来自巴塔哥尼亚的野生酵母 让您的下一款啤酒令人难忘

来自巴塔哥尼亚的野生酵母 让您的下一款啤酒令人难忘 巴塔哥尼亚野生菌株与传统酿酒酵母的杂交种发生了突变,从而提高了酒精产量。智利圣地亚哥大学的研究人员詹妮弗-莫利内特(Jennifer Molinet)和弗朗西斯科-库比约斯(Francisco Cubillos)将巴塔哥尼亚的野生酵母与传统酿酒酵母杂交,培育出了用于生产拉格啤酒的新酵母菌株。他们的研究结果发表在 6 月 20 日出版的《PLOS 遗传学》(PLOS Genetics)杂志上,揭示了这些杂交酵母能为拉格啤酒带来独特的风味和香气。拉格啤酒占全球啤酒市场的 90% 以上,通常在低温下酿造。由于所用酵母的遗传多样性极低,拉格啤酒的风味和香气传统上一直受到限制。目前,该行业只依赖两种酵母,它们都是普通酿酒酵母(酿酒酵母)和适应寒冷环境的野生菌株(欧巴扬斯酵母)的杂交种。巴塔哥尼亚山区的酵母。图片来源:Francisco Cubillos, (CC-BY 4.0) 利用杂交酵母提高啤酒的品质在这项新研究中,研究人员通过在低温下将酿酒酵母与巴塔哥尼亚的野生 S. eubayanus 天然分离物杂交,在实验室中创造出了新型拉格啤酒酵母。他们用促进发酵质量的方法培育杂交种。进一步的分析表明,这些菌株的基因发生了突变,增强了它们代谢某些类型糖的能力,从而产生了独特的香气特征和较高的酒精产量。研究人员说,新菌株的成功部分归因于它们的线粒体为细胞提供能量的细胞器继承自耐寒的野生菌株,而不是酿酒酵母。总之,新的研究结果表明,可以利用野生酵母菌株的遗传多样性来开发适合工业化生产的新型啤酒酵母。该研究的作者鼓励其他人探索野生酵母,以此扩大现有啤酒风格的范围。 作者补充道:我们的研究利用了巴塔哥尼亚野生酵母的巨大遗传多样性,创造出了具有更强发酵能力和独特香气特征的新型拉格啤酒杂交菌株。通过种间杂交、实验进化和发酵相关基因变化的鉴定,我们扩大了可用于拉格啤酒酿造的工业酵母的范围。编译自/scitechdailyDOI: 10.1371/journal.pgen.1011154 ... PC版: 手机版:

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《巴塔哥尼亚 》| 简介::巴塔哥尼亚可能以巴塔哥尼亚地区为背景,讲述当地独特的人文故事或自然风光下的传奇经历 。| 文件大小

《巴塔哥尼亚 》| 简介::巴塔哥尼亚可能以巴塔哥尼亚地区为背景,讲述当地独特的人文故事或自然风光下的传奇经历 。| 文件大小 NG | 链接: |标签: #巴塔哥尼亚 #地域背景 #人文故事 #自然传奇

