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宏基因组最新技术与软件（二）
生物通报道：随着过去几年间，基因组测序读长越来越长，测序成本越来越低，研究人员已经开始雄心勃勃的编撰复杂微生物菌种，病毒毒株的基因组丰度和变异图谱。这种可以称之为宏基因组的研究方法首先需要从环境中收集这些微生物和病毒的细胞样品，然后进行破碎，将它们的基因组DNA降解成片段，然后通过测序仪进行分析。宏基因组分析比一般的基因组分析需要更多的借助计算机技术，这是因为这分析的是不同的基因组混合物，而不是单纯的同质微生物菌群。由此宏基因组分析也产生了比一般基因组分析更多的数据，这也是这一研究领域的一大挑战，来自加州大学的进化生物学家 Jonathan Eisen表示。近期The Scientist杂志汇
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微生物与病毒宏基因组最新技术方法汇总
生物通报道：随着过去几年间，基因组测序读长越来越长，测序成本越来越低，研究人员已经开始雄心勃勃的编撰复杂微生物菌种，病毒毒株的基因组丰度和变异图谱。这种可以称之为宏基因组的研究方法首先需要从环境中收集这些微生物和病毒的细胞样品，然后进行破碎，将它们的基因组DNA降解成片段，然后通过测序仪进行分析。 宏基因组分析比一般的基因组分析需要更多的借助计算机技术，这是因为这分析的是不同的基因组混合物，而不是单纯的同质微生物菌群。由此宏基因组分析也产生了比一般基因组分析更多的数据，这也是这一研究领域的一大挑战，来自加州大学的进化生物学家 Jonathan Eisen表示。不仅科学家们希望能了解微生物的特殊
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组合生物合成研究获重大突破
一项由中美科学家合作完成、针对聚酮化合物组合生物合成的研究近日获得重大突破；该研究成果可为新一代药物筛选提供新的候选化合物库，同时为揭示天然聚酮类化合物的程序化合成机制，奠定了重要理论基础，为新型药物的开发提供了新的技术途径。组合生物合成技术，是近年发展起来的一种扩展天然产物结构多样性、形成新的生物合成途径，从而产生非天然化合物的新方法。中国农科院生物技术研究所研究员林敏科研团队与美国亚利桑那大学自然资源和环境学院教授莫尔纳（Molnar）科研团队，针对目前已经研究清楚的四种天然苯二酚内酯聚酮化合物的模式生物合成途径，利用组合生物合成技术，实现一系列“非天然的”的聚酮类化合物的一步合成，这种“
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土壤功能微生物技术开发取得突破
近日，中科院南京土壤研究所贾仲君课题组与国际同行合作，针对北欧冰岛火山灰草地土壤，发现古菌主导了氨氧化过程并抑制了甲烷氧化菌生长，而氨氧化细菌则未参与这一过程，研究结果在线发表于《国际微生物生态学会会刊》(The ISME Journal）。指甲盖面积大小的土壤中，微生物数量最高可达上百亿，种类最多可达上百万。这些难以计数的土壤微生物如何相互作用，并在复杂环境中发挥功能，一直是土壤微生物学的技术难点和研究前沿。贾仲君等利用稳定性同位素示踪氨氧化微生物DNA，开发出高通量测序微生物群落技术，将低丰度微生物检测限提高至少上百倍。此后，贾仲君课题组以稻田土壤甲烷和氨氧化相互作用过程为模式体系，进一步
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美大学成功研发可模拟人脑信息传递半导体技术
据《日本经济新闻》8月11日报道，美国IBM和美国康奈尔大学成功开发了一种模拟人类大脑的信息传递机制的半导体技术。根据这种技术制造出的半导体从设计理念上就不同于现有计算机使用的半导体芯片。这种半导体将来可能应用于研发即使没有人类命令也能自己学习，进而解决问题的人工智能。相关内容发表在8月8日的美国《科学》杂志上。人类大脑的神经细胞由无数被称为“突触(synapse)”的组织连接起来，能传递信息和进行记忆。大脑尽管体积有限，但能够以微量的能量完成复杂的工作。有分析认为如果制成模拟大脑的半导体芯片，就能开发出能完成人类大脑同样工作的计算机。IBM的日美研究所和美国康奈尔大学的研究团队试制了一种具有
