2016年生命科學領域有哪些重要進展?
作為一線科研人員,可能相關的進展能列出來不少,但是就引起社會廣泛討論和關注的其實並不多,大致列幾個:
————----分割線1—————【NgAgo取代CRISPR-Cas9?】
5月2日,韓春雨作為通訊作者在國際學術期刊《Nature》的子刊《Nature Biotechnology》上發表論文稱,發現一種叫NgAgo的酶能夠用於編輯哺乳動物基因,而且,它可能比最時興的CRISPR-Cas9基因編輯技術更精確、更通用。
【中國科學家首次在琥珀中找到恐龍羽毛化石】
儘管現在的DNA技術不太可能從中提取到什麼有價值的遺傳物質。
可是這個發現的真正意義在於
這是以第一以如此完整的三維形式展示了其羽毛和皮膚衍生物結構,對於發育生物學以及以後的生物分類將有重大的意義。
————----分割線3—————【全球首個「三父母」嬰兒誕生】
說實話,當時這個新聞出來的時候,這個標題確實有點標題黨了
大致是這樣的
美國新希望生殖醫學中心張進團隊(10月)19日在美國生殖醫學學會會議上正式宣布,世界首個細胞核移植「三父母」嬰兒已於今年4月誕生。
具體來說也很簡單
患者母親的線粒體遺傳物質中帶有突變的基因
所以她的卵細胞中有四分之一的線粒體是缺陷型的
為了幫助這名女性,張進團隊就利用了健康捐獻者的卵細胞中的健康線粒體替換掉這名女性中有缺陷的線粒體,然後再進行體外受精
所以這個出生的嬰兒,帶有三份遺傳物質:- 來自父親精子的細胞核DNA
- 來自母親卵細胞的細胞核DNA
- 來自某位捐獻者的卵細胞細胞質中的線粒體DNA
這也就是所謂「三父母」的來源
當然,技術是掌握了,但糟糕的是倫理問題,也是一項爭議度頗高的技術
————----分割線4—————待更另一個問題的答案,直接粘過來了,太懶
本人從事生物催化劑領域,本年度最重要的成就應該是來自加州理工的科學家成功利用生物催化劑實現了碳硅鍵的合成。其具體意義不詳述了。感興趣的童鞋看下面這篇報道。
該報道轉自:怪羅科普
科學家已經成功誘導活細胞生成碳-硅鍵,這是首次證明了大自然可以將地球上最豐富的元素之一硅融入到生命的基石中。
雖然化學家之前已經實現了合成含碳-硅鍵的化合物,它們存在於從油漆和半導體到計算機和電視屏幕的各種東西中。然而,迄今為止,它們從未在自然界中被發現,這些新的細胞可以幫助我們更好地了解在宇宙其他地方存在硅基生命的可能性。
在氧元素之後,硅是地殼中第二豐富的元素,但它與生命卻無關。為什麼硅從未被納入地球上任何的生物化學過程,一直以來令科學家百思不得其解,因為理論上,在我們地球上進化出硅基生命形式與碳基一樣容易。
不僅碳和硅元素在地殼中都非常豐富,而且它們的化學組成也非常相似,同屬於第四主族元素,原子的最外層電子數皆為4個。碳和硅的最重要的共同特徵之一是能夠同時與四個原子成鍵。這意味著它們能夠將形成生命基礎所需的長鏈分子連接在一起——蛋白質和DNA。
然而,地球上的生命皆為碳基,硅基生命形式迄今為止從未發現過。來自加州理工學院、該研究參與者之一Jennifer Kan博士表示,地球上沒有已知的生命會將硅-碳鍵結合在一起,即使硅是如此的豐富,遍佈於我們周圍,比如岩石和海灘上等。
要知道,Kan博士和她的團隊在獲得含碳-硅鍵的活細胞中發揮了重要作用,這不是細胞本身可以輕易做到的事情。但該實驗能證明,只要有適當的條件,碳-硅鍵可以在自然界中形成。
根據發表於《科學》(Science)雜誌上的研究,研究人員首先分離出海洋紅嗜熱鹽菌中天然存在的蛋白質——細胞色素C酶,實驗表明它可以促進把硅連接到碳上的化學鍵的形成。
在分離出該蛋白質後,科學家將該基因導入到大腸桿菌中,然後再進行一定的突變,科學家發現它能促進活細胞內產生碳-硅鍵,這是史無前例的。
通過這項突破性的研究,科學家現在知道硅基生命是很有可能存在的,至少是部分基於硅的生命。這些硅基生命也許就繁榮於宇宙的其他行星上,等待著我們去搜尋。沒有人說說這個嗎?雖然是醫學領域的
Nature:突破!科學家開發出可治療多種類型癌症的新型化合物
doi:10.1038/nature19830
