聚焦unknome蛋白质加速研究：我们几乎一无所知的人类基因数据库

聚焦unknome蛋白质加速研究：我们几乎一无所知的人类基因数据库这个数据库被称为"unknome"，是英国牛津大学邓恩病理学学院的马修-弗里曼（MatthewFreeman）和英国剑桥MRC分子生物学实验室的肖恩-芒罗（SeanMunro）及其同事的研究成果。他们对数据库中的部分蛋白质进行了研究，发现其中大部分蛋白质对重要的细胞功能做出了贡献，包括发育和抗压能力。人类基因组测序清楚地表明，人类基因组编码了数以千计的可能蛋白质序列，而这些蛋白质序列的身份和功能至今仍不为人知。造成这种情况的原因是多方面的，包括人们倾向于将稀缺的研究经费集中用于已知的目标，以及缺乏包括抗体在内的工具来研究细胞中这些蛋白质的功能。但作者认为，忽视这些蛋白质的风险很大，因为很可能有些蛋白质，也许是很多蛋白质，在关键的细胞过程中发挥着重要作用，既能提供洞察力，又能成为治疗干预的靶点。为了促进对这类蛋白质进行更快速的探索，作者创建了unknome数据库，为每种蛋白质分配一个"已知度"分数，反映科学文献中有关功能、跨物种保护、亚细胞区隔和其他要素的信息。根据这一系统，有数千种蛋白质的"已知度"接近于零。其中包括来自模式生物的蛋白质，以及来自人类基因组的蛋白质。该数据库对所有人开放，并可定制，允许用户为不同的元素提供自己的权重，从而生成自己的已知度分数集，以确定自己研究的优先次序。为了测试该数据库的实用性，作者选择了人类中的260个基因，这些基因在苍蝇中也有类似的基因，而且在两个物种中的已知度分数都是1或更低，这表明人们对它们几乎一无所知。其中许多基因的完全敲除与苍蝇的生活不相容；部分敲除或组织特异性敲除后发现，大部分基因对影响生育、发育、组织生长、蛋白质质量控制或抗逆性的重要功能做出了贡献。研究结果表明，尽管进行了数十年的详细研究，但仍有成千上万的苍蝇基因甚至在最基本的水平上仍有待了解，人类基因组的情况显然也是如此。芒罗说："这些未被表征的基因不应该被忽视。"我们的数据库提供了一个功能强大、用途广泛的高效平台，可用于识别和选择功能未知的重要基因进行分析，从而加快缩小未知基因组所代表的生物学知识差距。"芒罗补充说："成千上万种人类蛋白质的作用仍然不清楚，但研究往往集中在那些已经很清楚的蛋白质上。为了帮助解决这个问题，我们创建了一个'未知组'（Unknome）数据库，该数据库根据人们对蛋白质的了解程度对蛋白质进行排序，然后对这些神秘蛋白质中的一部分进行功能筛选，以展示无知是如何推动生物学发现的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384205.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384205.htm

【农业农村部公布：37个转基因玉米品种、14个转基因大豆品种通过初审】

【农业农村部公布：37个转基因玉米品种、14个转基因大豆品种通过初审】农业农村部官网#公告，公示第五届国家农作物品种审定委员会第四次品种审定会议初审通过的转基因玉米、大豆品种及相关信息，公示期为30日（自2023年10月17日至2023年11月15日）。包括37个转基因玉米品种、14个转基因大豆品种通过初审，申请公司包括大北农、登海种业等。上述品种按程序通过审定后，实际种植区域还应符合国家生物育种产业化有关安排。