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卵巢癌研究的突破性进展
生物通报道：最近，A*STAR（新加坡科技研究局）医学生物学研究所（IMB）和生物信息学研究所（BII）的科学家们，发现了卵巢癌早期检测和个性化治疗的新线索。卵巢癌由于缺乏疾病特有的症状，因此是目前最难诊断的癌症之一。影响女性的癌症主要有三种——乳腺癌、卵巢癌和子宫癌。在这三种癌症当中，卵巢癌是关注最多的，因为它缺乏明确的预警症状，所以这种癌症往往在晚期阶段才被确诊。在这个晚期阶段很难治疗成功，从而导致很高的死亡率。最近，在新加坡及其他发达国家，卵巢癌的发病率已经增加。现在，卵巢癌是新加坡女性当中第五大最常见癌症，每年约有280例确诊病例和90人死亡。相关阅读：可减缓卵巢癌扩散的遗传途径。 早
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最快肺结核诊断技术问世
一种便宜的便携诊断系统可以将辨识肺结核（TB）细菌的时间从几周乃至数月缩减至不足半小时，从而有望帮助医生赶在病人不知不觉将这种疾病传染给他人之前对其展开治疗。美国加利福尼亚州斯坦福大学流行病学家Jason Andrews指出，导致TB的细菌——结核分枝杆菌——在实验室中生长得非常缓慢，因此临床医生鲜有选择来确诊这种传染病。他们要么尝试着从一个样本中培养细菌——这大约需要2个月的时间，要么尝试着在涂抹于一块载玻片上的痰液样本中寻找这种细菌，而这种技术每次大约会漏掉一半的传染病细菌。由加利福尼亚州森尼维尔市希菲尔德公司研制的一种名为GeneXpert的方法——并于2010年得到了世界卫生组织（WH
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一种人胃肠细胞培养方法可带来个性化治疗
生物通报道：一种用患者胃肠（GI）道移除的组织来培养人类细胞的方法，最终有望帮助科学家为炎症性肠疾病和其他GI疾病患者，开发个性化治疗方案。相关研究结果最近发表在国际权威学术期刊《Gut》（2014年最新影响因子13.319），华盛顿大学医学院的研究人员称，在短短两个星期之内，他们已经制备出来自于患者的细胞系。他们利用来自47名接受常规内窥镜筛查程序（如结肠镜检查）的患者的组织，制备出超过65个这样的细胞系。在细胞培养中，一个细胞系就是一群具有相同基因组成的细胞。科学家们表示，这些细胞系可以帮助他们了解患者胃肠道中的潜在问题，可用于测试新的治疗方法。本文共同资深作者、病理学和免疫学教授Thad
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Neuron发布再生医学研究新突破
生物通报道 基于以往的研究，来自加州大学圣地亚哥医学院和退伍军人事务部圣地亚哥医疗系统的科学家们报告称，他们生成了由人类诱导多能干细胞(iPSC)衍生的神经元，随后将它们移植到脊髓损伤大鼠体内生成了具有轴突的细胞，这些细胞数以万计的轴突几乎延展至动物整个中枢神经系统的长度。在发表于8月7日《神经元》（Neuron）杂志上的论文中，加州大学圣地亚哥医学院神经科学系的Paul Lu博士和同事们称，人类iPSC衍生的轴突延伸到了损伤部位的白质，往往穿入邻近的灰质与大鼠神经元形成了突触。同样的，大鼠的运动神经元也穿过人类iPSC移植物形成了自身的突触。更为重要的是，所采用的这些iPSCs是
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广州生物院等发现了对蒎烷胺进行骨架修饰的高效方法
中国科学院广州生物医药与健康研究院胡文辉博士领导的抗流感项目团队与中山大学药学院王洪根教授团队合作，研究发现了对蒎烷胺进行骨架修饰的高效方法，相关研究成果于8月4日在线发表在美国有机化学快报 Organic Letters上。 蒎烷胺类化合物具有良好的抗流感活性、抗菌活性，其骨架在不对称合成中也有广泛应用。但是由于其骨架的特殊性，对其结构中氨基δ位的桥环修饰成为难点，并从未有报道。该团队通过在蒎烷胺的氨基上引入特殊定位基团，用二价钯催化的C(sp3)−H活化反应在蒎烷胺的氨基δ位引入了不同的芳香取代基，最后再脱去定位基团得到δ位芳香取代的蒎烷胺。该反应具有以下特点：良好的立体及区
来源：广州生物医药与健康研究院
时间：2014-08-11
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新技术让供体器官告别冷藏箱:体外存活8小时
