中国学者Nature发文:迁徙进化实验揭示合成生物建构原理

11月7日,Nature杂志以长文形式发表了中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院刘陈立研究员实验室和加州大学圣地亚哥分校华泰立教授实验室的合作成果“空间扩展生境定植的进化稳定性策略”(An evolutionarily stable strategy to colonize spatially extended habitats)。该研究将空间定植、实验性进化、与合成生物技术结合起来,研究物种空间定植的最优策略。研究发现对于空间定植,并不是迁移速率越快的种群越有优势,过快的迁移速率会使种群变得不稳定,容易被迁移速率小的种群所入侵,种群在不同大小生境的定植,都对应着一个最优的迁徙和生长策略。 研究团队通过一个简单的数学关系,总结了细菌通过平衡生长和运动的进化策略来实现空间上的分布多样性规律,该成果对于构建稳定的合成多细胞系统、解释均质环境下如何维持生物多样性、或预测物种迁移定植的最优策略等问题提供了理论指导......阅读全文

“协助迁徙”能否拯救帝王蝶

  为拯救日益减少的东部帝王蝶,墨西哥研究人员正尝试一些具有争议性的事情:将上百棵冷杉移到400米高的山上。他们的目标是帮助这种充当帝王蝶冬季栖息地的树木跟上气候变化的步伐。  过去3年间,圣尼古拉斯伊达尔戈大学(UMSNH)森林遗传学家Cuauhtémoc Sáenz-Romero重新安置了距墨西

新研究揭示辣椒素生物合成进化机制

  近日,华南农业大学园艺学院辣椒研究团队联合北京大学现代农业研究院,通过多组学技术破译了栽培和野生辣椒基因组,研究揭示了辣椒素生物合成进化机制。相关成果发表于《自然-通讯》。  辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物,以其特有的辣味(来自于辣椒素)而闻名。辣椒如何演化出合成辣椒素的能力,以及为何

Science:炎症会促使肠道微生物进化

  欧洲的科学家们发现沙门氏菌感染引起的肠道炎症能激活细菌内的噬菌体,从而帮助帮助感染了细菌的病毒传播给其它菌株,并提高它们的增殖成功率。这些发现不仅揭示了病毒中遗传性状的编码特点,如毒力增强,而且也指出了如果用一种疫苗来减轻炎症,也许能帮助治疗某些感染。  这一研究成果公布在3月16日的Scien

生物是如何适应环境并不断进化的

进化的进步性 地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演

灰鲸迁徙数千公里抵达地中海震惊生物学家

一头灰鲸在以色列附近地中海海域浮出水面这头灰鲸的出现让海洋生物学家大为吃惊。从它的栖息地出发,要经过西北通道,然后进入大西洋,最后才能到达地中海。这头灰鲸可能是沿着这条路线到达地中海的或许是为了寻找温暖的海域,它又来到了地中海。  据《每日邮报》报道,一头灰鲸在地

基因分析揭示古猫迁徙历史

   对古代猫的脱氧核糖核酸(DNA)进行的第一次大规模研究表明,在猫咪主宰互联网文化的几千年之前,这种动物便已经通过早期农民、古代水手乃至维京人遍布古代欧亚大陆和非洲。  这项研究对生活在距今15000年前至18世纪之间的200多只猫的基因组进行了测序。研究人员在9月15日召开的一次会议上公布了这

史上迁徙速度最快的神秘战士

阿瓦尔人墓葬上的金器皿 图片来源:KHM-MUSEUMSVERBAND阿瓦尔人是一群神秘的骑士,他们加速了罗马帝国的灭亡,统治了维也纳和塞尔维亚贝尔格莱德之间的平原长达两个多世纪。之后,他们便消失得无影无踪。学者们一直在寻找他们的起源。现在,考古学和遗传学证据表明,阿瓦尔人是来自蒙古的移民,他们的迁

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

清江生物群的发掘:破解生物进化谜团的化石宝库

  国际权威学术期刊《科学》(Science)发表了西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》。至此,地处中国宜昌长阳地区,距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——“清江生物群”,首次向世界摘下它神秘的面纱,成为进化古

食品安全检验检测体系建构与政府行为分析

  摘要:食品安全检验检测体系是政府对食品安全进行监管的重要措施,并为政府对食品安全的监管提供了技术决策、技术服务及技术咨询的支撑,对保证食品安全和提高食品在市场中的竞争力起着重要的作用。本文基于系统论原理下食品安全检验检测体系的建构,分析了食品安全检验检测体系的现状和发展要求,并提出促进食品安全检