“再见”基因：果蝇在细胞凋亡过程中使用的蛋白质与哺乳动物类似

“再见”基因：果蝇在细胞凋亡过程中使用的蛋白质与哺乳动物类似RIKEN遗传学家在果蝇中发现了一种许多教科书上说不存在的蛋白质。这种蛋白质检测细胞中的压力，并在它们承受过度压力时让它们走上自我毁灭的道路。我们体内受损的细胞通过启动称为细胞凋亡的程序性细胞死亡的自杀过程来自我消除。这个过程对我们的健康和确保细胞不会癌变至关重要。这一过程背后的分子级联反应非常复杂，但它是由属于BH3-only蛋白质家族的一种蛋白质触发的。这些蛋白质感知细胞中的压力，并且存在于包括哺乳动物和线虫在内的许多动物中。然而，在过去的二十年里，在实验室中以果蝇为代表的所有昆虫都被认为缺乏BH3-only蛋白。相反，他们被认为依赖于不同的细胞死亡程序。但是现在，RIKEN生物系统动力学研究中心的SaKanYoo及其同事有一个惊人的发现，他们发现果蝇确实含有一种仅含有BH3的蛋白质。他们以日语中的“告别”一词命名了为其编码的基因sayonara。SaKanYoo和YukoIkegawa。图片来源：2023RIKEN当该团队使sayonara基因在果蝇翅膀中表达时，他们观察到发生细胞凋亡，导致翅膀萎缩（图1）。根据Yoo的说法，该基因隐藏在众目睽睽之下。“我们没有做任何花哨的事情，仅仅是使用了人类BH3-only蛋白的基因序列，并核对了果蝇的基因组是否具有相似的序列——这是在果蝇中寻找与人类基因相对应的基因的一种非常常见的方法。”Yoo怀疑果蝇基因组的不完整测序可以解释为什么研究人员在20年前没有在果蝇中发现该基因。“当时基因组测序还不完整，所以科学家们可能无法找到该基因，过了一段时间他们就放弃了。”果蝇缺乏BH3-only蛋白随后被载入教科书。但对Yoo来说，这是一个有趣的挑战。“我认为检查它可能会很有趣，而仅仅几个小时后，我就发现了一些看起来很像BH3-only蛋白质的东西。”这一发现表明，果蝇，可能还有其他昆虫，在细胞凋亡方面和人类以及其它物种并没有太大不同。“这意味着果蝇并不例外或有点奇怪，”Yoo说。“相反，我们发现它们具有与人类和线虫相似的调节细胞凋亡的机制。”该团队现在正在探索BH3-only蛋白被激活后究竟会发生什么。他们还在研究其他昆虫是否含有BH3-only蛋白。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365787.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365787.htm

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”人们普遍认为，减少肉类和奶酪的消费，转而食用植物食品是有益的。然而，当我们在超市的冷藏区面对传统的动物性食品和环保的替代蛋白质之间做出选择时，我们并不总是做出具有环保意识的选择。尽管现在很多植物性食品都有很好的风味，但往往缺乏"正确"的口感。此外，一些植物蛋白替代品在加工过程中会消耗资源，因此并不具有可持续性。但是，如果有可能制造出可持续的、富含蛋白质且口感适宜的食品呢？哥本哈根大学的最新研究为这一设想提供了动力。关键是什么？蓝绿藻。这种蓝绿藻并不是夏天在海中成为毒汤的那种臭名昭著的蓝绿藻，而是无毒的蓝绿藻。在玻璃管中培养微藻的封闭式光生物反应器。图片来源：IGV生物技术公司，CCBY-SA3.0DEED"蓝绿藻是一种活的生物体，我们已经能够让它们产生一种它们无法自然产生的蛋白质。尤其令人兴奋的是，这种蛋白质是以纤维状形成的，有点像肉类纤维。"食品科学系的PoulErikJensen教授说："我们有可能将这些纤维用于植物性肉类、奶酪或其他一些我们追求特殊口感的新型食品中。"在一项新的研究中，詹森和哥本哈根大学等机构的研究人员表明，通过将外来基因插入蓝藻，蓝藻可以作为新蛋白质的宿主生物。在蓝藻体内，这种蛋白质以细线或纳米纤维的形式组织起来。最少的加工-最大的可持续性全世界的科学家都把蓝藻和其他微藻作为潜在的替代食品。部分原因是蓝藻和其他微藻与植物一样，通过光合作用生长，部分原因是它们本身含有大量蛋白质和有益健康的多不饱和脂肪酸。"能够操纵一个活的生物体生产出一种新型蛋白质，并将其自身组织成线，这种程度是很少见的，而且非常有前途。此外，由于蓝藻依靠水、大气中的二氧化碳和太阳光生存，因此它是一种很容易持续生长的生物。这项成果赋予蓝藻作为可持续原料的更大潜力，"专门从事植物性食品和植物生物化学研究的普尔-埃里克-延森（PoulErikJensen）热情洋溢地说道。世界各地的许多研究人员都在努力为植物性食品（如豌豆和大豆）开发富含蛋白质的质地增强剂。然而，这需要大量的加工过程，因为需要将种子磨碎并从中提取蛋白质，以获得足够高的蛋白质浓度。"如果我们能在食品中利用整个蓝藻，而不仅仅是蛋白质纤维，就能最大限度地减少所需的加工量。"詹森说："在食品研究中，我们力求避免过多的加工，因为这不仅会影响食材的营养价值，还会消耗大量能源。"“明天的牛”教授强调说，从蓝藻开始生产蛋白质链还需要相当长的时间。首先，研究人员需要弄清楚如何优化蓝藻蛋白质纤维的生产。但詹森对此持乐观态度："我们需要对这些生物进行改良，以生产更多的蛋白质纤维，同时'劫持'蓝藻为我们工作。这有点像我们劫持奶牛为我们生产大量牛奶。只不过在这里，我们避免了任何有关动物福利的伦理考虑。我们不会在明天就达到目标，因为我们必须学会解决生物体内的一些新陈代谢难题。但我们已经在这个过程中了，我相信我们一定能成功，如果是这样，这就是制造蛋白质的终极方法。"一些国家已经开始工业化种植螺旋藻等蓝藻，主要用于健康食品。生产通常在露天下的“赛道池塘”中进行，或在光生物反应器室中进行，生物在玻璃管中生长。詹森认为，丹麦是建立"微藻工厂"生产加工蓝藻的理想之地。丹麦拥有具备适当技能的生物技术公司和高效的农业部门。"丹麦农业原则上可以生产蓝藻和其他微藻，就像今天生产乳制品一样。可以每天收获或挤出一部分细胞作为新鲜的生物质。通过浓缩蓝藻细胞，你可以得到一种看起来像香蒜酱，但含有蛋白质链的东西。只需极少的加工，它就可以直接加入食品中。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422274.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422274.htm

