科学家成功解码果蝇孤雌生殖的基因过程

科学家成功解码果蝇孤雌生殖的基因过程为了取得突破性进展，剑桥大学的研究人员在六年时间里对22万多只果蝇进行了研究。为了寻找导致昆虫"孤雌生殖"的基因，研究小组研究了另一种果蝇--丝光果蝇的两个品系。其中一个品系只能进行有性繁殖，而另一个品系却能进行孤雌生殖。通过比较这两个品系的遗传密码，科学家们找出了哪些基因与孤雌生殖有关。他们打开或关闭了相应的基因，使之与黑腹果蝇相匹配，并取得了成功。受试果蝇突然可以进行无性繁殖，尽管它们只能生出几乎是其父母克隆的雌蝇。在研究中，果蝇等待了大约40天（约占其生命的一半）来寻找雄性配偶，当没有雄性配偶时，它们就进行无性繁殖。有趣的是，转基因虫子的所有女儿也都保留了孤雌生殖的能力，不过只有1%到2%的女儿有这种行为，而且是在没有雄性出现的情况下。否则，它们照常交配和生育。剑桥大学研究员、论文第一作者亚历克西斯-斯珀林博士说："我们首次证明可以在动物身上设计出处女产子--看到孤独的雌性果蝇产生一个能够发育到成年的胚胎，然后重复这个过程，真是令人兴奋。"研究人员说，在可以进行有性繁殖的动物中，孤雌生殖的情况极为罕见，但有时也会在长期与世隔绝的雌性动物园动物身上看到。不过，当一些物种面临生存压力时，它们会进化出一种无性繁殖模式。事实上，斯帕林计划利用这项工作，进一步研究为什么世界各地的昆虫--尤其是害虫的孤雌生殖现象开始增多。斯佩林说："如果昆虫害虫的处女生育继续存在选择压力，最终将导致它们只能以这种方式繁殖。"这可能会成为农业的一个真正问题，因为雌虫只生产雌虫，所以它们的传播能力会加倍。斯珀林和她的团队还指出，虽然他们的研究可能是首创，但可能无法应用到其他动物身上。这是因为黑腹果蝇被用于研究已经有一个多世纪了，而且其遗传密码也非常清楚。事实上，通过对该物种的研究，人们可能已经了解了延长寿命、了解零重力对身体的影响、追踪微塑料对健康的影响，以及为消除创伤记忆提供了一种可能的方法。该研究成果已在《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上发表。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373735.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373735.htm

