干细胞生物学家为研究创造新的人类细胞类型

干细胞生物学家为研究创造新的人类细胞类型鲁汶大学的VincentPasque教授和他的团队已经成功地在实验室里利用干细胞生成了一种新型的人类细胞。这些新细胞与早期人类胚胎中的自然对应物非常相似。因此，研究人员现在可以更好地研究胚胎植入子宫后的情况。该研究结果发表在《细胞·干细胞》杂志上。如果一切顺利的话，人类胚胎在受精后约七天植入子宫。在这一点上，由于技术和伦理上的限制，胚胎变得无法用于研究。这就是科学家们已经开发了各种类型的胚胎和胚胎外细胞的干细胞模型，以便在培养皿中研究人类发育的原因。由VincentPasque领导的研究团队已经为一种特定类型的人类胚胎细胞，即胚胎外中胚层细胞，开发了第一个模型。Pasque教授说：“这些细胞在胚胎中产生第一滴血，帮助胚胎附着在未来的胎盘上，并在形成原始脐带中发挥作用。在人类中，这种类型的细胞出现在比小鼠胚胎更早的发育阶段，而且物种之间可能还有其他重要差异。这使得我们的模型特别重要：对小鼠的研究可能不会给我们同样适用于人类的答案。”研究人员用人类干细胞制作了他们的模型细胞，这些细胞仍然可以发育成胚胎的所有细胞类型。这些新细胞与人类胚胎中的自然对应物非常相似，因此是该特定细胞类型的良好模型。“你不会每天都制造一种新的人类细胞类型，”Pasque说。“我们非常兴奋，因为现在我们可以研究通常在发育过程中无法触及的过程。事实上，该模型已经使我们找到了胚胎外中胚层细胞的来源。从长远来看，我们的模型也将有望对生育问题、流产和发育障碍等医学难题提供更多的启示。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311881.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1311881.htm

科学家为困惑古生物学家150年的神秘巨骨揭开新谜底

科学家为困惑古生物学家150年的神秘巨骨揭开新谜底巨大的鱼龙浮尸在海面上的复原图。在欧洲各地的海洋沉积物中都发现了鱼龙的残骸。图片来源：MarcelloPerillo/波恩大学1850年，英国博物学家塞缪尔-斯塔奇伯里在一份科学杂志上报告了一个神秘的发现：在布里斯托尔附近的化石矿藏AustCliff发现了一块巨大的圆柱形骨头碎片。此后，类似的骨头碎片在欧洲各地都有发现，包括北莱茵-威斯特法伦州的博嫩堡和法国普罗旺斯地区。2亿多年前，这些地区被淹没在巨大的海洋之下，海洋覆盖了西欧和中欧的大片地区。沉积物中保存着当时动物世界的化石遗骸，包括海洋和沿海居民。关于这些大型骨骼化石属于哪一类动物至今仍存在一些争议。斯塔奇伯里在对首次发现的化石进行研究时认为，这些化石来自一种已灭绝的类似鳄鱼的陆地生物--迷齿亚纲（labyrinthodontia）。然而，这一假设遭到了其他研究人员的质疑，他们认为这些化石来自长颈龙、剑龙或一个仍然完全未知的恐龙类群。长期以来，人们一直不清楚这些骨骼化石来自哪种动物。现在的新研究表明，它们来自鱼龙。图片来源：MarcelloPerillo/波恩大学由蛋白质纤维组成的不寻常组织马塞洛-佩里洛解释说："早在20世纪初，其他一些研究人员就已经推测这些化石可能是巨大鱼龙的化石。"这位年轻的研究员在波恩大学地球科学研究所马丁-桑德（MartinSander）教授领导的研究小组中对这一理论进行了研究，这是他硕士论文的一部分。作为工作的一部分，他研究了化石骨组织的微观结构。他说："相似物种的骨骼一般具有相似的结构。因此，骨组织学--骨组织分析--可以用来得出结论，说明该发现源自哪个动物群。"研究人员使用改装过的钻头，能够在不破坏珍贵化石的情况下取出骨头碎片。由此获得的薄薄的骨骼横截面使研究微观结构成为可能。图片来源：DeborahHutchinson/布里斯托尔博物馆和艺术馆佩里洛首先从至今尚未分类的骨骼中提取样本。他说："我比较了英格兰西南部、法国和博嫩堡的标本。它们都显示出一种非常特殊的特性组合。这一发现表明，它们可能来自同一动物群"。然后，他用一种特殊的显微镜证明，骨壁具有非常不寻常的结构：它含有矿化胶原蛋白（一种蛋白质纤维）的长链，这些长链以一种独特的方式交织在一起，而这种交织方式在其他骨骼中尚未发现。具有类似结构的鱼龙骨骼有趣的是，加拿大的大型鱼龙化石也具有非常相似的骨壁结构。佩里洛强调说："然而，这种结构在我研究过的其他动物群的化石样本中并没有发现。因此，看来这些碎片也极有可能属于鱼龙，而且这些发现驳斥了这些骨头来自陆生恐龙的说法"。这些化石很可能来自海洋生物的下颚。通过将化石碎片的大小与该动物群中其他物种的下颚进行比较，可以推断出这些动物的长度：正如鱼龙理论的支持者在早些时候的一项研究中最初推测的那样，它们的长度可能达到25米到30米。佩里洛说："不过，这个数字只是估计，还远远不能确定--直到我们找到更完整的化石遗骸。尽管如此，这些化石肯定异常巨大。"最早的鱼龙生活在距今约2.5亿年前的三叠纪早期的古海洋中。像鲸鱼一样大的鱼龙很早就出现了，但最大的鱼龙大约在2.15亿年前才出现。在2亿多年前的三叠纪末期，几乎所有鱼龙物种都灭绝了。它们骨壁的不寻常结构--类似于碳纤维增强材料--可能使骨骼非常稳定，同时允许快速生长。佩里洛说："即使动物正常进食，这些巨大的下颚也会受到强大的剪切力。这些动物也有可能用鼻子撞击猎物，类似于今天的虎鲸。不过，目前这还只是纯粹的推测。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427167.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427167.htm

