们更多关于当时人们觅食的栖息地的信息。"收集信息为了测试考古样本中是否存在这种影响，科学家们从瑞典南部三个地点不同光照度下生长的树木上采集了榛子，并分析了其碳同位素值的变化以及这些值与树木所处光照度之间的关系。然后，他们研究了同样在瑞典南部考古遗址中发现的榛子壳的碳同位素值。他们从四个中石器时代遗址和十一个从新石器时代到铁器时代的遗址中选择了贝壳碎片，其中一些遗址曾在不止一个时期被人占据。利用参考值和考古结果，考古学家建立了一个模型，将榛子样本归入三个类别之一：封闭、开放和半开放。由于单个榛子的碳同位素自然会与生长在类似环境中的其他榛子的碳同位素略有不同，因此科学家们使用了每个遗址的多个样本，并评估了生长在封闭或开放环境中的榛子的比例。增长变化科学家们发现，中石器时代的坚果是从较为封闭的环境中采集的，而近代的坚果则是在较为开阔的环境中采集的。到了铁器时代，为这项研究采集榛子样本的大多数人都是从开阔地而不是林地采集坚果的，他们的微生境已经完全改变，这与花粉分析得出的环境重建结果是一致的，但在花粉记录稀少的地方，同位素分析可以用来直观地描述当地环境。Styring说："我们的研究为将环境变化与人类的觅食活动直接联系起来并重建他们所利用的微生境提供了新的可能性。我们希望直接对更多考古遗址和环境中的榛子壳进行放射性碳年代测定和碳同位素测量。这将更详细地了解过去的林地和景观，有助于考古学家更好地理解人类对环境的影响，或许还能帮助我们以不同的方式思考今天林地的使用和变化。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

人类基因组中的古代病毒DNA与主要精神疾病有关

人类基因组中的古代病毒DNA与主要精神疾病有关 大约8%的人类基因组是由人类内源性逆转录病毒(HERVs)序列组成的，它是几十万年前发生的古代病毒感染的产物。直到最近，人们还认为这些“化石病毒”只是垃圾DNA，在体内没有重要功能。然而，由于基因组学研究的进步，科学家们现在已经发现了这些化石病毒在我们DNA中的位置，使我们能够更好地了解它们何时表达以及它们可能具有的功能。这项新研究建立在这些进展的基础上，首次表明人类大脑中表达的一组特定的herv会导致精神疾病的易感性，这标志着在理解导致这些疾病的复杂遗传成分方面又向前迈进了一步。蒂莫西・鲍威尔博士是这项研究的资深作者之一，也是伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所(IoPPN)的高级讲师，他说:“这项研究使用了一种新颖而有力的方法来评估精神疾病的遗传易感性如何影响现代人类基因组中古代病毒序列的表达。”我们的研究结果表明，这些病毒序列可能在人脑中发挥的作用比最初认为的更重要，特定的HERV表达谱与某些精神疾病的易感性增加有关。”该研究分析了涉及数万人的大型遗传研究数据，包括有和没有精神健康状况的人，以及来自800个人的尸检脑样本的信息，以探索与精神疾病相关的DNA变异如何影响herv的表达。尽管大多数与精神病诊断相关的遗传风险变异影响了具有众所周知的生物学功能的基因，但研究人员发现，一些遗传风险变异优先影响了herv的表达。研究人员报告了与精神疾病相关的五种强大的HERV表达特征，包括两种与精神分裂症风险相关的HERV，一种与双相情感障碍和精神分裂症风险相关，一种与抑郁症风险相关。第一作者、伦敦国王学院IoPPN研究员罗德里戈・杜阿尔特博士说:“我们知道精神疾病有很大的遗传成分，基因组的许多部分都在逐渐影响易感性。在我们的研究中，我们能够研究与herv相关的基因组部分，从而鉴定出与精神疾病相关的五个序列。虽然目前还不清楚这些herv是如何影响脑细胞从而导致风险增加的，但我们的研究结果表明，它们的表达调节对大脑功能很重要。” ... PC版： 手机版：

