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Science:遗传环境决定突变

来自内布拉斯加大学的一项新研究发现,一个特定的突变影响是好或是坏,通常由与它相关联的其他突变所决定。研究结果表明,遗传环境是决定突变是否有利于它们进化命运的最重要因素。这些研究发现在线发表在6月14日的《科学》(Science)杂志上。 根据传统的生物学观点,新突变的进化命运取决于它们对繁殖成功(reproductive success)的影响是好,是坏,或是与之不相关,这是进化生物学的一个重要原理。这一观点的核心是:“好”的突变总是好的,可促进繁殖成功;而“坏” 的突变则总是坏的,很快就会被淘汰出基因库。 然而,由内布拉斯加大学进化生物学家Jay Storz领导的一项新研究发现,一个特定的基因是好是坏往往是由其他与之相关联的突变所决定。换句话说,遗传进化取决于遗传环境。 在这篇Science新论文中,Storz与同事们报告说,当一个突变与某些突变组合时它可能是有益的,而当相同的突变发生于其他的......阅读全文

达尔文加拉马克,可能才是完整的进化论

  随着科学的进一步发展,达尔文理论也显示出了一些不足之处。  所谓物竞天择,适者生存,现代生物学的许多主流研究方向都以查尔斯·达尔文(Charles Darwin)“自然选择”的进化论为基础:只有最能适应环境的生命体才能在物种演化的洪流中获得生存和繁衍的权利。这个自然选择的过程也被称为适应,而最容

科学家发现遗传突变和环境暴露或可明显影响机体的健康

  日前,一项发表在国际杂志Genome Research上的研究报告中,来自韦恩州立大学医学中心的研究人员通过研究首次揭示了环境暴露和遗传突变之间的相互作用如何对机体健康和诸如糖尿病等多种疾病产生明显的影响,该研究或将加速未来精准医学的研究步伐。  这项研究非常重要,因为具有不同血统的群体都共享着

为什么癌症无法消灭?

  2500年前,当古希腊医师希波克拉底给恶性肿瘤命名为καρκνο(意为螃蟹或小龙虾,英文译为cancer,中文译为癌)的时候,仅仅是对病人体表可见的恶性肿瘤做了形态上的描述:恶性肿瘤通常从中心的肿块向周边伸出一些分支,状如螃蟹。然而,希波克拉底不可能知道的是,更多的情况下,癌症可以发生在人体的不

基因突变新模式?这项研究正在挑战达尔文

  1944年,哥伦比亚大学的遗传学博士生伊夫琳•威特金做实验时出现了一个偶然的失误。她在纽约冷泉港实验室做的第一个实验中,不小心用致死量的紫外线照射了数百万个大肠杆菌(E. coli)。当她第二天回去检查样品的时候,那些大肠杆菌都死了——除了其中一个样品中的四个细胞,它们存活了下来,并且能够继续生

Science和Cancer Research针对随机突变是否导致癌症针锋相对

  是什么导致癌症?吸烟当然会,日光照射和化学物接触等也会。癌症风险会因一些遗传易感性而增加,在老年时也会增加。将这些风险串联在一起的一条线索就是人体细胞发生的基因突变---吸烟和紫外线照射会增加DNA损伤率,而且受损DNA的每次复制就有机会获得能够触发癌症产生的随机突变。我们活得越久,这种坏运气就

动物所等揭示金丝猴属物种演化历史与环境变迁的关系

  灵长类的遗传多样性、演化历史及其与环境变化的关系一直是动物学、生态学和进化生物学等学科研究的焦点。金丝猴(也称仰鼻猴属Rhinopithecus)是仅分布在亚洲的一类濒危灵长类,也是国内生态保护的旗舰物种之一。继首次完成川金丝猴基因组的de novo测序和分析后,近日,中国科学院动物研究所李明研

浙大教授Nature子刊:水稻基因组重测序及群体遗传学研究

  浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所,中国水稻研究所的研究人员发表了题为“Genomic variation associated with local adaptation of weedy rice during de-domestication” 的文章,以杂草稻群体为材料,通过基因组

