科学家在观察细胞分裂过程中发现超低噪音基因

科学家在观察细胞分裂过程中发现超低噪音基因裂殖酵母细胞，细胞中含有用荧光团（绿色和品红色）标记的两个超低噪声基因的单个mRNA分子。合成RNA的细胞核和细胞轮廓用蓝色标记。图片来源：SilkeHauf提供弗吉尼亚理工大学生物科学系副教授豪夫说："我们有关于这一现象的可靠数据。有一些基因与众不同，可以有超低的噪音。"豪夫和她的团队对这些超低噪音基因很感兴趣，因为它们提供了一个了解基因表达和基因表达噪音的窗口。这一发现最近发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上，共同作者包括特拉华大学电子和计算机工程学教授AbhyudaiSingh和爱丁堡大学计算生物学教授RamonGrima。辛格和格里马也都是数学生物学家。参与低噪声基因发现的弗吉尼亚理工大学豪夫实验室成员，左起：西尔克-豪夫、道格拉斯-魏德曼、埃里克-埃斯波西托和塔蒂亚娜-博卢阿尔特。照片由SilkeHauf提供。参与低噪声基因发现的豪夫实验室成员包括（左起）西尔克-豪夫、道格拉斯-魏德曼、埃里克-埃斯波西托和塔蒂亚娜-博卢阿尔特。图片来源：SilkeHauf提供细胞就是细胞豪夫说，这一发现的重要性在于有助于人们基本了解这些细胞是如何工作的。细胞无法避免发出声音，但为了让它们发挥良好的功能，需要将噪音降到最低。豪夫说："因此，看到有基因能在最低噪音水平下工作，令人兴奋。想象一下，有一架航班总是在预定起飞时间前五分钟内起飞。难道你不想知道航空公司是如何做到的吗？"豪夫很想了解这些细胞是如何以如此安静的方式表达的，并进一步了解它们背后的机制。她还希望找到其他同类基因："我们在一个特定的生物体和细胞类型中看到了这些最小的波动，但我们真的需要检查其他细胞，以确定它是否具有普遍性。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381309.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381309.htm

开启健康长寿之门：科学家在细胞蛋白质中发现抗衰老功能

开启健康长寿之门：科学家在细胞蛋白质中发现抗衰老功能线粒体及其自身的DNA在细胞内产生能量，为生物功能提供动力，但这一过程中产生的有毒副产品会加速细胞衰老。Zuryn博士说："在压力条件下，当线粒体DNA受损时，ATSF-1蛋白会优先进行修复，从而促进细胞健康和长寿。"他将这种关系比喻为需要进站的赛车。他说："当线粒体需要修复时，ATSF-1就会发出细胞需要加油站的信号。"用红色和绿色荧光蛋白装饰神经系统中线粒体的活秀丽隐杆线虫"我们在秀丽隐杆线虫体内研究了ATFS-1，发现增强ATFS-1的功能可以促进细胞健康，这意味着这些蠕虫会变得更加灵活，寿命更长。它们并没有活得更长，但随着年龄的增长，它们变得更健康了。线粒体功能障碍是许多人类疾病的核心，包括痴呆症和帕金森氏症等常见的与年龄有关的疾病。""我们的发现可能会对健康老龄化和遗传性线粒体疾病患者产生令人兴奋的影响，了解细胞如何促进修复是确定预防线粒体损伤的可能干预措施的重要一步。我们的目标是通过了解恶化的线粒体是如何促成这一过程的，来延长衰老过程中通常会衰退的组织和器官功能。"展望未来，戴博士说："我们最终可能会设计出干预措施，让线粒体DNA在更长的时间内保持健康，从而提高我们的生活质量。"这项研究发表在科学杂志《自然-细胞生物学》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378289.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378289.htm

