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Nature揭示植物应激新信号通路
生物通报道 来自加州大学圣地亚哥分校的生物学家解决了一个长期存在的谜题：植物响应空气中升高的二氧化碳水平减少气孔数量的机制。在发表于7月6日《自然》（Nature）杂志上的一篇新论文中，研究人员报告称发现了植物的一条新遗传信号通路，由来自于3个不同基因家族的4个基因所构成，其响应增高的CO2水平控制了植物叶子中气孔的密度。他们的研究发现可以帮助生物学家更好的了解，如何稳定地提高空气中的CO2水平来影响植物和具有重要经济价值作物应对热应激和干旱的能力。其还有可能为农业科学家们提供了一些新工具，操控可以应对干旱和高温等现在影响美国西南部的这些灾害的植物和农作物。该研究的领导者、生物学教
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《PNAS》八大热点文章
生物通报道：《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下： Rescuing US biomedical research from its systemic flaws PNAS 2014 111 (16) 5773-5777; published ahead of print April 14, 2014, doi:10.1073/pnas
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既胖又健康 基因手段可帮忙
肥胖通常意味着不健康，但一项最新研究显示，这两者可以“兼容”。被切除了一个相关基因的实验鼠，尽管吃得多、长得胖，也仍然没有出现高血糖等症状，成为了健康的胖子。 维也纳医科大学等机构研究人员最近在学术刊物《细胞》上报告说，他们调查了44名肥胖人士的情况，其中27人有胰岛素抵抗的早期征兆，而胰岛素抵抗是糖尿病的前兆；另外17人的相关指标正常。分析显示，前一组人的体内一种名为“HO-1”的蛋白质含量要远远高于后一组。为进一步确认“HO-1”蛋白质对肥胖的影响，研究人员切除了一些实验鼠体内与合成这个蛋白质有关的基因。结果发现，虽然这些实验鼠在摄入高脂肪食物后也会长胖，但它们没有出现高血糖及其
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新发现：蛋白质带来肥胖 决定"健康"还是有害
并不是每个肥胖的人都不健康。研究人员发现，小部分超重的人有正常的血糖水平和血压，因此属于“健康”肥胖。现在，科学家识别出了似乎能决定肥胖有害还是良性的单一蛋白质。 未参与该研究的美国密歇根大学细胞生物学家Alan Saltiel说，这种蛋白质是帮助人们理解肥胖如何致病的新“帮手”。 众所周知，肥胖会导致许多健康问题，例如，糖尿病、心脏病和癌症。去年，美国医学协会投票决定将肥胖作为一种疾病进行分类。尽管一些研究人员建议，少量肥胖者是健康的，但这一观点仍存争议。加拿大西奈糖尿病中心内分泌学家Ravi Retnakaran表示，一种新兴观点认为，健康肥胖是一个暂时现象，这些异常值迟早会发展成代谢
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科学家发现调节肠道微生物可治疗糖尿病
丹麦科技大学的科学家日前确定了此前未知的500种人体肠道微生物以及多达800种能够感染人体肠道细菌的病毒（噬菌体）。研究人员称，该发现让人们看到了人体肠道内此前从未见过的宏伟图景。随着更多的肠道微生物被发现以及各个菌落之前的关系被理清，未来科学家将有望通过增加或删除某些细菌的方式来治疗糖尿病、哮喘和肥胖等疾病。相关论文发表在《自然·生物技术》杂志上。 物理学家组织网7月7日（北京时间）报道称，为了发现并绘制这些微生物地图，科学家们使用了一种名为“联合丰度原则（the co-abundance principle）”的策略来分析各种肠道微生物的DNA数据。 通过这一策略，研究人员可以从先前
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把红细胞转变为药物载体