研究人员首次看到神秘的土壤病毒基因

研究人员首次看到神秘的土壤病毒基因土壤病毒的特点是似乎有代谢作用的基因，但它们不是正常病毒复制所必需的。这些基因被称为辅助代谢基因（AMGs），它们产生蛋白质，其中一些是具有各种作用的酶。科学家们以前曾猜测某些AMG蛋白是否在关键的土壤过程中发挥作用，如碳循环。为了进一步了解土壤中的AMGs，研究人员确定了由特定AMG表达的蛋白质的原子结构。研究人员利用能源部（DOE）SLAC国家加速器实验室的斯坦福同步辐射光源（SSRL）12-2光束线产生的高亮度X射线来照射脆弱的结晶蛋白质样品。X射线击中了晶体样品中的蛋白质，暴露了它们的分子结构以及围绕其组成的一些谜团。与许多病毒基因一样，AMGs并不帮助病毒复制。相反，它们对各种蛋白质进行编码，每一种都有自己的预测功能。被表达的AMG是一种推定的酶，在土壤如何处理和循环生物圈中的碳方面起着关键作用。SSRL高级研究员和共同作者克莱德-史密斯说："我们看到了病毒蛋白中每个原子的位置，这有助于我们弄清楚它的功能。我们惊讶地看到，这种蛋白质与相关的细菌和真菌酶家族的已知原子结构相似，但也包含完全新的部分"。美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）首席科学家兼共同作者JanetK.Jansson说，详细的原子结构是前所未有的，并首次揭示了这种新型酶的潜在机制，它可能在土壤生态学中发挥重要作用。Jansson说："我们与SLAC的合作使我们能够破译土壤病毒所执行的以前未知的功能。"来自SSRL、PNNL和美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的联合基因组研究所（JGI）的研究团队最近在《自然-通讯》上发表了他们的成果。分解甲壳素研究人员认为，该研究中的病毒AMG编码了一种对甲壳素进行降解反应的酶。甲壳素是地球上仅次于纤维素的第二大碳生物聚合物，是昆虫外骨骼和大多数真菌细胞壁的一部分。该研究中的病毒AMG被称为壳聚糖酶蛋白，从序列分析中被确定为糖基水解酶GH75家族的成员。这种蛋白质的作用可能就像土壤的花园锄头--也就是说，一种有助于为蔬菜、树木、花卉和所有其他种类的生命准备土壤的工具。捕捉壳聚糖酶蛋白的原子结构需要从晶体样品中获取5000多张图像。将这些图像拼凑在一起后发现，该蛋白的部分结构与糖基水解酶GH45家族中已知的一组碳水化合物代谢酶相似。然而，壳聚糖酶蛋白含有其他分子片段，这些分子片段看起来不像GH45中的分子，也不像任何其他已知的蛋白质结构，这意味着它在土壤循环中的作用仍有待进一步研究，史密斯说。这种酶有一部分是全新的、新颖的。史密斯说："作为一个结构生物学家，这就是让我感到兴奋的地方--看到我们以前没有见过的东西，然后试图弄清楚它的作用可能是什么。"未来的研究可能会使人们了解为什么AMGs首先会存在，因为它们不会帮助病毒复制。此外，研究人员可以更多地了解土壤病毒携带的其他AMGs，以及它们是否在土壤生态系统中发挥着功能性作用。"这一发现带出的一个大问题是，'土壤中的什么需要甲壳素中的碳？"史密斯说。"像这样的问题的答案将导致对土壤中众多微生物的相互作用、营养物质和基本分子的运动以及土壤的整体健康有更深的了解。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332571.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332571.htm