研究发现神经细胞对少量事物的理解能力优于大量事物

研究发现神经细胞对少量事物的理解能力优于大量事物想象一下，有人给我们看一张弦乐四重奏的照片，让我们说出照片上有多少人。虽然没有足够的时间来数，但我们都能脱口而出："四个！"下一张照片显示的是一个七重奏，同样只给我们足够的时间快速看一眼。我们犹豫了一下，这次没有那么自信了："八"正确的数字其实是七，但我们已经非常接近了。我们人类似乎有两种处理事物数量的独特方式：我们通常能够快速、正确地识别出少量的事物。这在研究领域也被称为"子化"。然而，当有五个或更多元素时，这种方法就会突然改变：我们需要越来越多的时间来回答，答案也变得越来越不精确。利用植入癫痫患者颞叶的超细电极，研究人员可以观察到不同脑区单个神经元的活动。图片来源：ChristianBurkert/大众基金会/波恩大学一些研究人员因此推测，大脑中有两种不同的处理方法--一种是处理小数字的精确方法，另一种是处理大数字事物的估算机制。波恩大学医院癫痫病学系的弗洛里安-莫尔曼（FlorianMormann）教授解释说："然而，这一观点至今仍存在争议。也有可能是我们的大脑总是在进行估算，但对较小数量的事物的错误率非常低，以至于根本没有被注意到"。神经元对较小数量事物的选择性更强然而，最近的研究实际上表明，我们处理小数量和大数量事物的方式确实不同。参与该项目的研究小组几年前就已经证明，大脑中的神经细胞负责处理每种数量的事物。例如，有些神经元主要负责两个元素，有些负责四个元素，还有些负责七个元素。图宾根大学的安德烈亚斯-尼德教授解释说："然而，神经元也会对数字的细微变化做出反应。因此，"七"元素的脑细胞也会对"六"和"八"元素产生反应，但反应更加微弱。同样的细胞仍会被激活，但对五或九个元素的激活就更弱了"。研究参与者在半秒钟内看到了屏幕上的一组点。短暂停顿后，他们必须指出数字是偶数还是奇数。如果点的数量少于5个，他们通常会毫不犹豫地给出正确答案。超过这个数字，反应时间和错误率都会逐渐增加。图片来源：AGMormann/波恩大学尼德尔已经能够在猴子实验中证明这种"数字距离效应"。这种效应似乎只出现在人数较多的人类身上。这位神经生物学家说："对于少于五个元素的数字，似乎还有一种额外的机制，能让这些神经元更加精确。"神经生物学家说："当代表三个数字的脑细胞发生反应时，它会同时抑制代表两个和四个数字的脑细胞。这就降低了这些细胞也会错误触发数字3的风险。然而，这种机制并不适用于为数字5、6或8而激活的神经元。这就是这些数字错误率较高的原因。"观察单个脑细胞的工作波恩大学医院的一个特色让研究人员在研究中受益匪浅：该医院的癫痫科专门从事脑外科手术。那里的医生试图通过手术切除病变的神经组织来治疗癫痫。为了确定致痫灶的位置，他们有时会首先将电极插入患者的大脑。17名患者参加了最新的研究。在准备手术时，他们将细如发丝的微电极插入颞叶。埃斯特-库特（EstherKutter）解释说："我们可以用它们来测量单个神经细胞对视觉刺激的反应。"实验对象坐在电脑屏幕前，屏幕上出现不同数量的点，持续半秒钟。然后要求受试者说出他们看到的是偶数还是奇数的点。他们的反应非常迅速，在四个点之前几乎没有出错。之后，随着点数的增加，错误数量也在增加，参与者完成任务所需的思考时间也在增加。这项工作将为我们了解人脑如何处理数字提供新的视角。从长远来看，这些发现可能会让人们更好地理解计算障碍，这是一种与对数字理解不清有关的发育障碍。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387815.htm