科学家关注蝙蝠群聚交换免疫基因带来病毒耐受性的进化的现象

科学家关注蝙蝠群聚交换免疫基因带来病毒耐受性的进化的现象 德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院（VMBS）的 Nicole Foley 博士说："了解蝙蝠是如何进化出病毒耐受力的，可能有助于我们了解人类如何才能更好地对抗新出现的疾病。作为基因组学家，我们的工作常常为直接研究病毒传播的科学家的研究奠定基础。他们可能正在开发疾病疫苗或监测易感动物种群。我们相互依赖，才能在下一次大流行中保持领先。"一只正在捕食的鼠耳蝠。图片来源：Nicole Foley 博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学学院由于蝙蝠通常对其携带的疾病具有免疫力，福里和兽医综合生物科学系教授比尔-墨菲博士认为，研究蝙蝠的疾病免疫力可能是预防下一次全球大流行的关键。福里说："由于 COVID-19 大流行，预测和预防疫情爆发成为研究人员和公众的首要任务。有几种蝙蝠对危害人类健康的病毒有耐受性，这意味着它们会成为疾病的贮藏库它们携带病毒，但关键是它们不会出现症状"。长耳鼠耳蝠。图片来源：Nicole Foley 博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院为了准确揭示蝙蝠是如何进化出对这些致命病毒的耐受力，弗利、墨菲和他们的国际研究伙伴绘制了蝙蝠的进化树图，他们知道这对于试图确定哪些基因可能参与其中至关重要。"鼠耳蝠是哺乳动物中的第二大属，有 140 多个物种，"她说。"它们几乎遍布世界各地，并寄生着多种多样的病毒。鼠耳蝠和其他蝙蝠物种在交配期间也有成群行为，这给弄清物种间的关系增加了困难。"在一起栖息的长耳鼠耳蝠。图片来源：Nicole Foley 博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学学院Foley 说："你可以把群体行为想象成社交聚会；这里有大量的飞行活动、更多的交流和物种间的交融，对蝙蝠来说，这和去夜总会没什么两样。"让研究人员感到复杂的是，蝙蝠群会产生更多的杂交种父母来自不同物种的个体蝙蝠。Foley 说："鼠耳蝠的问题在于种类繁多，大约有 130 种，但它们看起来都非常相似。很难将它们彼此区分开来，而杂交则使区分变得更加困难。如果我们想弄清楚这些蝙蝠是如何进化的，从而了解它们的疾病免疫力，那么能够分辨出谁是谁就非常重要了。"长耳鼠耳蝠。图片来源：Nicole Foley 博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院有鉴于此，为了绘制出鼠耳蝠之间的真实关系图，弗利和墨菲首先解开了杂交的遗传密码，这样他们就能更清楚地分辨出哪些物种是鼠耳蝠。她解释说："我们与爱尔兰、法国和瑞士的研究人员合作，对60种蝙蝠的基因组进行了测序。这使我们能够弄清DNA中哪些部分代表了物种的真实进化史，哪些部分是杂交产生的。"解决了这部分难题后，研究人员终于能够更仔细地研究遗传密码，看看它如何可能揭示疾病免疫。他们发现，免疫基因是蜂拥时物种间最频繁交换的一些基因。"对于研究人员来说，群聚行为一直是个谜，"Foley 说。"现在我们对这种特殊行为进化的原因有了更好的理解也许是为了促进杂交，这有助于在整个种群中更广泛地传播有益的免疫基因变体。"Nicole Foley 博士和 William Murphy 博士。资料来源：德克萨斯农工大学兽医和生物医学科学学院Foley 和 Murphy 的发现为我们提出了关于杂交在进化中的重要性的新问题。Foley指出："杂交在我们的发现中所起的作用比我们预想的要大得多。这些结果让我们不禁要问，迄今为止，杂交在多大程度上掩盖了基因组学家对哺乳动物进化史的了解。现在，我们希望找出哺乳动物之间发生杂交的其他情况，看看我们能了解它们之间的关系，甚至基因组是如何以及为什么会以这种方式组织起来的。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

从蝙蝠到鼯鼠 新研究揭示哺乳动物如何进化出滑翔能力

从蝙蝠到鼯鼠 新研究揭示哺乳动物如何进化出滑翔能力 一项研究通过确定 Emx2 基因附近 DNA 增强子的关键变化，揭示了哺乳动物（尤其是有袋动物）滑翔能力背后的遗传基础，表明不同物种发展飞行能力的共同进化策略。资料来源：乔-麦克唐纳这是如何形成的？在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中，由普林斯顿大学和贝勒医学院领导的研究小组解释了"皮膜"的基因组和发育基础。"皮膜"是一层薄薄的皮膜，它使一些哺乳动物能够在空中翱翔。"从分子和遗传学的角度来看，我们还不太了解新的性状和适应性是如何产生的。"普林斯顿大学分子生物学助理教授 Ricardo Mallarino 博士说："我们想研究进化的新特性是如何产生的。"为了更好地了解有袋类动物的进化，研究小组重点研究了有袋类动物。这是因为滑翔能力是通过类似的解剖学变化在近亲有袋类动物身上反复发展出来的，比如蜜袋鼯一种小到可以装进口袋的有袋类动物，作为一种宠物很受人们的欢迎。贝勒研究小组领导了15种有袋类动物的基因组测序工作，确定了滑翔类动物和非滑翔类动物的DNA序列。比较这些序列发现，一个名为 Emx2 的基因附近的进化速度加快。"有趣的是，基因序列本身似乎并不是发生最相关变化的地方。相反，关键的变化发生在基因组附近被称为'增强子'的DNA短序列上。"共同通讯作者、贝勒大学分子和人类遗传学教授兼基因组结构中心主任埃雷兹-利伯曼-艾登博士说："正是这些不断变化的增强子改变了Emx2在体内活跃的方式和位置，并推动了滑行的进化。"马拉里诺实验室的共同第一作者、研究生豪尔赫-莫雷诺（Jorge Moreno）说："了解基因组水平上产生这些趋同性状的潜在变化非常重要，因为它能告诉我们进化是否选择了阻力最小的路径。可以有相同的结果，但却有不同的路径。"接下来，研究人员想要验证这些想法。为此，他们利用了有袋类动物最独特的特征之一它们的小袋。贝勒大学分子和人类遗传学助理教授、莱斯大学理论生物物理中心研究员奥尔加-杜德琴科（Olga Dudchenko）博士说："有袋类动物出生时的发育阶段比典型的哺乳动物要早得多。它们不是在母亲的子宫里继续发育，而是爬进母亲的育儿袋，一直待到它们准备好独立面对这个世界。事实上，它们就在袋中，这使得研究单个基因（如 Emx2）如何影响有袋动物的发育变得更加容易。"研究人员发现，Emx2利用一种可能存在于所有哺乳动物体内的遗传程序产生了有袋动物的皮囊。例如，Emx2在小鼠和蜜袋鼯两侧的皮肤中都很活跃，但在蜜袋鼯中，它的表达时间要长得多。贝勒大学基因组结构中心的杜德琴科指出："通过修改那些关键的Emx2增强子，一个又一个物种开发出了这种通用程序，从而发展出了滑行能力。"对于希望冲上云霄的猪来说，这是一个令人鼓舞的消息，有朝一日它们可能不需要风口了。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展