生物学家利用18亿个遗传密码字母构建出突破性的开花植物生命树

生物学家利用18亿个遗传密码字母构建出突破性的开花植物生命树在邱园皇家植物园科学家的领导下，研究小组相信这些数据将有助于今后识别新物种、完善植物分类、发现新的药用化合物，以及在气候变化和生物多样性丧失的情况下保护植物。这项植物科学领域的重大里程碑研究涉及138个国际组织，其所依据的数据量是对有花植物生命树进行的同类研究的15倍。在为这项研究进行测序的物种中，有800多个物种的DNA以前从未被测序过。这项研究揭示的数据量之大，需要一台计算机花费18年的时间才能处理完毕，这是邱园"生命之树计划"在为所有33万种已知有花植物建立生命之树方面迈出的一大步。"分析这一前所未有的数据量，解码隐藏在数百万DNA序列中的信息，是一项巨大的挑战。但这也为我们重新评估和扩展对植物生命树的认识提供了一个独特的机会，为探索植物进化的复杂性打开了一扇新窗口，"邱园皇家植物园研究员亚历山大-尊蒂尼（AlexandreZuntini）说。马萨诸塞大学进化生物学家斯蒂芬-史密斯（StephenSmith）实验室的博士后研究员汤姆-卡鲁瑟（TomCarruthers）是这项研究的共同第一作者，他与尊蒂尼曾在邱园共事。马萨诸塞大学植物系统学家理查德-拉贝勒（RichardRabeler）是该研究的共同作者。被子植物生命之树。资料来源：RBGKew"每当我们走进森林，开花植物都会为我们提供食物、衣物和问候。一个多世纪以来，构建开花植物生命树一直是进化生物学领域的重大挑战和目标，"这项研究的共同作者、麻省理工大学生态学与进化生物学系教授史密斯说。"这个项目为大多数有花植物属提供了一个庞大的数据集，为完成这一目标提供了一种策略，从而使我们离这一目标更近了一步。"史密斯在该项目中扮演了两个角色。首先，他的实验室成员--包括麻省理工大学前研究生德鲁-拉尔森（DrewLarson）--前往邱园，帮助对一个名为"Ericales"的大型多样性植物群的成员进行测序，该植物群包括蓝莓、茶、杜鹃花、杜鹃花和巴西坚果。其次，史密斯与邱园皇家植物园的威廉-贝克（WilliamBaker）和费利克斯-弗雷斯特（FelixForest）以及奥胡斯大学的沃尔夫-艾森哈特（WolfEisenhardt）共同监督了项目数据集的分析和构建。"研究小组面临的最大挑战之一是许多基因区域所蕴含的意想不到的复杂性，在这些区域中，不同的基因讲述着不同的进化史。团队面临的最大挑战之一是许多基因区域所蕴含的意想不到的复杂性，不同的基因讲述着不同的进化历史。我们必须开发出一种程序，以前所未有的规模来研究这些模式。"作为这项研究的共同负责人，卡鲁瑟的主要职责包括利用200块化石将进化树按时间进行缩放，分析整体进化树基础基因的不同进化史，以及估算不同开花植物系在不同时期的多样化率。卡鲁瑟说："基于如此多的基因，为有花植物构建如此庞大的生命树，揭示了这一特殊群体的进化史，帮助我们了解它们是如何成为世界上如此不可或缺的主要组成部分的。所展示的进化关系--以及这些关系所依据的数据--将为今后的大量研究奠定重要基础。"开花植物的生命树就像我们的家谱一样，能让我们了解不同物种之间的关系。生命树是通过比较不同物种之间的DNA序列来发现变化（突变）的，这些变化随着时间的推移不断累积，就像分子化石记录一样。随着DNA测序技术的进步，我们对生命之树的了解也在迅速加深。在这项研究中，我们开发了新的基因组技术，通过磁力从每个样本中捕捉数百个基因和数十万个遗传密码，比早期的方法多出几个数量级。Arenariaglobilfora.