托品烷生物碱生物合成途径的进化起源方面取得进展

  在植物进化的特定时期,植物获得了生产结构丰富且功能多样的天然产物的能力,呈现出结构相似的天然产物集中于系统发育树上近源物种的分布特征。而部分结构相似的天然产物却零散地分布于系统发育树上远源物种中,如托品烷生物碱、类固醇和环烯醚萜等。当前,科学家主要通过单个酶的独立进化来阐明天然产物零散的分布特征

基因组测序揭示多细胞生物进化之谜

  最近,研究人员通过对各种绿藻进行基因组测序,已经接近于解开了“引起多细胞生物的遗传变化”的谜团。  从单细胞生物到多细胞生物的过渡,是地球上生命进化的关键进步;在不同的系统发育谱系中,这种改变已经独立地发生了多次。了解“有多少基因以及有哪些基因,对单细胞祖先成为多细胞来说是必要的”,是一个有趣的

科学家巧用进化策略提高生物燃料生产效率

  用秸秆之类的农林业废弃物生产生物燃料堪称一举两得,但生产效率尚需提高。科学家求助于大自然的进化规则,让细菌在生存竞争中变得更擅长分解木糖,从而提升生物燃料制取效率。  美国亚利桑那州立大学日前发布新闻公报说,这所大学一个研究小组让大肠杆菌生活在特殊环境中,迫使它们发酵分解木糖才能生存。繁殖150

生物学和进化史揭开新篇章

  自从20多年前科学家首次读取果蝇的遗传密码草图以来,基因组学领域开始在理解生物学基本问题方面取得重大飞跃。  现在,来自50家机构的150多名研究人员在最新一期《科学》杂志特刊上发表了11篇不同的论文,带来了“人畜共患病项目”的新见解。  这11篇论文,是人类利用新遗传数据开展研究的一个范本,它

宿主离不开微生物?实质或是“进化成瘾”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507826.shtm一个关于微生物的主流观点是,没有微生物组,宿主会出现问题。宿主需要微生物发挥独特而有益的功能。现在,美国科学家对此提出质疑。在近日发表于《微生物学趋势》的一项观点文章中,加州大学欧文分

嗜热细菌或可解开高等生物早期进化谜团

  据物理学家组织网报道,生存在日本温泉中的一种嗜热细菌或许可解开高等复杂生物体早期进化的谜团,并可能成为21世纪生物燃料生产的关键。相关研究报告发表在《公共科学图书馆·生物学》(Public Library of Science Biology)杂志上。   分子生物学教授艾伦·兰博维兹介绍说,

周宏才:让MOF像生物一样进化!

  仿生多孔材料研究现状  在漫长的生物进化演变的过程中,多孔道管状结构非常常见,例如,在竹子等植物,鸟类羽毛和北极熊毛中都可以见到这些复杂分层结构。这些独特的多孔道特征可以帮助增强植物中的液体运输,减少总重量,以及维持动物体内的保温隔热。这些结构由于应用广泛,引起了越来越多的关注。  然而,人造仿

冯玉龙:氮分配进化与外来生物物种入侵

我国科学家提出外来植物入侵新假说 最新出版的Oecologia(《生态学》)杂志,发表了中国科学院西双版纳植物园研究员冯玉龙等的一项有关生物入侵的最新研究成果,这一发现不仅有着重要的理论意义,而且对外来入侵植物的生物防治也有着重要的指导作用。  氮分配进化与外来生物物种入侵  冯玉龙 博士、中国

深圳先进院开发出合成生物学关键核心平台性技术

论文截图合成生物学研究就像“造汽车”,通过将各类生物“零部件”设计与组装来构建人工生物系统。生物元件作为“汽车”的基本“零部件”,它的数量和功能制约着合成生物学的发展。针对合成生物学元件匮乏这一关键问题,定向进化能够利用进化这个“上帝之手”的力量对已有生物元件进行改造和优化,使研究者获得所需的“定制