英国《每日邮报》网站8月3日报道题为《“装在盒内的心脏”：创新设备使供体器官在体外保持存活》的文章。报道称，移植手术外科医生正在应用一项能使供体心脏在体外不断泵出血液的先进技术。相关设备被叫做“装在盒内的心脏”。它能让器官在从移出捐赠者体外的一刻直至放入受体体内的这段时间里都保持存活。依照传统方法，所有供体器官都会被放在一个冷藏箱内，四周放有冰块，以防止它们在前往不同医院的途中受到损伤。这不仅将延长供体心脏在体外存活的时间，也使专科医生有机会对其是否适合用于移植做出评估。据报道，在过去一年里，在位于英国米德尔塞克斯的黑尔菲尔德医院，外科医生们已经实施了25例心脏移植手术。在这些手术中，病人接受
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NIH 1450万美元资助DNA测序技术研究
生物通报道 美国国立卫生研究院（NIH）近日宣布，它将向开发新型测序技术的8支研究团队资助1450万美元。NIH将利用这些资金支持多种技术，包括纳米孔测序技术和微流体技术，资助时间为两年到四年。这一资助属于国家人类基因组研究所（NHGRI）的先进DNA测序技术项目（Advanced DNA Sequencing Technology program）的一部分，它在2004年启动，目标是降低测序成本。NHGRI基因组技术项目主管Jeffery Schloss表示：“尽管以1000美元测序基因组的目标已接近，但关于控制成本和实现高质量的DNA测序数据，仍然存在许多挑战。”大部分的资助被五所大学的研
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新的DNA分析技术可加速肿瘤等疾病的诊断
生物通报道：目前，麦吉尔大学和Génome Québec创新中心的研究人员，实现了一项技术突破，可为癌症和各种产前情况带来更快速的诊断。发表在本周《PNAS》杂志的这篇论文中，麦吉尔大学物理系的Sabrina Leslie和Walter Reisner教授及其Génome Québec创新中心的合作者Rob Sladek博士，开发出一种新的工具。这种新工具可让研究人员将长链DNA装载到一个可调谐的纳米级成像室，所用的方法可在类似于人体中发现的条件下，保持它们的同构性。这种新研制的“Convex Lens-Induced Confinement（CLIC）”将使研究人员能够迅速地定位大的基因组，
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科学家攻克胚胎改造技术，“设计婴儿”成现实
在英国，如果一项关于胚胎改造技术的新法案明年能获得通过，那么2015年将有可能成为人类历史上另一个具有里程碑意义的年份。对于胚胎学乃至整个人类历史而言，其意义将不亚于1978年7月25日，人类历史上的第一位试管婴儿在英国曼彻斯特的奥德姆总医院诞生。这项新法案的内容，是允许医生们将一项名为"三父母试管婴儿"的胚胎改造技术真正应用到人体上。这一技术能够解决某些基因缺陷带来的线粒体疾病，但同时也因为改造胚胎以及让一个婴儿同时拥有了三个父母的基因，引发了包括伦理风险在内的诸多争议。科学家们已经基本攻克了技术上的难关，现在，皮球被抛到了政府监管部门手中。换掉人体故障"电池""三父母试管婴儿"是偏向于大众
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日本科学家开发出了识别并专门攻击癌细胞的新方法
新华社东京8月3日电 （记者蓝建中）化疗的副作用令许多癌症患者很痛苦。为解决这一难题，日本东北大学的研究人员开发出了识别并专门攻击癌细胞的新方法。某些化疗药物能够识别癌细胞的蛋白进而对其攻击。不过，由于一些正常细胞也含有同样的蛋白，所以引起副作用的可能性很高。比如在肺癌、食道癌、恶性脑肿瘤和卵巢癌患者体内，能促进癌细胞转移的平足蛋白都会高度表达，它们是化疗药物的良好标靶。但是，平足蛋白在正常的淋巴管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肾上皮细胞等细胞中也会高度表达，因此以平足蛋白为标靶的药物开发难以取得进展。日本东北大学教授加藤幸成领导的研究小组在新一期《科学报告》杂志网络版上报告说，他们发现，虽然癌细胞