红细胞穿越血管把氧气输送到几乎身体的各个角落和缝隙。但并不是所有的红细胞能够携运氧气的。一个研究人员团队，通过工程红细胞表面上具有的“粘性”蛋白，赋予红细胞携运无论从治疗免疫性疾病或癌症的药物到用于血管成像的放射性分子的能力。没有参与这项新研究的宾夕法尼亚大学生化学家弗拉迪米尔·米兹坎德夫(Vladimir Muzykantov)说：“这确实是一个非凡的创意和一种十分新颖的方法。”红细胞占全部人体细胞数的四分之一，其生存期平均为4个月。位于剑桥的麻省理工学院的免疫学家海德·普鲁(Hidde Ploegh)说，它们的无处不在和长寿使它们可以成为一个用于身体各部疾病治疗的药物载体。此前
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人类特征进化始于400万年前南猿祖先物种
科学家曾认为，人类较大的大脑、较长的腿部和制造工具的能力源自240万年前直立人出现的时期，但是最新气候模型和化石证据表明，这些人类显著特征起源更早，出现于400万年前的南猿祖先物种。同时，研究人员表示这些特征并不是“整体式”形成，而是在非常长的时期内分别进化完成。虽然科学家数十年前已识别这些特征，但直到目前才重新考虑这些特征的真实进化因素。人类进化较大体积的大脑、较长的腿部、制造工具的能力和延长成熟期被认为与非洲草原扩张和地球气候变得寒冷和干燥密切相关，这项最新分析报告发表在近期出版的《科学》杂志上，研究小组推断早期人类行为能力的进化改变使得直立人逐渐具有更强的生存适应能力，并从185万年前从
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日本科学家改造牵牛花基因 使其24小时开放
中新网7月5日电 据新加坡《联合早报》5日报道，日本研究人员发现了牵牛花过快凋谢的基因，经过基因改造，可以开放24个小时。牵牛花通常在清晨开放，到中午时分就凋谢了，每朵花开放的时间只有几个钟头。不过，日本研究员如今发现造成牵牛花过快凋谢的基因“EPHEMERAL1”。只要抑制这种基因的作用，牵牛花的开花时间就几乎长了一倍。图中这株粉色牵牛花经过基因改造以后，可以开放24小时。
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丙烯酰胺致癌风险 引发关注
据新华社布鲁塞尔电 （记者张晓茹）某些食物高温油炸或烘烤时产生的化学物质丙烯酰胺存在致癌危险。欧洲食品安全局近日发布一份丙烯酰胺研究草案，征求公众意见，将来一旦审议通过，它将成为欧盟国家食品安全领域的决策参考。这份草案由欧洲食品安全局下属的食物链有毒物质研究专家委员会起草。该委员会主席戴安娜·本福德博士解释说，吃到嘴里的丙烯酰胺进入消化道，然后流向各个器官，并广泛进行新陈代谢。环氧丙酰胺就是这一过程的重要代谢产物之一，也是动物研究中导致基因突变和肿瘤的可能原因。此外，该委员会还认为丙烯酰胺可能对神经系统、出生前后发育及男性生殖造成不利影响。不过，就目前饮食中摄入的丙烯酰胺水平来看，这些影响还不
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大众创新实验室：来自美国麻州的另一共享科研空间
在离美国马萨诸塞州剑桥市Kendall广场Genzyme大楼不远的地方，即将诞生第二家为与生命科学相关公司打造的共享实验室空间（第一家是LabCentral）。“大众创新实验室”项目背后的主要负责人之一表示，该区域很可能比此前的LabCentral更大，也有所区别。LabCentral于2013年末正式启用，得到了马萨诸塞州生命科学研究中心以及强生、辉瑞等公司的资助。新的项目主要由三人运作——Advanced Peptides公司的Amrit Chaudhuri，NeoBioLab公司的PC Zhu，以及Biotech Tuesday网络聚会的发起人Seth Taylor。Chaudhuri说
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“高龄女性较易流产和出生缺陷儿”观点被质疑