生机无限-呼伦贝尔迎大批迁徙候鸟

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498146.shtm

迁徙还是漂移——下颌尖牙病案分析2

 图1 病案1,男,24岁,33、43迁徙性阻生,33牙尖已越过中线,43呈水平位横卧于下颌骨体颏部 图2 病案2,女,23岁,43迁徙性阻生,呈水平位横卧于下颌骨体内,33具有迁徙性阻生趋势,但受到32根尖阻挡未能越过中线 图3 病案3,女,22岁,43迁徙性阻生,呈水平位横卧于对侧下颌骨体内,4

迁徙还是漂移——下颌尖牙病案分析3

 图5 病案5,女,13岁,33迁徙性阻生 3.讨论 3.1下颌尖牙迁徙是阻生牙,异位牙,还是埋伏牙? 尖牙的位置与美学及功能息息相关,而尖牙阻生是临床常见现象。王虎等于2005年所做统计的83例患者111颗阻生尖牙中,单侧下颌尖牙阻生的有9例,上下颌尖牙同时阻生的有3例,没有发现双侧下颌尖牙阻生者

全球变暖-北极鹅开辟新迁徙路线

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495078.shtm 一直以来,人们认为,全球变暖对在北极繁殖的动物尤其危险。不过,现在科学家提供了一些令人鼓舞的消息:面对传统迁徙路线上日益明显的压力,北极鹅种群能迅速做出调整,形成了新的迁徙路线和繁殖

迁徙还是漂移——下颌尖牙病案分析1

阻生尖牙穿过颌骨中线迁徙至对侧颌骨是一少见现象,Tarsitano等将这一尖牙异常移动穿过中线的现象称为迁徙(transmigration),也有学者翻译为尖牙的跨区漂移(transmigration of canine)。迁徙是在颌骨内进行,极个别的尖牙会迁徙到对侧的尖牙位置萌出。迁徙是阻生尖牙的

迁徙还是漂移——下颌尖牙病案分析4

3.2迁徙还是漂移? 部分学者将迁徙性阻生牙定义为牙齿的跨区漂移。但是,多数学者认为牙齿漂移(driftodontics)有两种情况:一是成年人牙周组织遭到破坏时,将导致牙周病牙的移位,出现病理性的牙齿移位和松动,造成扇状散开、伸长、唇倾等前牙漂移表现。二是指正畸患者牙齿拔除后,牙弓内其他牙齿自然的

美洲乳齿象曾向北迁徙躲避热浪

 白令极光下的三头美洲乳齿象  图片来源:Julius Csotonyi 更新世(250万至1.17万年前)的间冰期,气候不断变暖。这对美洲乳齿象而言,不是什么好消息。 科学家对35头美洲乳齿象的线粒体基因组分析显示,为了应对这段暖期,这种现已灭绝的物种曾不断向北美洲遥远的北纬迁徙。近

推进低碳转型,需要低碳产业的设计与建构

  当前,生态失衡、环境污染成为制约经济社会可持续发展的重要因素,推动经济发展向低碳经济转型正是在这一背景下提出的发展新路径和新模式。低碳转型就是基于经济社会和生态环境共生发展目标,通过技术创新、产业转型和企业升级,通过组织和体制机制创新,积极推进新能源开发和低碳产业发展,使经济发展走上绿色生态之路

我科学家提出生物进化动力新假说

  最新一期的国际学术期刊《科学》杂志刊登了复旦大学生命科学学院、生物医学研究院苏志熙和黄伟等提出的最新假说,认为偏向性突变是导致后生动物进化过程中酪氨酸丢失以及复杂酪氨酸激酶调控网络形成的主要原因。这一新假说对目前世界生命科学研究领域权威观点“后生动物进化过程中酪氨酸丢失是自然选择作用的结果”进行

植物和微生物共同进化有了新证据

新研究探讨了苹果与微生物的共同进化。图片来源:Lunghammer  -TU Graz  干旱、恶劣天气、创纪录的温度和新出现的病原体等威胁着世界粮食供应。因此,人们需要在克服上述挑战的情况下使作物更加健壮。  由奥地利格拉茨技术大学领导的一个国际研究小组在《新植物学家》上发表了一项新研究,指出微生

快速基因组进化法促进酵母工业生物技术

  中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)戴俊彪课题组与曼切斯特生物技术研究所的Patrick Cai教授合作开发了一种“快速、高效和通用”的酵母分子水平转化方法,这种方法被命名为“合成染色体重排和LoxP介导的进化修饰(Synthetic Chromosome Rearrangement and