科学家成功对活体动物的单个细胞进行基因改造

科学家成功对活体动物的单个细胞进行基因改造研究人员开发出一种利用CRISPR-Cas技术同时修改成年动物细胞中多个基因的技术，这种技术创造出一种类似马赛克的模式，从而简化了遗传疾病的研究。这种方法揭示了对遗传疾病22q11.2缺失综合征的新认识，并有可能在未来减少动物实验的数量。资料来源：苏黎世联邦理工学院由巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物工程教授兰德尔-普拉特领导的研究人员现在开发出了一种方法，可以大大简化和加快实验动物的研究：利用CRISPR-Cas基因剪刀，他们可以在一只动物的细胞中同时改变几十个基因，就像打马赛克一样。虽然每个细胞中改变的基因不超过一个，但一个器官中的不同细胞会以不同的方式发生改变。这样就可以对单个细胞进行精确分析。这样，研究人员就能在一次实验中研究多种不同基因变化的影响。根据最近发表在《自然》（Nature）杂志上的一份报告，苏黎世联邦理工学院的研究人员首次成功地将这种方法应用于活体动物，特别是成年小鼠。此前，其他科学家已经针对培养细胞或动物胚胎开发出了类似的方法。为了"告知"小鼠细胞CRISPR-Cas基因剪刀应该破坏哪些基因，研究人员使用了腺相关病毒（AAV），这是一种可以靶向任何器官的传递策略。他们制备了病毒，使每个病毒粒子都携带破坏特定基因的信息，然后用携带不同基因破坏指令的混合病毒感染小鼠。这样，他们就能关闭一个器官细胞中的不同基因。在这项研究中，他们选择了大脑。利用这种方法，苏黎世联邦理工学院的研究人员与日内瓦大学的同事一起，获得了人类一种罕见遗传疾病--22q11.2缺失综合征--的新线索。这种疾病的患者表现出许多不同的症状，通常被诊断为精神分裂症和自闭症谱系障碍等其他疾病。在此之前，人们知道这种疾病是由一个包含106个基因的染色体区域引起的。人们还知道这种疾病与多种基因有关，但不知道哪些基因在疾病中起作用。在对小鼠的研究中，研究人员重点研究了这一染色体区域中同样在小鼠大脑中活跃的29个基因。在每只小鼠的脑细胞中，他们修改了这29个基因中的一个，然后分析了这些脑细胞的RNA图谱。科学家们能够证明，其中三个基因在很大程度上导致了脑细胞的功能障碍。此外，他们还在小鼠细胞中发现了与精神分裂症和自闭症谱系障碍相似的模式。在这三个基因中，有一个已经为人所知，但另外两个以前并不是科学界关注的焦点。普拉特研究小组的博士生、该研究的第一作者安东尼奥-桑蒂尼亚说："如果我们知道疾病中哪些基因的活性异常，我们就可以尝试开发补偿这种异常的药物。"这种方法也适用于研究其他遗传疾病。桑蒂尼亚说："在许多先天性疾病中，多个基因都在起作用，而不仅仅是一个。精神分裂症等精神疾病也是如此。现在，我们的技术可以让我们直接在完全生长的动物体内研究这类疾病及其遗传原因。每次实验修改的基因数量可以从目前的29个增加到几百个。"研究人员现在可以在活体生物中进行这些分析，这是一个很大的优势，因为细胞在培养过程中的行为与它们作为活体的一部分的行为是不同的。另一个优势是，科学家只需将AAV注射到动物的血液中即可。AAV有多种不同的功能特性。在这项研究中，研究人员使用了一种能进入动物大脑的病毒。根据要研究的内容，也可以使用针对其他器官的AAV。苏黎世联邦理工学院已经为这项技术申请了专利，现在，研究人员希望将其作为"肽"研究的一部分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385987.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385987.htm

科学家发现现存已知最古老的海洋植物 通过无性繁殖活跃了1400多年

科学家发现现存已知最古老的海洋植物通过无性繁殖活跃了1400多年这种创新的基因时钟检测法有可能被广泛应用于各种物种，包括珊瑚、藻类以及芦苇和覆盆子等陆生植物。他们的研究结果发表在《自然生态与进化》杂志上。基尔亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMARHelmholtzCentreforOceanResearchKiel）海洋生态学教授、研究负责人托斯滕-罗伊施博士（ThorstenReusch）解释说："无性繁殖作为一种替代性繁殖模式，在动物界、真菌界和植物界都很普遍。这些所谓的克隆物种通过分枝或出芽的方式产生基因相似的后代，其大小往往达到一个足球场或更大。不过，这些后代的基因并不完全相同。"GEOMAR研究人员领导的研究小组之前的工作已经表明，体细胞突变会在无性繁殖后代中积累，这一过程与癌症类似。现在，Reusch教授、BenjaminWerner博士（伦敦玛丽女王大学）和IlianaBaums教授（奥尔登堡大学亥姆霍兹海洋生物功能多样性研究所）领导的研究小组利用这种突变积累过程开发出了一种新型分子钟，可以高精度地确定任何克隆的年龄。基尔大学的研究人员在罗伊施教授的领导下，将这一新颖的时钟应用于从太平洋到大西洋和地中海广泛分布的海草Zosteramarina（大叶藻）的全球数据集。特别是在北欧，研究小组发现克隆体的年龄可达数百年，与大橡树的年龄相当。最老的种群来自波罗的海，已有1402岁。尽管环境恶劣且多变，但这一无性繁殖出来的个体还是达到了如此高的年龄。波罗的海的海草种群，这不是一个生物种群，而是无性繁殖形成的。图片来源：PekkaTuuri这些对克隆物种的新年龄和寿命估计填补了一个重要的知识空白。特别是在海洋生境中，珊瑚和海草等许多基本生境形成物种可以进行无性繁殖，它们的克隆体可以变得非常大。从母体克隆中不断产生基因相同但物理上分离的小芽或片段，意味着这些物种的年龄和大小是不相关的。现在，这项新研究提供了一种工具，可以对这些克隆进行高精度的日期测定。托尔斯滕-罗伊施说："这些数据反过来又是解决保护遗传学中一个长期存在的难题的先决条件，即为什么如此大的克隆能够在多变和动态的环境中持续存在。"一旦获得高质量的鳗草基因组信息，工作就可以开始了。这项研究的另一个关键因素是，加州大学戴维斯分校（UCDavis）的同事在他们的培养槽中保存了一个海草克隆长达17年之久，作为一个校准点。"这篇论文展示了癌症进化生物学家和海洋生态学家之间的跨学科互动如何能够带来新的见解，"昆士兰大学数学与癌症进化讲师本杰明-维尔纳（BenjaminWerner）博士说，他主要研究肿瘤的体细胞进化，而肿瘤也是克隆发育的。HIFMB分子生态学家IlianaBaums教授补充说："我们现在可以将这些工具应用于濒危珊瑚，以制定更有效的保护措施，我们迫切需要这些措施，因为前所未有的热浪威胁着珊瑚礁。"托尔斯滕-罗伊施说："我们预计，延伸超过十公里的其他海草物种及其Posidonia属的克隆体将显示出更高的年龄，从而成为地球上迄今为止最古老的生物。这些将是下一个研究对象。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434643.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434643.htm