最近,一項刊登於國際雜誌Nature上的研究報告中,來自澳大利亞沃爾特與伊麗莎-霍爾研究所(Walter and Eliza Hall Institute)的研究人員通過研究表明,一種特殊的化合物能夠有效阻斷一種關鍵蛋白的作用,而這種蛋白對於維持至少四分之一癌症的持續性發展非常關鍵,相關研究或可幫助研究人員開發新型方法來有效殺滅癌細胞,並且開發治療諸如急性髓性白血病、淋巴瘤及其多種實體瘤(黑色素瘤等)等癌症的新型療法。
Servier公司所發現的這種名為S63845的化合物能夠靶向作用BCL2家族蛋白MCL1,該蛋白對於癌細胞的持續性生長非常必要;研究者Lessene指出,抑制MCL1蛋白或可有效靶向作用多種類型的癌症。MCL1蛋白對於很多癌症都非常重要,因為其是一種促生存的蛋白,能夠讓癌細胞逃過程序性細胞死亡過程,對癌症模型進行的大量研究結果表明,化合物S63845能夠有效地靶向作用依賴MCL1蛋白存活的癌細胞。
延伸閱讀知乎專欄
韓斌研究組、黃學輝研究組發表在Nature上的「水稻產量性狀雜種優勢的全基因組解析」(Genomic architecture of heterosis for yield traits in rice),從遺傳機制方面解釋了雜交一代具有優良性狀的原因。何祖華關於水稻廣譜抗稻瘟病(Magnaporthe grisea)的研究(這個也算16年的吧)
@平三十 雖然與主題無關,但是這是我也一直思考的問題,簡單放出來,大家討論。雖然你的問題其實已經與生命科學無關更多的是神學哲學問題了。我把這三個問題用生物學語言表述出來,請相關的大神回答。
一 、生命從哪裡來,是由更高緯度的智慧生命(God)創造的, 還是在自然環境中一步步進化發展來的?
二、 人的智能思維思想(靈魂)從哪來的?
三、遺傳物質有哪些?
看完之後我發現只有第三個問題我可以解答。遺傳物質真的只是基因嗎?可以這麼說,但是又不能說是完全正確的。教科書中一般描述遺傳物質是DNA少部分是RNA(病毒)。基因又是DNA上的片段,所以大部分生物遺傳物質就是基因。但是也有例外,如:導致瘋牛病的朊病毒遺傳物質其實是蛋白質。表觀遺傳學可以不通過基因而是通過基因調控甲基化影響生命活動。另外遺傳物質已經很明確,什麼未知介質完全是宗教狂的臆想。
關於第一個問題生命怎麼來的?很多科學家傾向於自然發展說,在早期地球環境下有小分子不斷聚集形成生物大分子,進一步進化出簡單單細胞生物,進一步進化成多種多樣的生物類群。另一部分人贊同神創論認為在早期地球由於小行星撞擊頻繁,生命是由地外高智慧生命創造帶到地球的。這個還有很多問題,誰也沒辦法回答。
第二個問題可以解釋為智慧生命怎麼來,大部分科學家認為是進化而來,智能和鳥兒會飛翔,老鼠會打洞,烏龜有堅硬的外殼一樣只是進化方向的不同,但是這裡邊也是有很多未知領域。
暫時想到這麼多,歡迎討論
不過個十年怎麼能知道什麼是重大進展
90是一個重要的分水嶺,難再…
各位生物大神,我有個問題想不大清楚,請給個回復,無論唯心唯物,正統科學民科都無所謂。首先第一點,說說基因,生物學所說的一切生命現象都可以用基因解釋,那麼這樣可不可以就推斷在個體產生的一瞬間所有都已經決定,那麼我們每個個體都是由基因構成的,也就是說個體的客觀存在都是確定的,那麼由個體組成的群體是否也是客觀存在的,換句話說,世間所有都是由基因已經決定好了,我們只是在按照一個程序完成這個過程?第二點,基因是遺傳來的,很明確的說明後代的性狀是遺傳自父母及祖先,也就是說我們基因是維繫親屬血緣,那麼我們的思想呢?如果我們奉行遺傳學,那麼是不是就可以說,真的有所謂的種族優劣,也就是說搞種族滅絕是尤其相關科學依據的?第三點,科學可以證實基因是遺傳物質,但是我們的個體真的只是由基因傳遞後操控的嗎?如果是,我們不止是肉體遺傳自父母,就連思想也是?那麼就是說靈魂絕不可能存在,因為思想也是由基因所決定的,也就是我們根本沒有主觀思想,一切都是被基因所操控?說著說著又回到了第一點,第三點主要是想問遺傳物質真的只是有基因嗎?或者基因的傳遞只是一個假象,其實我們的生物遺傳性是通過某種未知介質傳播的?
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