资料来源：RBGKew该研究小组的方法的一个主要优势是，它能对多种多样的新老植物材料进行测序，即使DNA受到严重破坏也不例外。世界标本馆收藏了近4亿份植物科学标本，其中有大量的干燥植物材料，现在可以对它们进行基因研究了。邱园生命之树计划的高级研究负责人贝克说："从很多方面来说，这种新颖的方法使我们能够与过去的植物学家合作，利用历史标本馆标本中的大量数据，其中一些标本早在19世纪初就被收集起来了。我们杰出的前辈，如查尔斯-达尔文或约瑟夫-胡克，不可能预料到这些标本在今天的基因组研究中会如此重要。在他们的有生之年，DNA甚至还没有被发现。我们的工作表明，这些令人难以置信的植物博物馆对于地球生命的开创性研究有多么重要。谁知道其中还蕴藏着哪些未被发现的科学机遇呢？"在所有9506个测序物种中，有3400多个来自48个国家163个标本馆的材料。马萨诸塞大学名誉研究科学家、马萨诸塞大学标本馆前馆长拉贝勒说："为研究植物关系而对标本馆标本进行采样，使得从世界不同地区进行广泛采样的可行性大大提高，而不需要长途跋涉从野外获取新鲜材料。"在生命之树项目中，拉贝勒帮助核实了标本馆采样标本的身份，并对所得数据进行了分析。仅开花植物就占陆地上所有已知植物生命的90%，几乎遍布地球的每一个角落--从最湿润的热带到南极半岛的岩石露头。然而，我们对这些植物是如何在起源后不久就占据了主导地位的理解，却困惑了包括达尔文在内的几代科学家。开花植物起源于1.4亿多年前，之后迅速取代了其他维管植物，包括它们的近亲--裸子植物（有裸露种子的非开花植物，如苏铁、针叶树和银杏）。达尔文对化石记录中看似突然出现的这种多样性感到神秘。在1879年写给他的密友、邱园皇家植物园园长胡克的信中，他写道："据我们判断，所有高等植物都是在最近的地质年代迅速发展起来的，这是一个令人憎恶的谜。"作者利用200块化石，将他们的生命树按时间顺序排列，揭示了开花植物是如何跨越地质年代进化的。他们发现，早期有花植物的多样性确实出现了爆炸性增长，在其起源后不久就产生了今天存在的80%以上的主要品系。然而，在接下来的1亿年里，这一趋势逐渐趋于平稳，直到大约4000万年前，随着全球气温的下降，物种多样性再次激增。这些新的洞察力会让达尔文着迷，也必将帮助今天的科学家们努力应对了解物种如何以及为什么会多样化的挑战。如果没有邱园科学家与全球众多合作伙伴的通力合作，就不可能形成如此庞大的生命之树。总共有279位作者参与了这项研究，他们来自27个国家的138个组织，代表着不同的国籍。"植物界长期以来一直在合作和协调分子测序工作，以生成更全面、更强大的植物生命树。"马萨诸塞大学的史密斯说："发表这篇论文的努力延续了这一传统，但规模却大大扩大了。"开花植物生命树在生物多样性研究方面具有巨大潜力。这是因为，正如人们可以根据元素在元素周期表中的位置来预测其特性一样，我们也可以根据物种在生命树中的位置来预测其特性。因此，这些新数据对于促进科学及其他许多领域的发展将是非常宝贵的。为实现这一目标，生命之树及其基础数据已通过邱园生命之树资源管理器（KewTreeofLifeExplorer）等渠道向公众和科学界公开和免费开放。开放访问将有助于科学家充分利用这些数据，例如将其与人工智能相结合，预测哪些植物物种可能含有具有药用潜力的分子。同样，生命之树也可用于更好地了解和预测病虫害在未来将如何影响植物。作者指出，这些数据的应用最终将取决于获取数据的科学家的聪明才智。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428708.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428708.htm