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像极了野兔的巴塔哥尼亚豚鼠:表达爱意时竟然互相滋尿

像极了野兔的巴塔哥尼亚豚鼠:表达爱意时竟然互相滋尿 雌雄双方,感情甚笃,但奇怪的是,它们很少有身体接触,在繁殖期,时不时还会互相在对方身上“撒尿”。这就让人很难理解了,它们如此相爱,为什么要这么做呢?难道是用尿液来表达爱意吗?兔子?老鼠?袋鼠?巴塔哥尼亚豚鼠,体型不算小。体长70cm左右,体重可达16公斤。一直以来,它都被认为是一种长相怪异的动物,有人看到它的照片,甚至认为它是P出来的。看它的头,像一只兔子:换个角度看,又像是袋鼠:再看这张图片,感觉有点像驴子其实,这是原产于阿根廷的啮齿动物,属于豚鼠科,体型最大的啮齿动物水豚,也是豚鼠科的。它这种“四不像”的长相,主要是因为它有一对长长的大耳朵,和大野兔的耳朵很相似。然后四肢也很长,尤其是后肢,比前肢更长,肌肉也更发达,当站立或者行走的时候,乍一看和一些有蹄类动物很像。除了奔跑行走,它还会跳跃。跳起来和袋鼠兔子差不多,后肢折叠接触地面,奋力一跃,可跳1.8米高。奇葩的繁殖爱好巴塔哥尼亚豚鼠是一夫一妻制的,而且是终生为伴那种,除非有一方死去,另一方才会更换伴侣。有的巴塔哥尼亚豚鼠比较极端,伴侣死后,选择孤独终老。雌雄双方的家庭责任很明确,雌性花更多的时间来负责生育孩子,而雄性一天中的大多时间,就是围着伴侣。雌性到哪里,雄性就跟到哪里,随时做好安保工作。这种关系看起来非常和谐,但日常接触中,它们很少有身体触碰,只有寒冷的时候,或者要生孩子的时候,才会靠在一起。更奇葩的是,雄性总是会在雌性身上撒尿,雌性也会用尿尿回应。有科学家观察到,雄性会突然后肢站立起来,然后向雌性臀部“泚尿”,此时,雌性也会立刻做出反应,往雄性脸上喷尿液。这难道是它们表达爱意的方式吗?只能说是,也不是。因为雄性尿尿,是为了保护雌性免受其他异性的骚扰,按照人类的思维来看,这就是一种占有,它还会在雌性周围“涂抹”粪便和摩擦肛门腺,表明:这是我的领地,我的伴侣!而雌性尿尿,其实是一种保护自己的反射行为。在不接受的情况下,雌性会泚尿拒绝雄性。巴塔哥尼亚豚鼠的繁殖期很短,一年也只生育1胎,每胎只生2-4个,对标其它啮齿动物,这个生育率是很低的。近年来,由于环境因素的影响,这种动物的栖息地不断减少,如今数量岌岌可危,数量只有原来的30%,属于近危物种。唯一值得庆幸的是,人们很喜欢这种动物,有的国家允许作为宠物饲养,在某种角度来说,也是保护巴塔哥尼亚豚鼠的一种行为。最后总的来说,动物界的繁殖策略无奇不有!有违常理的是海马,它们是雄性海马负责“怀孕生子”,以及养育后代;比较残忍的是螳螂和蜘蛛,交配之后,就会吃掉另一半;而孔雀流行“雄竞”,雄性羽毛越漂亮,越容易吸引异性;更夸张的是,有的动物,例如爬行动物,在没有雄性的情况下,也能独自完成孤雌生殖。它们的恋爱观,是不是很难理解?但这些都是真实存在的,而且经过了大自然的考验,说明这些策略是有效的! ... PC版: 手机版:

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他耗资4000万美元造出新细菌 又想创造新生命

他耗资4000万美元造出新细菌 又想创造新生命 只有当我们能够去创造生命的时候,才可能真正理解生命的本质,这也是生命科学领域研究一直想要做到的事。那么,我们该如何去创造生命?生命科学领域中的一个基本规则是“中心法则”,即遗传信息可以从 DNA 复制自身,同时也可以传递给 RNA,并由RNA传递给蛋白质,完成遗传信息的转录和翻译过程,这个过程就是创造生命的过程。因此从理论上说,只要我们能够创造出 DNA,就有可能实现人工创造生命,进而深入理解生命的本质。人类的“人造生命”发展史人造生命是指从其他生命体中提取基因,建立新的人工染色体,随后将其转入已被剔除了遗传物质的细胞中,最终由这些人工染色体控制这个细胞,发育变成新的生命体。人造生命的发展历程虽然较短,却充满着创新和突破。1953 年,沃森和克里克提出了著名的 DNA 双螺旋结构模型,从此开启了分子生物学时代。到了 20 世纪 70 年代,赫伯特·博耶和斯坦利·科恩分别实现了限制性内切酶对双链 DNA 的剪切,以及质粒 DNA 到大肠杆菌的转入,这两项创新成果标志着基因工程的诞生。随后,桑格发明的 DNA 测序技术实现了 DNA 序列的精确“阅读”。接着,保罗·伯格和沃尔特·吉尔伯特通过开发分子克隆技术,进一步促进了重组 DNA 技术的发展。这些突破性的技术都为人造生命的研究奠定了重要基础。其中,2010 年 5 月由美国生物学家克雷格·文特尔团队取得的成就标志着人造生命领域的一次重大突破。他们在实验室中通过化学合成了一整个基因组,随后将这个合成基因组植入到一个空细胞中。这个细胞随后根据植入的基因指令开始自我复制和增殖,最终形成新的细胞。尽管有些科学家持有保留意见,认为文特尔的成果只是以一个自然的、先前存在的残留细胞为基础的,并没有创造出真正的生命,但他的实验仍然证明了人造基因组可以为细胞提供动力,这为未来真正的人造生命提供了重要的启示。人造生命的科学狂人:克雷格·文特提到人造生命,就不得不提这一领域的泰斗、科学狂人克雷格·文特。他是美国著名的生物学家和企业家,以在科学界的重大成就而闻名。他的成就包括“一人单挑六国科学家,完成人类基因组计划”和“制造新生物”,这两项工作都是震撼全世界科学界的突破。“科学狂人”克雷格·文特(图片来源:克雷格·文特研究所官网主页)20 世纪 90 年代,由美国、英国、法国、德国、日本和中国等 6 个国家的顶级科学家共同参与人类基因组计划,预计花费 30 亿美元来完成人类基因组测序。然而,当时间和花费过半时,他们却仅完成了 3% 的测序工作。与此同时,克雷格·文特成立了塞莱拉基因公司,一个私营性质的基因研究机构,开发了如“霰弹枪”的新型测序技术,并迅速追上了多国合作小组的进度。后来,克雷格·文特与六国科学家合作,于 2001 年初成功完成了人类基因组草图。在人类基因组计划完成后,克雷格·文特很快就有了新的理想,这个理想可能是生命科学的终极目标:创造新的生命形式。克雷格·文特计划利用 DNA 小片段,合成新的基因组,并将其转入已经被剔除了本身基因组的细菌之中,观察这微小的细菌能否进行新陈代谢和繁殖。经过研究团队十几年不懈的努力,耗资超过 4000 万美元,克雷格·文特研究团队终于在 2010 年创造出全新的细菌。克雷格·文特认为,“这是地球上第一个,父母是电脑却可以进行自我复制的物种。”目前,克雷格·文特又展开了一系列新的研究,他把自己的游艇改装成研究船,带领团队成员远征百慕大群岛附近的马尾藻海,希望就地取材,绘制出该海域生态系统中所有微生物的基因组图谱。