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Cell新突破：全身透明的小鼠
生物通报道：生物学家们一直梦想着能够透过器官甚至整个机体，亲眼看到细胞连接和精细结构，现在这一梦想成为了现实。科学家们开发了一种简单的技术，能在不影响内部结构的基础上让组织、器官甚至整个机体变得透明。这一成果将可以帮助人们更好的理解大脑和身体间的相互作用，更准确的进行临床诊断和疾病监控，为开发疾病新疗法奠定基础。 加州理工学院的研究团队在CLARITY技术的基础上，将透明剂泵入动物的循环系统，通过去除脂肪让组织透明起来。相关论文发表在七月三十一日的Cell杂志上。“这篇文章将CLARITY技术推向了新的高度，”斯坦福大学的Karl Deisseroth评论道，CLARITY技术就是他开发出来的
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对重要血液蛋白质的突破性认识
生物通报道：最近，丹麦的一项新研究，描述了一种以前未知的蛋白质机制。对自然界的变化规律提供了非常详细的了解，也能提供控制自然界的能力，这项研究是关于凝结血如何溶解，有望为具有血凝块风险的疾病带来治疗方法。人体包含一种独特的蛋白质，其具有一种不寻常的特性，它存在几小时后就自我毁灭，因此它必须不断更新，是一种不稳定的蛋白质。这种蛋白质称为PAI-1，影响许多生理功能，包括凝结血的溶解。如果你体内有血块，它们会在血管中累积形成血栓，因此，对于人体一般生存和具有血凝块和其他血液疾病（凝固起作用）的人而言，PAI-1是极其重要的。目前，来自南丹麦大学和奥胡斯大学的研究人员，精确描述了PAI-1蛋白在其短
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《自然化学》：标记蛋白质的有效新方法
生物通报道：最近，奥胡斯大学的研究人员开发出一种更简单的方法，来构建DNA-蛋白质复合物。该方法可能加强疾病诊断相关的工作。DNA与蛋白质——包括抗体相结合，提供了一种强有力的伙伴关系，可用于诊断技术、纳米技术和其他学科。DNA-蛋白质复合物——用DNA标记蛋白质，可用于诸如感光检测和生物材料可视化这样的用途。这种方法还提供了一种更便利的途径，来处理纳米技术中的蛋白质，在这种技术中DNA充当蛋白质的一个手柄。当科学家们想以特定的方式将大分子（如DNA和蛋白质）结合到特定部位时，如何控制它们之间的共轭，可能是一个相当大的挑战。目前，奥胡斯大学的研究人员开发出一种新的有效的方法，可使我们较之以前更
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科学家开发电子技术治疗脑病
去年秋天，美国国防部先进研究项目局（DARPA）掌管生物科技研究的高级官员Geoffrey Ling为神经科学家带来了具有挑战性的项目：开发一款可植入设备以修复老兵因外伤性脑损伤而受损的记忆。项目资金共有4000万美元，Ling说：“我们有充足的资金，有哪位勇士愿意接受挑战？”近日，DARPA宣布有两个学术小组愿意为此展开研究，一个小组来自加州大学洛杉矶分校（UCLA），另一个小组来自宾夕法尼亚大学（Penn）。两个小组都想通过电刺激的方法“点亮”与大脑记忆密切相关的区域。美国能源部下属的劳伦斯利福摩尔国家实验室以及设备制造商美敦力公司也会加入到研究中，专门负责研制比现有的神经刺激器微小10倍
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自上而下蛋白质组学技术指南（一）
——蛋白质谱技术指南，帮助研究人员应对自上而下蛋白质组学（top-down-proteomics）研究挑战（以150µm 空间分辨率对一只大鼠的肾脏切面，进行多重质谱成像。每个颜色代表了一种多肽或蛋白的特殊质荷（m/z）比）生物通报道：去年Albert Heck对商业购买的鸡卵清蛋白进行质谱仪分析，结果发现这种混合物比之前研究人员所认为的异质性要高一些，而且这一发现指出常用的分子量标记实际上至少有59个不同的蛋白质组形式（proteoforms，生物通译），每一种均带有其自身独一无二的翻译后修饰，这令他们感到十分惊讶。“我们预期大约只有10-15种蛋白质组形式”，Heck说，“这一
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