古生物学家探索位于阿拉斯加的“恐龙竞技场”

古生物学家探索位于阿拉斯加的“恐龙竞技场”从上方俯瞰竞技场遗址。岩面上的凹痕就是恐龙的足迹。图片来源：PatrickDruckenmiller拍摄研究人员的发现和对竞技场的详细描述发表在最近出版的《历史生物学》（HistoricalBiology）杂志上。论文的第一作者达斯汀-斯图尔特（DustinStewart）说："这不仅仅是一层有脚印的岩石，"他是阿拉斯加大学的前研究生，发表这篇论文是他硕士论文的一部分。"这是一个时间序列。到目前为止，德纳利还有其他已知的足迹点，但没有如此大规模的。乍一看，该遗址在公园广袤的地貌中并不起眼：只是一个层层叠叠的岩石露头，从底部升起约20层楼高。论文的资深作者、阿拉斯加大学北方博物馆馆长帕特-德鲁肯米勒（PatDruckenmiller）说："当我们的同事第一次访问这个遗址时，他们在这个巨大的悬崖底部看到了一条恐龙足迹。我们第一次去那里的时候，也没看到什么。"斯图尔特回忆说，当他在7个小时的徒步旅行结束后走近该地点时，起初并没有什么感觉。后来黄昏来临，队员们又去看了看。一条大型食肉恐龙的足迹，很可能来自暴龙。这张图片是通过从不同角度拍摄多张照片，制作出足迹的三维视图，并用色彩加以突出。图片来源：达斯汀-斯图尔特拍摄的图片在白垩纪晚期，构成斗兽场的悬崖是平地上的沉积物，附近很可能是大片洪泛平原上的一个水坑。随着地球构造板块的碰撞和弯曲，形成了阿拉斯加山脉，原本平坦的地面发生了褶皱和垂直倾斜，露出了布满足迹的悬崖。这些足迹是古淤泥中硬化的印痕和沉积物填满足迹后硬化形成的足迹铸模的混合体。"它们非常漂亮，"德鲁肯米勒说。"你可以看到脚趾的形状和皮肤的纹理。"除了恐龙足迹，研究小组还发现了植物化石、花粉粒以及淡水贝类和无脊椎动物的证据。所有这些小线索拼凑出了当时环境的整体面貌。一面墙壁上的特写图片，显示出许多凹陷的巨龙脚印。画面左下方的冰斧长约3英尺，以示比例。图片来源：PatrickDruckenmiller拍摄他说，该地区是大河系统的一部分，附近还有池塘和湖泊。该地区的气候比现在温暖，更像西北太平洋地区。这里有针叶树和落叶树，林下有蕨类植物和马尾草。根据足迹，数千年来，各种幼年恐龙到成年恐龙经常出没于该地区。最常见的是大型植食性鸭嘴龙和角龙。研究小组还记录了更罕见的食肉动物，包括猛龙和暴龙，以及小型涉水鸟类。每年都有成千上万的人来到迪纳利国家公园和保护区，体验迷人的自然景观和环境。德鲁肯米勒说："令人惊叹的是，大约7000万年前，德纳利的动植物群同样令人印象深刻。当时这里森林密布，恐龙繁衍生息。有一种暴龙在德纳利到处跑，它的体型是现在最大的棕熊的好几倍，有会飞的爬行动物，还有鸟类，这是一个神奇的生态系统。"国家公园管理局地质学家丹尼-卡普斯（DennyCapps）说，保护像竞技场这样的化石遗址是国家公园管理局的一项重要任务。他说："一方面，我们必须保护像竞技场这样的世界级化石遗址不受干扰和盗窃。另一方面，我们鼓励游客在地质环境中探寻化石，以便更好地掌握地貌和生态系统随时间的演变，同时让它们不受干扰，供其他人欣赏。"德鲁肯米勒计划继续与国家公园管理局合作，研究竞技场和其他足迹点。他说："我们在公园里进行的足迹研究与我们在阿拉斯加北部科尔维尔河沿岸收集的恐龙骨骼研究成果相得益彰。德纳利国家公园和保护区是世界一流的恐龙足迹区。我们还有很多探索工作要做，不知道还会有什么惊喜等着我们。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377369.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377369.htm