Solar Foods希望用高科技的蛋白质收获来取代工业化畜牧业

SolarFoods希望用高科技的蛋白质收获来取代工业化畜牧业据TechCrunch报道，发酵在食品生产中有着悠久而丰富的历史，从啤酒和葡萄酒，到酸奶和奶酪，发酵面包和咖啡，味噌和豆豉，酸菜和泡菜，这只是我们可以摄入的一些美味，这要归功于一种被认为可以追溯到新石器时代的化学过程。但是，如果这家2017年成立的芬兰初创公司SolarFoods有自己的方式，那么发酵在人类食物的未来也会有一个非常特殊的位置。这家工业生物技术初创公司正在努力将一种新型蛋白质推向市场--它说这种蛋白质将为动物来源的蛋白质提供一种营养丰富、可持续的替代品。该产品是一种单细胞蛋白质，它被命名为Solein，本质上是一种可食用的细菌；是一种使用气体发酵法培育的单细胞微生物。或者，换一种说法，他们正在从氢氧化微生物中收获可食用的热量。“从技术上讲，它就像一个酿酒厂，”首席执行官兼联合创始人PasiVainikka博士在接受TechCrunch采访时解释说。“就像发酵技术一样。这并不是什么奇怪的（过程）--有这一个区别，那就是原料。”Solein的生产只需要少量的“成分”。空气、水和能源（电）--这意味着不需要将大片的农业用地用于制造这种未来的食品。它可以在位于偏远地区或城市和城市中心的工厂中生产。事实上，也不需要其他食物来喂养它，以创造足够的产量，就像饲养牲畜供人类食用的情况一样。因此，前景看起来非常广阔。(正如Vainikka所说：“土地使用和能源使用是人类的两个主要问题--其他问题都是由这两个问题引起的。”）从营养学上讲，Solein类似于一些现有的食品--就维生素、氨基酸和蛋白质的混合而言，它介于干肉、干胡萝卜或干大豆之间（总体而言，它有65%的蛋白质），Vainikka说：“所以它非常熟悉，但它有点（新的）组合，”他补充说：“味道非常温和，非常中性。”(温和的味道可能听起来对味觉没有特别大的刺激，但这意味着它很容易作为一种成分加入到广泛的食品中，而不需要掩盖强烈的味道)。虽然SolarFoods通过其发酵过程基本上发现了一个新物种，但这种微生物本身显然不是刚刚出现在地球上的--它可能非常古老，甚至可能有数亿年历史。因此，在这家初创公司的生物反应器中，有一种令人着迷的新旧融合。为什么寻找新形式的蛋白质很重要？SolarFoods公司旨在解决的问题是，以牲畜为基础的肉类生产的环境成本是毋庸置疑的，无论是不可持续的土地和水的使用，还是气候热的排放和污染，以及动物福利问题。但是，如果你可以生产数十亿份营养餐，而不需要砍伐大片土地和屠杀大量牲畜来生产食物呢？如果人类可以养活自己，并在此过程中停止消耗地球，那会怎样？这就是SolarFoods所宣称的承诺和与动物源性蛋白质的核心区别。如果你将Solein与越来越多的植物性肉类替代品相比较，它们仍然依赖于土地耕种来生产必要的植物--无论是大豆、豌豆还是燕麦等--构成其产品的基础。尽管他们需要的土地比肉类生产所需的土地少得多，所以环境方面的好处仍然是非常真实的。但SolarF...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312811.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312811.htm