生物通报道：最近，华盛顿州立大学（WSU）的生殖生物学家排除了“为什么高龄女性流产和出生缺陷儿的风险增加”的一个主导想法。1968年，试管婴儿之父、诺贝尔奖得主Alan Henderson，和Robert Edwards共同提出“production-line hypothesis”，该假说认为，女性胎儿阶段产生的第一个卵子往往具有更好的染色体间连接或“交叉”，随着女性年龄的增长，在高龄排出卵子，这些卵子将会有更多的错误染色体，从而导致流产和发育异常。但是，WSU研究人员在计算数千个卵子中的实际染色体交叉后发现，早在胎儿阶段产生的这些卵子，与后来产生的卵子没有什么不同。始终存在的异常细胞WSU
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Science：信号传导的关键一步
生物通报道：美国能源部（DOE）劳伦斯伯克力国家实验室（Berkeley Lab）和加州大学的科学家们研究了活细胞对化学信息的处理和应答，并且取得了重大的突破。他们揭开了Ras蛋白家族激活的秘密机制，并将这一成果发表在本期的Science杂志上。Ras蛋白是细胞信号传导网络中最重要的一员，与许多难以治疗的癌症有关。“Ras是一类膜锚定蛋白，它的激活是细胞信号传导的关键一步。然而，我们对Ras的了解基本上是源于批量性分析（bulk assay），缺乏单分子水平上的信息，”文章的通讯作者Jay Groves说。“为此我们开发了一种特殊芯片，在膜环境中对Ras激活进行单分子研究，发现了SOS（Son
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Cell：新陈代谢与表观遗传关联环节
生物通报道 来自阿尔伯塔大学医学与牙科学院的一个研究小组发现了，新陈代谢与DNA调控相关联的一条新途径。这些研究结果对于了解包括癌症在内的许多常见疾病可能具有重要的意义。这一研究发表在7月3日的《细胞》（Cell）杂志上（延伸阅读：两篇Science：当代谢遇上表观遗传学）。在细胞核中DNA缠绕着称之为组蛋白的特殊蛋白质。通常情况下，组蛋白使得DNA紧密包装，阻止了基因表达和DNA复制，后两者是细胞生长和分裂的必要条件。为了让这些至关重要的功能得以执行，需要由一种叫做乙酰辅酶A（acetyl-CoA）的关键分子提供乙酰基，附着到组蛋白上对其进行修饰。这种附着使得DNA松弛,允许DN
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Cell聚焦造血干细胞微环境
生物通报道：骨髓微环境能调控造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）的功能，保护造血干细胞被用尽。近年来这一方面的研究成果不断，一些技术进步也促进了我们对于微环境结构和功能组织的理解。7月4日Cell杂志以“SnapShot: The Hematopoietic Stem Cell Niche”为题，介绍了这一方面的新成果，描述了主要的造血干细胞微环境元件：骨内区、脉管系统、造血结果，并从中概述了微环境对造血干细胞运动性，以及在恶性肿瘤中的作用。在微环境（Niche）这一概念还未面世之前，科学家们已确定了大量干细胞的生成及分化机制，然而在造血干细胞制造研究领域却仍然
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Science：独处到底有多可怕
生物通报道：一天中总有某个时刻，你可以摆脱世俗的束缚，让思维信马由缰。也许你的思绪突然从手头的工作游离开去，也许你坐在交通工具上百无聊赖，也许你抽出空来静静的沉思。然而一项新研究告诉我们，尽管大家都会时不时地神游一下，但许多人其实并不喜欢独自一人静静的思考。事实上，一些人甚至宁愿选择温和电击。相关论文发表在本期的Science杂志上。“看到这篇文章我很激动，”加州大学的心理学家Matthew Killingsworth说，据称他自己的研究也得到了类似的结果。“当人们把时间花在思考上时，很明显他们没那么快乐。”弗吉尼亚大学的社会心理学家Timothy Wilson和同事，招募了数百名本科生和社团
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有助于微生物分离鉴定的新设备