考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 在猫科动物和猎猫科动物颅骨中观察到的形态变化示例，这些物种的上犬齿有长有短。图片来源：Narimane Chatar / 列日大学剑齿虎是一种标志性的细长上犬齿，长期以来一直吸引着科学家和普通大众，这主要是因为它们曾多次出现在化石记录中，其中包括两个特别著名的剑齿虎品系：猫科（家猫、狮子、老虎等的家族）和猎猫科（一个完全灭绝的家族）。然而，这些家族获得细长上犬齿的过程仍然相当不清楚。耶鲁大学博物馆（耶鲁大学博物馆，美国纽黑文）扫描的剑齿虎 Eusmilus sicarius 的头骨和下颌骨。资料来源：N.Chatar/列日大学该研究的第一作者纳里曼-查塔尔（Narimane Chatar）在列日大学EDDy实验室完成了博士学位，现在是美国加州大学伯克利分校的博士后研究员。研究小组使用最先进的三维扫描仪和分析方法，精心收集和分析了来自各种现有和已灭绝物种的数据。"我们对来自不同时代和大陆的99个下颌骨和91个头骨的形状进行了量化，使我们对这些动物的进化有了更好的了解。揭开剑齿虎进化的秘密不仅丰富了我们对地球过去的了解，还记录了导致进化趋同的机制，"ULiège 的 EDDyLab 主任 Valentin Fischer 教授说。这项研究揭示了一些令人惊讶的结果。首先，在上犬齿较长的物种和上犬齿较短的物种中，并不存在两种截然不同的头颅形态，相反，在现今最小的猫科动物和已经灭绝的剑齿虎之间，存在着一种连续的形态。法属圭亚那大学的研究员玛戈-米肖博士说："从形态学的角度来看，现今小型猫科动物的头骨与大型剑齿猫科动物的头骨一样奇特和经过改造。因此，这是猫科掠食者在地质年代演变过程中所经历的连续形态中的两个极端。""我们的研究表明，我们通常认为教科书中的进化模式例子实际上是出于教育目的而简化的。"罗马拉萨皮恩扎大学（University of Rome La Sapienza）博士后研究员达维德-塔马尼尼（Davide Tamagnini）解释说："然而，当我们潜心进行统计分析时，就会发现这些案例中的情况要复杂得多，这也是我们的收敛性测试结果所表明的。"第二个惊喜涉及进化产生剑齿虎物种的路径。事实上，研究小组的研究发现，剑齿物种在进化史初期的形态进化速度要快于犬齿较短的物种。玛格特-米肖指出："除其他引人入胜的发现外，我们还发现剑齿虎物种的颅颌齿一体化程度降低，从而促进了颌骨和头颅形态的适应性和多样化。"快速的形态多样化和可塑性较强的头骨被认为是促进猫科和猎猫科动物出现细长上犬齿的两个关键因素。查塔尔博士说："因此，进化成类似剑齿猫科的食肉动物似乎有一个共同的秘诀。"最后，研究小组的研究强调了剑齿类动物的衰落以及猫科掠食者在其进化史上的广泛趋势。尽管剑齿虎"仅"在几千年前灭绝，但事实上，自中新世（距今-2300 万年至-500 万年前）以来，猫科掠食者一直在减少。塔马格尼尼博士解释说："其中一些猫科掠食者，尤其是剑齿虎物种迅速占据了相当专门化的壁龛，这使它们更容易灭绝。"这种现象被称为"宏观进化棘轮"，它被认为是某些族群衰落的潜在驱动力，在这种情况下，进化有利于早期普遍化形式的丧失，从而导致在族群历史的后期出现更加特化但也更加脆弱的形式。食肉动物有自己的进化途径和灭绝风险。费舍尔教授总结说："研究远古食肉动物是如何繁荣和衰落的，可以为我们提供有关生态系统可能的未来的信息。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：