克雷格·文特的终极目标是利用海洋中寻找到的基因,设计出全新的生命形式。这些生命将具备捕获二氧化碳、遏制温室效应的能力,还能清理核废料,并产生大量氢原子。这项全新生命形式的发展将有望改变全球能源经济的现状。克雷格·文特的研究旅程从人类基因组测序,到人工合成细菌,再到从海洋中寻找有益基因以设计全新生命,始终贯穿一个主线:从基因到生命。无论是认识基因、合成基因,或是寻找新基因,克雷格·文特所有研究都是为创造生命绘制蓝图,最终实现人造生命的使命,回答了“科学真的可以创造生命”这一重要命题。酵母人工染色体合成的突破之路细菌和酵母分别是原核和真核生物的典型代表,能够合成这两者的基因组,就能为合成生命奠定重要的理论基础,丰富人造生命的知识储备。作为原核生物的细菌,科学家合成其基因组并创造全新的生命尚且花费了十几年的时间。那么作为真核生物的酵母,其基因组有 16 条染色体,合成的复杂性和难度可想而知。为此,国际上发起了酵母基因组合成计划(Sc2.0),这是人类首次尝试对真核生物的基因组进行从头设计合成,旨在重新设计并合成酿酒酵母全部 16 条染色体。该项目于 2011 年启动,由来自中国、美国、英国、新加坡、澳大利亚等国的超过 200 位科学家共同参与。研究人员在从头合成酵母基因组序列的过程中面临了诸多挑战。由于酵母基因组中存在大量重复序列,他们去除了转座子和重复元件,并重新编码终止密码子。同时,研究人员对基因序列进行了碱基删除、插入和替换的工作,确保合成菌株与天然菌株的表型相同的同时,也保证了基因组的稳定性。2017 年《Science》封面展示的酵母基因组结构模型,其中金色代表已经完成全合成的染色体;白色代表天然染色体 (图片来源:《Science》官网)根据以上原则和标准,2014 年,纽约大学的 Jef Boeke 教授领衔的研究团队成功创建出了第一条人工酵母染色体最小的 3 号染色体。这一成果开启了真核生物基因组合成的先河。到 2017 年,Sc2.0 团队完成了人工合成酵母基因组 16 条染色体中的 5 条,其中 4 条由中国科学家完成。具体来说,天津大学元英进院士团队负责了 5 号和 10 号染色体的合成;清华大学戴俊彪研究员团队负责 12 号染色体的设计合成;华大基因杨焕明院士团队负责酵母 2 号染色体的从头设计与全合成。到了 2023 年,Sc2.0 计划迎来新的里程碑式突破,华大基因沈玥研究员团队完成酵母 7 号和 13 号染色体的从头设计与全合成,以及 tRNA 新染色体的构建。这标志着酵母的全部 16 条染色体的合成工作已圆满完成。此外,该团队还成功构建了一种包含 50%合成 DNA 的酵母菌株,这种酵母菌株不仅能够活跃增殖,还展现了正常的细胞形态、长度和形状。2023 年《Cell》发表文章描述了酵母染色体的整合过程:将含有不同合成染色体的酵母细胞进行杂交,在后代中寻找携带两条合成染色体的个体,经过漫长的杂交过程,科学家们逐渐将他们先前合成的所有染色体(6 条完整染色体和 1 条染色体臂)整合到同一个细胞中(图片来源:参考文献[5])参与酵母基因组合成计划的中国科学家代表,从左到右依次为:李炳志、戴俊彪、杨焕明、元英进、沈玥(图片来源:人民日报)人造细胞再升级:逼近真实活细胞人工合成细菌和酵母主要解决基因组合成的问题,然而活细胞执行功能主要还是依靠蛋白质。2024 年 4 月 23 日,美国科学家在《自然·化学》(Nature Chemistry)杂志上发表了一项最新研究成果,他们通过操纵 DNA 和蛋白质,创造出类似人体细胞的人造细胞,这一成果对再生医学、药物输送和诊断工具等领域具有重要意义。细胞支架是细胞内部的重要支架结... PC版: 手机版:

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孟加拉猫的野性外表源自家猫 DNA

孟加拉猫的野性外表源自家猫 DNA 斯坦福大学医学院的研究人员与孟加拉猫饲养者合作发现,孟加拉猫的彩虹光泽和豹纹图案可追溯到家猫基因,而这些基因是在孟加拉猫与野猫繁育后被积极选择的。"遗传学名誉教授、医学博士格雷戈里-巴什(Gregory Barsh)说:"作为孟加拉猫品种独特外观基础的大多数DNA变化在家猫中一直存在。实际上,是育种的力量让它们脱颖而出"。在 3 月 25 日在线发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的一项研究中,巴什和他的同事分析了 15 年来从近 1000 只孟加拉猫身上收集到的基因。巴什是这篇论文的资深作者。这些结果不仅揭示了孟加拉猫的皮毛,还有助于回答更广泛的问题,即遗传学如何编码外观,以及不同基因如何共同作用产生颜色、图案和身体特征。孟加拉猫的独特特征来自于家猫的基因,而非豹猫的祖先,经过选择性繁殖,这些特征才得以凸显。野生起源巴什和他的同事,包括资深科学家克里斯托弗-凯林(Christopher Kaelin)博士,利用猫和其他动物来研究身体特征的遗传学。在之前的研究中,他们发现了导致虎斑猫被毛颜色变化和阿比西尼亚猫身上独特斑纹的基因。"巴什说:"最重要的问题是基因变异如何导致外观变异。这个问题对不同物种有各种影响,但我们认为猫是研究这个问题的一个特别简单的方法。"从 20 世纪 60 年代到 80 年代,在生物学家让-米尔斯(Jean Mills)的领导下,饲养员们将野生亚洲豹猫(Prionailurus bengalensis)与家猫杂交,培育出了一种视觉效果极佳的新猫种。经过许多代人的努力,具有理想体貌特征和性情的猫逐渐被选育出来。1986 年,孟加拉猫被国际猫科动物协会认定为自己的新品种。巴什和凯林认为,孟加拉猫的遗传起源较近,外观独特,是研究遗传变异如何导致形态、颜色和图案多样性的一种特别有趣的方法。2008 年,他们开始联系养猫人,参加猫展,并收集孟加拉猫的颊拭子和照片。基因分析表明,孟加拉猫的奇特外貌是由经过挑选的家养基因造成的,从而揭穿了关于其野生遗产的神话,并改进了育种策略。基因惊喜斯坦福大学医学院的研究小组怀疑,孟加拉猫可能会给他们提供一种简便的方法,来探究自然进化的野生猫颜色和图案的遗传学。但在对 947 个孟加拉猫基因组进行测序后,他们发现了一些令人惊讶的现象:野生亚洲豹猫基因组中没有任何部分在所有孟加拉猫中都能找到。"几乎所有的孟加拉猫饲养者和主人都认为,家养孟加拉猫的独特外观一定来自豹猫,"Barsh 说。"我们的研究表明事实并非如此。"相反,基因特征表明,孟加拉猫的独特外观是家猫基因变异的结果。研究小组在专门研究"闪光"时也发现了类似的情况:大约 60% 的孟加拉猫拥有特别柔软的彩虹色皮毛,在阳光下就像金子一样闪闪发光。他们发现,Fgfr2 基因的突变是导致闪闪发光的原因,而这种突变并非来自豹猫,而是来自家猫。闪闪发光和潜在的Fgfr2基因突变几乎是孟加拉猫特有的。有趣的是,这种突变降低了 Fgfr2 所编码蛋白质的活性,而不是像许多突变那样使其失去活性。研究人员说,这揭示了基因变异是如何导致外观发生微妙变化的。最后,Barsh 和 Kaelin 的研究小组分析了"黑炭色"孟加拉猫的遗传学,这是一种罕见的颜色较深的孟加拉猫。他们发现了一种与黑炭色有关的豹猫基因,但只有当这种基因与家猫基因组结合时才会产生黑炭色。这种豹猫基因被称为"Asip",当它与家猫基因混合时,基本上就不能很好地发挥作用这种现象被称为"基因组不相容"。因此,在豹猫身上,Asip不会导致黑炭色,但在家猫身上,相同的基因却会导致黑炭色。巴什解释说:"不同物种之间的杂交可能会自然发生,这也是在许多人类基因组中发现少量尼安德特人DNA的原因。但野生豹猫和家猫之间的差异比人类和黑猩猩之间的差异还要大,看到这些远亲物种的DNA如何能够在一种受欢迎的伴侣动物身上存在并共同发挥作用,这实在是太了不起了"。促进生物学和育种学的发展对孟加拉猫特征遗传起源的深入了解已经在帮助孟加拉猫饲养者调整饲养方式,以创造出新的颜色和花纹。在过去的 15 年里,巴什和凯林与孟加拉猫组织密切合作,并在猫展上发表演讲。他们经常将祖先和基因数据返还给饲养者,以帮助指导他们的繁殖。"育种者对我们的数据非常感兴趣,"Kaelin 说。"他们不仅想贡献自己猫咪的 DNA,还想参与进来,帮助分析数据并听取我们的结果。这是一次很好的合作,也是公民科学的真正范例。"研究人员说,人工选择的威力有多大,这一点值得借鉴,因为如果没有亚洲豹猫的帮助,孟加拉猫的皮毛很可能就会被选择出来。巴什说:"人们有一种想法,认为我们必须获得这些远缘动物才能培育出美丽的个体和设计动物。但事实证明,所有的多样性早已在家猫基因组中等待着我们。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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