生物通报道：在世界上有数百万种微生物，但是，绝大多数微生物无法在实验室准备的人工介质上生长，因此，到目前为止只有其中少数被鉴定。人们首先意识到这个问题是在一个世纪前，从环境样品中的直接细菌计数与产生的菌落形成单位（CFUs）数目并不相关，被称为“伟大的平板，计的数太偏”的一个现象，是对环境中微生物实际数量通平板菌落计数之间巨大差异的最好描述。问题不仅是，极少菌落生长在平板上，而且当与环境样本的直接单细胞分析相比时，只有少数物种形成菌落。免培养方法，如rRNA基因测序，发现大自然中仍然有巨大数量的未培养微生物物种。因此，微生物世界的巨大复杂性，在很大程度上仍未开发和不被了解。自那时以来，有很多研
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Science子刊：细胞通讯的基本规则
生物通报道：所有生物都有一个共同的目标——生存。为此细胞们需要彼此交流，精诚合作。卢森堡大学系统生物医学中心（LCSB）的研究团队，首次成功揭示了细胞将外界信号翻译为内部信号的具体规则。这一成果发表在近期的Science Signaling杂志上。交响乐中的单个音符是次要的，细胞中的信号也是如此。“重要的是信号强度和频率的变化，”领导这项研究的Dr. Alexander Skupin说。交响乐中的信号（音符）本质上是空气的震动。而钙离子是细胞的通用信号，可以调控多种重要的细胞活动。当环境信息（某种生物学信使）与细胞的外膜相遇时，钙离子就被释放到细胞内部，引起各种各样的适应性过程。“乍一看，这种
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Science凋亡新文章引科学界激烈论战
生物通报道 根据发表在7月3日《科学》（Science）杂志上的一篇研究论文，称作为未折叠蛋白反应（unfolded-protein-response，UPR）的一条细胞应激信号通路既可激活也可降解DR5蛋白，由此促进或是阻止细胞自杀。这一理论认为初始应力阻断了细胞自杀（凋亡），给予了细胞一次适应的机会，但如果这一压力持续存在，它最终会触发凋亡（延伸阅读：凋亡or坏死？Science揭示细胞死亡命运操控子）。普林斯顿大学分子生物学教授Alexei Korennykh（未参与该研究）说：“这项工作以最美妙的方式使得巨大的、复杂的混乱局面变得简单化。从根本上讲，他们发现并确定了与这一转
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毒蘑菇如何令我们如坠梦境
——有毒蘑菇中的一种致幻化合物成分能够开启大脑中的梦境状态激活特性生物通报道：致幻蘑菇（Psilocybin mushrooms）是一类具有致幻作用的真菌，随着服用毒品人数的增加，致幻蘑菇逐渐为人们所重视。这种毒蘑菇含有使食用者出现幻觉甚至致残/致死的神经毒素。2006年，约翰霍普金斯大学研究发现，人类在摄入致幻蘑菇的活性成分裸盖菇素(psilocybin)之后，将会出现令人欣喜若狂的幻觉。这是自1960年迷幻剂被管制之后人们首次发现其致幻的机理。最新一项研究表明，裸盖菇素(psilocybin)能用于用于治疗焦虑和抑郁症状，其作用机理是激活梦境状态下的大脑活性特征。这一研究成果公布在7月3日
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《Cell Reports》：退行性疾病治疗的新靶点
生物通报道：最近，由美国桑福德伯纳翰医学研究所（Sanford-Burnham）进行的一项新研究，发现了一个化学“开关”可控制来自神经干细胞的新神经元产生，和大脑中现有神经细胞的存活。这个可关闭促进神经元生产和存活信号的开关，大量存在于老年痴呆症和中风患者的大脑中。相关研究结果发表在2014年7月3日的《Cell Reports》杂志，表明这个化学开关——MEF2，可能是预防各种神经退行性疾病（例如老年痴呆症、帕金森综合症和自闭症）神经元损伤的一个潜在治疗靶点。本研究资深作者、Sanford-Burnham神经生物学和衰老研究中心主任、临床神经学专家Stuart Lipton教授指出：“我们已
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