青岛能源所等在嗜热菌微进化研究中取得新进展

  微进化是生命适应性进化的起点。微进化过程起始于通常不可遗传的对环境变化的应激反应,而终究导致了可稳定遗传的突变。但是“微进化”过程在高温等极端环境下如何发生等问题一直悬而未决。该问题的解答对于生命起源研究、极端生物资源的挖掘、工业微生物的驯化等均具重要的意义。   部分嗜热菌具有耐高温、高效降

微生物分子生物学技术及其在环境污染研究中的应用

  在新世纪之初,由于全球人增地减、资源匮乏,人类对环境的依赖性愈来愈强烈。随着人类的生活要求和工农业生产的迅速发展,大量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中,成为严重威胁人类及其他生物正常生存发展的土壤污染区,污染还导致资源环境中生物重组,使物种的分布与

微生物分子生物学技术及其在环境污染研究中的应用

在新世纪之初,由于全球人增地减、资源匮乏,人类对环境的依赖性愈来愈强烈.随着人类的生活要求和工农业生产的迅速发展,大量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中,成为严重威胁人类及其他生物正常生存发展的土壤污染区,污染还导致资源环境中生物重组,使物种的分布与多度均发生深刻

Nature 表观遗传学进展将遗传学、环境与疾病联系了起来!

  21世纪,表观遗传学的研究得到了快速发展,同时其产生了让研究人员感兴趣和憧憬的东西,当然了,这其中也存在一些大肆宣传的成分,本文中,我们回顾了表观遗传学在过去几十年里是如何演变的,同时分析了近年来改变科学家们对生物学理解的一些研究进展;我们讨论了表观遗传学和DNA序列改变之间的相互作用,以及表观

微生物所开发出微生物可控进化新方法

  胁迫抗性是工业微生物的重要属性之一。微生物的胁迫抗性是多基因控制的复杂生理性状,单基因改造方法很难有效发挥作用。而针对多基因的化学/物理诱变、转录因子改造等方法,均采用“先突变后筛选”的策略,需要频繁的人工介入,导致整个改造过程不连续且效率低。  为了快速提高工业微生物对不同环境胁迫的抗性,中国

《科学》:大肠杆菌突变率比预想的高1000倍

葡萄牙科学家近日研究发现,大肠杆菌(Escherichia coli)有益突变发生的频率比之前预想的要高上1000倍之多。这将有助于解释为什么细菌能快速对抗生素产生抵抗性。相关论文发表在8月10日的《科学》杂志上。 领导该项研究的是葡萄牙古尔班基安科学研究所(Gulbenkian Scie

于黎:在极端环境下基因组会发生什么变化

  青藏高原平均海拔超过4000米。大多数人在那里会遇到问题,因为随着海拔升高,除气压外,氧分压也会随之降低,带来的后果就是呼吸困难和高原病。因此动物如何应对高海拔地区缺氧环境的快速适应机制也就成为了科学家们关注的热点问题。  近期来自云南大学、中科院昆明动物研究所、中科院北京基因研究所等

动物模型基础

第一部分 动物模型的分类一、按产生原因分类(一)自发性动物模型(Spontaneous Animal Models)是指实验动物未经任何有意识的人工处置,在自然情况下所发生的疾病。包括突变系的遗传疾病和近交系的肿瘤疾病模型。突变系的遗传疾病很多,可分为代谢性疾病、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病。

移动机器人避障使用的传感器及技术详解

  移动机器人是机器人的重要研究领域,人们很早就开始移动机器人的研究。世界上第一台真正意义上的移动机器人是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心于1966年到1972年研制的,名叫Shakey,它装备了电视摄像机、三角测距仪、碰撞传感器、驱动电机以及编码器,并通过无线通讯系统由二台计算机控制,

于军:基因组学的未解之谜

  DNA测序技术使我们几乎可以肆无忌惮地获取任何物种和其群体的遗传信息。我们同时也要思考:生物学,尤其是基因组学,还有哪些未解之谜?   “人类基因组计划”开启了诸多前所未有的新学科分支(基因组学、生物信息学、蛋白质组学等),推动了科学研究的平台化和规模化,比如高性能计算和规模化生物学数据获取。