国际知名生化和细胞生物学家管坤良回中国任教

国际知名生化和细胞生物学家管坤良回中国任教在美国工作30多年的国际知名生物化学和细胞生物学家管坤良回到中国，并加入西湖大学任教。据澎湃新闻报道，西湖大学星期天（8月6日）发布消息称，国际知名生物化学和细胞生物学家、原加利福尼亚大学圣地亚哥分校杰出教授管坤良，本月初正式加入西湖大学、西湖实验室，受聘为分子细胞生物学讲席教授。此前，管坤良自1989年从美国普渡大学博士毕业后，已在美从事科研工作30多年。公开资料显示，管坤良是浙江桐乡人，1982年获浙江大学（原杭州大学）学士学位，1989年获普渡大学博士学位，1989年至1991年在普渡大学从事博士后研究，1992年至2007年在密歇根大学任教，2007年进入加利福尼亚大学圣地亚哥分校任教，并于2013年至2023年受聘为该校杰出教授。管坤良主要从事细胞生长调控和肿瘤发生的信号转导方面的研究，截至目前已发表300多篇研究论文，是分子生物学和遗传学领域被引用最多的研究人员之一。管坤良曾在1998年获得被视为美国跨领域最高奖项之一的“麦克阿瑟天才奖”。据浙江省侨联文章介绍，管坤良首先发现了双专一性蛋白质磷酸脂酶，这一类酶在细胞生长、细胞分裂和细胞癌变过程中起着极其重要的作用，他领导的实验室对细胞生长的调控作出了重要贡献。麦克阿瑟奖金是由麦克阿瑟基金会颁发的一个奖项，每年有代表性的奖励20至40名美国人或定居于美国的外国人，颁发给在各个领域、不同年龄“在持续进行创造性工作方面显示出非凡能力和前途”的人。

生物学家首次恢复了已灭绝物种袋狼的RNA分子

生物学家首次恢复了已灭绝物种袋狼的RNA分子塔斯马尼亚虎又称袋狼，是一种历史上的顶级食肉有袋类动物，曾经分布于澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛。这种非凡的物种在欧洲殖民统治后最终灭绝，当时它被宣布为农业害兽，到1888年，每捕杀一只成年动物就会得到1英镑的赏金。已知最后一只活着的塔斯马尼亚虎于1936年死于塔斯马尼亚霍巴特的博马里斯动物园（BeaumarisZoo）。最近拯救灭绝物种的努力主要集中在塔斯马尼亚虎身上，因为它在塔斯马尼亚的自然栖息地大部分仍然保存完好，重新引进它有助于恢复它最终消失后失去的生态系统平衡。然而，要重建一只功能正常的活体塔斯马尼亚虎，不仅需要全面了解其基因组（DNA），还需要了解特定组织的基因表达动态和基因调控方式，而这些只有通过研究其转录组（RNA）才能实现。科学生命实验室（SciLifeLab）的研究人员与瑞典自然历史博物馆和斯德哥尔摩大学合资成立的古遗传学中心（CentreforPaleogenetics）合作，最近在《基因组研究》（GenomeResearch）杂志上发表了一项研究，该研究的第一作者埃米利奥-马尔莫尔（EmilioMármol）说："复活塔斯马尼亚虎或长毛猛犸象不是一件小事，需要深入了解这些著名物种的基因组和转录组调控，而这一切现在才刚刚开始揭示。"这项研究背后的研究人员首次对斯德哥尔摩瑞典自然历史博物馆室温保存的130年前干燥的塔斯马尼亚虎标本的皮肤和骨骼肌组织的转录组进行了测序。结果发现了组织特异性基因表达特征，与现存有袋动物和胎盘哺乳动物的基因表达特征相似。恢复的转录组质量很高，可以识别肌肉和皮肤特异性蛋白质编码RNA，并根据MirGeneDB的建议对缺失的核糖体RNA和microRNA基因进行注释。斯德哥尔摩大学温纳-格伦研究所分子生物科学系副教授马克-弗里德兰德（MarcR.Friedländer）和科学生命实验室（SciLifeLab）说："这是我们第一次窥见一个多世纪前就已经灭绝的、专门针对泰加动物的调控基因（如microRNA）的存在。"这项开创性的研究为探索全球各地博物馆收藏的大量标本和组织提供了新的机遇和意义，这些标本和组织中的RNA分子可能正等待着我们去发掘和测序。斯德哥尔摩大学和古遗传学中心的进化基因组学教授洛夫-达伦（LoveDalén）说："将来，我们可能不仅能从已灭绝的动物身上恢复RNA，还能从博物馆收藏的蝙蝠皮和其他宿主生物身上恢复RNA病毒基因组，如SARS-CoV2及其进化前体。"这项研究的作者表示，他们对未来整合基因组学和转录组学的整体研究发展感到兴奋，希望能在DNA之外开创古遗传学的新纪元。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385249.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385249.htm