新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块

新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块英国埃克塞特大学、德国吕贝克大学和日本岩手大学的研究人员开发了一种分析各种蝴蝶和飞蛾染色体的方法。非洲帝王斑蝶的染色体。使用与荧光报告基因相连的DNA探针，红点突出显示了每条染色体的末端。资料来源：埃克塞特大学他们发现了存在于所有飞蛾和蝴蝶物种中的染色体块，还发现了毛翅目蝶科（石蛾，Trichoptera）的染色体块，这些蝶科水生蝶类在大约2.3亿年前与飞蛾和蝴蝶有着共同的祖先。飞蛾和蝴蝶（统称为鳞翅目）的染色体数量差异很大，从30到300不等，但这项研究的发现却显示了显著的证据，表明它们的同源区块（结构相似）可以追溯到很久以前。位于康沃尔郡埃克塞特彭林校区的生态学与保护中心的理查德-弗伦奇-康斯坦特教授说："DNA被压缩成单个颗粒或染色体，它们构成了遗传的基本单位。如果基因在同一根'弦'上，或者说在染色体上，它们往往会被遗传在一起，因此是'相连'的。然而，不同动物和植物的染色体数目相差很大，因此我们无法轻易分辨出哪些染色体与哪些染色体有关。当染色体数目差异很大时，这就成了一个大问题，鳞翅目昆虫就是如此。"雌雄非洲帝王斑蝶正在交配图片来源：埃克塞特大学"我们开发了一种简单的技术，可以观察每条染色体上基因块的相似性，从而让我们真实地了解它们是如何随着不同物种的进化而变化的。结果发现，所有蝴蝶和飞蛾中都存在30个基本的'同源'单位（字面意思是'在同一根绳子上'，绳子就是DNA），并且可以一直追溯到它们的姊妹蝶类。"蝴蝶通常被视为保护生物多样性的关键指标，而由于人类活动的影响，全球许多蝴蝶物种都在减少。然而，这项研究表明，它们也是研究染色体进化的有用模型。这项研究提高了科学界对飞蛾和蝴蝶基因如何进化的认识，重要的是，类似的技术也可能为其他动物或植物类群的染色体进化提供启示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384813.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384813.htm

古代DNA揭示了“西方文明摇篮”的全面基因组历史

古代DNA揭示了“西方文明摇篮”的全面基因组历史IosifLazaridis、DavidReich及其同事在三项新的科学研究中展示了所谓“南弧(SouthernArc)”的全面基因组历史，该地区横跨东南欧和西亚，长期以来被认为是西方文明的摇篮。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320637.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1320637.htm

揭示隐藏的基因组：可能对人类健康至关重要的未知DNA序列被发现

揭示隐藏的基因组：可能对人类健康至关重要的未知DNA序列被发现来自杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员和他们的合作者在人类基因组中发现了数千个以前未知的DNA序列，这些序列为微蛋白和肽编码，可能对人类健康和疾病至关重要。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1315911.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1315911.htm

穿越时空的基因古代DNA揭示了过去人类社会中的唐氏综合症

穿越时空的基因古代DNA揭示了过去人类社会中的唐氏综合症令他们惊讶的是，亚当-本-罗尔拉赫及其同事发现有六个人的21号染色体DNA序列异常多，而这只能用21号染色体的额外拷贝来解释。其中一个病例来自芬兰的一个教堂墓地，其年代可追溯到17至18世纪。研究人员发现患有唐氏综合症的个体"CRU001"的遗骸。这具遗骸是在西班牙一处铁器时代的遗址中发现的。图片来源：纳瓦拉政府和J.L.Larrion提供的照片。其余五具遗骸的年代则要久远得多：它们被发现于希腊和保加利亚的青铜时代遗址以及西班牙的铁器时代遗址，年代在距今5000年至2500年之间。在所有这些遗址中，研究人员都获得了大量有关遗骸和墓葬的额外信息。虽然唐氏综合症患者在现代医学的帮助下可以长寿，但在过去却并非如此。事实上，根据骨骼残骸估算的年龄显示，这六个人都在很小的时候就去世了，只有一个孩子长到了一岁左右。这五座史前墓葬都位于定居点内，在某些情况下还伴有特殊物品，如彩珠项链、青铜戒指或贝壳。这项研究的主要作者罗尔拉赫说："这些墓葬似乎向我们表明，这些人作为古代社会的一部分，受到了关怀和赞赏。"纳瓦拉LasEretas早期铁器时代定居点的重建。图片来源：IñakiDiéguez/JavierArmendáriz,纳瓦拉埃雷塔斯博物馆虽然这项研究的目的是寻找唐氏综合症的病例，但研究人员也发现了一个患有不同病症的个体。在大约10000份检测过的DNA样本中，有一个人的18号染色体上的古老DNA序列的比例出乎意料地高，这表明她携带了该染色体的三个拷贝。据了解，18号染色体的三个拷贝会导致爱德华兹综合症，这种病症会带来比唐氏综合症更严重的健康问题。爱德华氏综合症的发病率不到每3000名新生儿中就有一例，其发生率也比唐氏综合症低得多。这一发现也是在西班牙铁器时代的一个遗址中发现的，这给研究人员留下了一个待解之谜。巴塞罗那自治大学的考古学家罗伯托-里施（RobertoRisch）说："目前，我们还无法说明为什么我们会在这些遗址中发现如此多的案例，"他研究的是室内殡葬仪式，"但我们知道，他们属于那些死后有幸被埋葬在房屋内的少数儿童。这已经暗示了他们被视为特殊的婴儿"。1989年发掘活动期间纳瓦拉AltodelaCruz早期铁器时代定居点鸟瞰图。资料来源：纳瓦拉政府文化遗产服务处随着古人DNA样本数量的不断增加，作者计划今后进一步扩大研究范围。负责序列分析协调的凯-普吕费尔说："我们想了解的是，古代社会是如何对待那些可能需要帮助或与众不同的个体的。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422112.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422112.htm