饮酒和吸烟是食管癌的关键风险因素

图片引自:https://www.verywellmind.com  异质性是恶性肿瘤的特征之一。在癌症组织中,会出现多种异质性的异常增生细胞。这些细胞形态的异质性往往对应基因突变的异质性。Peter Nowell提出肿瘤异质性起源的“克隆演化”理论,认为连续多轮克隆选择是导致肿瘤基因及其他分子变异

STEME技术体系助力作物基因组编辑育种技术方法研究

  遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。

STEME实现植物基因的定向进化和功能筛选

  遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。

遗传发育所揭示作物基因组编辑育种技术方法研究

  遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。

微生物培养基优化方法研究进展

微生物发酵是指微生物利用一些原料养分在合适的发酵条件下经特定的代谢途径转变成所需产物的一类复杂的生物过程,涉及到许多相互影响的因素,产物生物合成水平除受微生物内部代谢机理、调控机制等影响外,还有外界环境(培养基组成与配比、发酵温度 、发酵pH、溶氧等)的影响 。因此,最大限度地合成目的产物并

Science杂志最受关注的文章(11月)

  生物通报道:美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办,是国际上著名的自然科学综合类学术期刊,与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论,许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的,比如艾滋病与人类免疫缺

基因与疾病治疗相关领域研究进展一览

  1. Retrovirology:整合到人基因组中的古老逆转录病毒有助抵抗HIV-1感染  doi:10.1186/s12977-017-0351-8  在我们的进化过程中,病毒持续地感染人体。一些早期的病毒已整合到我们的基因组中,如今它们被称作为人内源性逆转录病毒(human endogeno

PCAWG联盟6篇Nature、15篇Nature子刊揭示癌症的复杂性

  一项大规模的国际努力对来自38个人体组织的2600多个肿瘤基因组进行了多方面研究,从而对癌症的遗传基础产生了丰富的见解。  早在2001年对首个人类基因组进行测序后,肿瘤的全面基因组表征就成为癌症研究人员的一个主要目标。从那时起,测序技术和分析工具取得的进展使得这个研究领域蓬勃发展。在发表在最新

AI哲学家:人工智能应该先研究细胞而不是大脑

  从一开始,我们就被告知,智能与大脑是密不可分的。智力是智能的一个非正式的同义词,而且,对天赋和智慧的任何讨论都将大脑作为隐喻。自然地,当技术发展到人类决定在机器中复制人类智能的时候,我们的目标是在人工智能中模拟大脑。   但如果这是错误的呢?如果所有关于创造“神经网络”和机器人大脑的讨论都是一

PNAS重要成果:最详细的DNA突变进程图谱

  来自印第安那大学的生物学家和信息学家们构建出了有史以来最广泛的生物体DNA序列突变进程图谱,阐明了关于突变的分子特性和这些可遗传的改变发生的速度等重要的新进化信息。   通过分析无自然选择压力条件下经历超过20万代的模型原核生物大肠杆菌(Escherichia coli)中精确的基因组改变,由

美实验室在现代生物体内观察到5亿岁基因进化

  中国科技网讯 一个正在制作的“5亿年项目”,不是在电影屏幕上播放的“侏罗纪公园”,而是发生在一所大学的实验室里。据物理学家组织网7月12日(北京时间)报道,美国乔治亚理工学院的研究人员通过被称为“古实验进化的过程”,将一个5亿岁的基因复活后插入现代大肠杆菌的细菌中,观察其超过1000代的进化

“微进化过程中的多基因作用机制”研究计划通过立项

  日前,国家自然科学基金委员会生命科学部重大研究计划——“微进化过程中的多基因作用机制”通过立项。预计7月中旬发布2011年度的申请指南,8月底开始受理第一批申请项目。请有关单位近期关注基金委发布的申请指南,积极组织项目申请。  生物进化的研究体现在两个层次上:微进化(microevolution

动物模型的设计原则和注意事项

一、设计原则生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。常要依赖于复制动物模型,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则。(一)相似性在动物身上复制人类疾病模型。目的在于从中找出可以推广(外推)应用于病人的有关规律。外推法