为什么我们能够在白垩纪岩石中发现如此多的琥珀？

为什么我们能够在白垩纪岩石中发现如此多的琥珀？巴塞罗那大学地球科学系教授、《地球科学评论》（Earth-ScienceReviews）杂志上发表的一篇文章的第一作者泽维尔-德尔克洛斯（XavierDelclòs）说："我们知道当今生态系统中大量存在塑料的原因，但我们只能估计白垩纪产生大量树脂的自然原因。ElSoplao（西班牙坎塔布里亚）的琥珀提供了新昆虫物种的踪迹，是了解白垩纪森林生活的关键。资料来源：XavierDelclòs,UB-IRBioDelclòs说："塑料和化石树脂的故事非常不同，但它们有一个共同点：人们好奇地观察到，在地球历史的某个时期出现了一些新的相关现象，并被记录在岩石中。"西班牙国家研究委员会（CNIGME-CSIC）下属国家中心--西班牙地质与采矿研究所的成员恩里克-佩纳尔弗（EnriquePeñalver）也是这项研究的合著者。大型琥珀矿床是如何形成的？白垩纪是距今1.455亿年至6600万年前的时期，是生物快速进化和多样化的时期。今天，白垩纪在地球上大量形成丰富树脂矿床的主要条件并不存在，人们也不知道为什么在恐龙时代会有如此丰富的树脂生产出来。德尔克洛斯和佩纳尔韦尔指出："在大约5400万年的时间里，地球历史上第一次出现了植物大量生产树脂的现象，但我们仍然不知道原因何在。"Delclòs和Peñver指出："形成我们今天所知的琥珀化石树脂矿床的生产量从未达到过。从巴里米亚纪到坎帕尼亚纪，由于地球上现有的条件，某些针叶树群能够形成大量的树脂化石矿床，这为了解过去的生态系统打开了一扇真正的窗口，并在今天提供了非常重要的古生物学信息。我们将这一时间跨度称为白垩纪树脂间期（CREI）"。这项研究旨在揭开1.1亿年前森林生态系统的进化之谜。资料来源：XavierDelclòs,UB-IRBio大量琥珀沉积的形成需要能够产生大量树脂的树木的存在。在白垩纪，只有在进化上比开花植物更古老的裸子植物（如针叶树）能够产生树脂。此外，树脂必须被困在没有氧气的沉积环境中才能保存数百万年。是什么环境或生物因素促成了白垩纪树脂的产生？"研究表明，在白垩纪，针叶林广泛分布在地球上。这些在白垩纪形成的琥珀沉积物具有以下共同特征：针叶树独有的高树脂产量；森林大火焚烧植物材料所产生的丝炭物质的存在；琥珀中保存的化石与不同沉积物中相似的动植物群相对应；树脂在亚热带和温带古气候下的过渡沉积环境中积累，与海平面上升阶段的开始相吻合。"研究还表明，在CREI期间，树脂的大量生产并不是持续的，也不是到处都一样：有产量高的时候，也有产量低的时候。在这项由多学科专家组成的大型研究中，来自牛津大学博物馆（英国）的里卡多-佩雷斯-德拉富恩特（RicardoPérezdelaFuente）的参与尤为引人注目。白垩纪消失世界的开放窗口古生物学家在世界各地不同地点发现的琥珀碎片为了解白垩纪提供了新的视角。这一时期出现了以被子植物（开花植物）为主的大型陆地生态系统，以及当今生物的许多进化路线。大陆和洋流的分布发生了变化，气候比今天更加温暖湿润，海平面比今天的海岸线高出200多米。"在大气中，由于强烈的火山活动，二氧化碳（CO2）含量很高，但由于森林向现在被冰雪覆盖的纬度大量延伸，氧气（O2）含量也很高，这一特征也促进了大规模火灾的发生，"Delclòs和Peñalver指出。Delclòs和Peñalver指出，这就是白垩纪大部分时期地球的全球景观和环境。这些环境因素决定了地球上存在的生物（尤其是陆生生物）的生活和进化，从最小的恐龙到大型恐龙，以及不同物种之间的关系。在这种情况下，白垩纪的琥珀出露分布在全球各地，尤其集中在劳拉西亚和冈瓦纳北缘。环境因素可能在全球范围内产生影响，而生物因素--植物和节肢动物之间的相互作用等--可能在区域范围内发挥作用。"CREI是一个通向消失世界的伟大窗口，它位于以开花植物为主的现代生态系统的开端，是恐龙生活的地方，也是最早的鸟类和哺乳动物进化的地方。通过对这一时期的研究，我们可以获得许多科学上最感兴趣的数据，包括系统发育关系、灭绝生物、我们今天可以在许多群体中认识到的行为的开端、灭绝生物的种内和种间关系（寄生、授粉、父母照顾、蜂群、森林、繁殖等）、通常没有化石的陆地环境--森林中的居民，"专家们总结道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371229.htm