挑战主流观点：4.5万年前的古代DNA揭示了隐藏的人类历史

挑战主流观点：4.5万年前的古代DNA揭示了隐藏的人类历史"人们普遍认为我们人类祖先的遗传学没有像其他动物那样因环境压力而发生变化，因为我们的沟通能力和制造及使用工具的能力增强了，"Souilmi博士说。然而，通过比较现代基因组和古代DNA，研究人员发现了50多个最初罕见的有益基因变体在古代人类群体的所有成员中变得普遍的案例。与许多其他物种相比，这种类型的适应性遗传变化的证据在人类中是不一致的。因此，这一发现挑战了关于人类适应性的主流观点，使我们对人类如何适应他们在地球上传播时遇到的新环境压力有了新的和令人兴奋的认识。共同牵头人、阿德莱德大学兼职研究员和澳大利亚国立大学DECRA研究员雷-托布勒博士说，检查古代DNA对于揭示人类进化的秘密至关重要。托布勒博士说："我们相信人类群体之间的历史性混合事件可能隐藏了现代人类基因组中的遗传变化迹象。我们检查了来自1000多个古代基因组的DNA，其中最古老的基因组大约有45000年的历史，以了解某些类型的遗传适应在我们的历史上是否比现代基因组的研究更常见。Huber教授说："使用古代基因组是至关重要的，因为它们在重大的历史混合事件之前，这些事件从根本上重塑了现代欧洲人的遗传血统。这使得我们能够恢复现代基因组的标准分析所看不到的历史性适应迹象。"研究论文的资深作者ChristianHuber教授是阿德莱德大学的兼职研究员和宾州州立大学的助理教授。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334779.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334779.htm

新的CRISPR基因编辑系统可以批量“拖放”DNA 损伤更小成功率更高

新的CRISPR基因编辑系统可以批量“拖放”DNA损伤更小成功率更高在过去的几十年里，科学家们将这一系统调整为一个强大的基因工程工具。CRISPR系统由一种酶组成，通常是一种叫做Cas9的酶，它可以切割DNA，还有一个短的RNA序列，指导该系统在基因组的正确部分进行切割。这可以用来剪掉有问题的基因，如那些导致疾病的基因，并可以用其他更有益的基因来替代它们。问题是这一过程涉及破坏DNA的两条链，由于细胞可能很难按原定计划重新修补，从而导致非预期的改变和被编辑细胞的更高癌症风险。因此，麻省理工学院的研究人员着手开发一种新版本的工具，它对基因组更加温和。与现有CRISPR-Cas9的"剪切和粘贴"方法不同，该团队将这种新方法描述为更像一个"拖放"系统。PASTE，即"通过特定位点靶向元素的可编程添加"，仍然使用Cas9酶在引导RNA指定的位置切割DNA，但不同的是，新系统先切割一条链，"粘贴"后然后再切割另一条链，而不是同时切割两条链，这使其稳定性更佳。新基因的插入由称为丝氨酸整合酶的酶处理，这些酶被病毒用来感染细菌并将其DNA插入目标的基因组--具有讽刺意味的是，CRISPR的起源是细菌对这些确切攻击的防御。这些整合酶自然地寻找目标基因组中的特定序列，因此在PASTE系统进行温和切割后，它插入了整合酶正在寻找的小"着陆点"序列。最后，整合酶将其DNA有效载荷插入该部位的基因组中。在一系列测试中，该团队将PASTE系统用于人类肝脏细胞、T细胞和淋巴细胞，将13个不同的基因插入基因组的9个位置。其成功率高达60%，并且在插入部位产生的错误非常少。然而，在具有"人性化"肝脏的小鼠身上进行的试验只在大约2.5%的细胞中起作用。这种技术不仅更温和，而且可能更安全，但该团队表示，它能够一次插入大量的DNA--在测试中可以实现高达36000个碱基对的处理。这可能使它对替换有缺陷的基因特别有用，如那些导致囊性纤维化或亨廷顿氏病的基因。"这是一种可能针对这些真正难以治疗的疾病的新的遗传方式，"该研究的高级作者OmarAbudayyeh说。"我们想努力实现基因治疗在其最初成立时应该做的事情，那就是替换基因，而不仅仅是纠正个别突变。"虽然在改进PASTE之前还有很多工作要做，它可以被用于治疗这些疾病，但也不乏其他正在开发的CRISPR的温和变体。这包括CRISPR-Combo、MAGESTIC、RLR，以及使用噬菌体或跳跃基因的系统。这项新研究发表在《自然-生物技术》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333695.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333695.htm