通过模仿白蚁筑巢 科学家运用其基本规则生成新材料

通过模仿白蚁筑巢科学家运用其基本规则生成新材料受白蚁筑巢方式的启发，加州理工学院（Caltech）的科学家们开发了一个框架来设计新材料，模仿隐藏在大自然生长模式中的基本规则。研究人员证明，通过使用这些规则，有可能创造出具有特定可编程性质的材料。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324623.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324623.htm

2023年世界顶尖科学家协会奖获奖者名单揭晓

2023年世界顶尖科学家协会奖获奖者名单揭晓“智能科学或数学奖”授予美国佐治亚理工学院工业与系统工程学院讲席教授阿尔卡迪·涅米罗夫斯基（ArkadiNemirovski）和比利时法语鲁汶大学运筹学与计量经济学中心、数学工程系名誉教授、高级科学研究员尤里·涅斯捷罗夫（YuriiNesterov），“表彰他们在凸优化理论方面的一系列开创性工作，包括自协调函数和内点法的理论、优化的复杂性理论、加速梯度算法设计以及在鲁棒优化方面的方法论进展等”。“生命科学或医学奖”授予英国剑桥MRC分子生物学实验室名誉课题组负责人丹妮拉·罗兹（DanielaRhodes），美国科罗拉多大学博尔德分校教授、生物化学讲席教授卡洛琳·卢格（KarolinLuger）和瑞士苏黎世联邦理工学院生物大分子晶体学名誉教授蒂莫西·J·里士满（TimothyJ.Richmond），“表彰他们阐明了核小体的原子结构，为揭示染色质、基因调控和表观遗传机制提供了理论基础”。来源：投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

加州理工学院起诉苹果博通无线专利侵权一案可能达成和解

加州理工学院起诉苹果博通无线专利侵权一案可能达成和解此前，加州理工学院对苹果和博通提起专利侵权诉讼，法院最初判决苹果和博通向加州理工学院支付超11亿美元的专利侵权费用，但后来这一裁定被推翻。最近双方举行电话会议之后，在提交给洛杉矶美国地方法院的一份法庭文件中披露了可能达成和解的信息，但没有公布更多细节信息。目前尚不清楚可能达成的和解协议是否囊括了苹果和博通。加州理工学院、苹果和博通的代表没有立即回应置评请求。法院曾命令双方在今年8月18日之前提交一份联合报告。2016年，位于加州帕萨迪纳的加州理工学院起诉苹果和博通，声称几百万部使用博通芯片的iPhone、iPad、苹果手表和其他苹果设备侵犯了加州理工学院与Wi-Fi技术相关的无线通信专利。2020年，法庭命令苹果和博通分别向加州理工学院支付8.378亿美元和2.702亿美元的专利侵权赔偿金。去年美国一家上诉法院推翻了这一裁决，并下令重新审理损害赔偿金的问题，认为“在法律上无法支持”原来裁定的赔偿金额。原定于2023年6月开始的审判在今年5月份被无限期推迟。本周二加州理工学院告知德克萨斯州联邦法院，其已经与三星就类似的专利侵权诉讼达成庭外和解。除了苹果、博通之外，加州理工学院还起诉微软、戴尔和惠普侵犯其拥有Wi-Fi专利，这些案件正在审理中。（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376329.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376329.htm