[古生物]

山東諸城發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的纖角龍類恐龍新屬種化石

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2016年1月15日援引報(bào)道，山東諸城發(fā)現(xiàn)一個獨(dú)特的纖角龍類新屬種“諸城坐角龍”。這是諸城市繼發(fā)現(xiàn)巨型山東龍、巨大諸城龍、諸城中國角龍、巨型諸城暴龍、諸城中國角龍和意外諸城角龍后又一重要發(fā)現(xiàn)。研究成果發(fā)表于美國《公共科學(xué)圖書館·綜合》期刊。

諸城坐角龍發(fā)現(xiàn)于山東諸城庫溝地區(qū)上白堊統(tǒng)王氏群，其化石標(biāo)本僅保存了腰帶、骨化腱、近端尾椎和部分后肢骨。該標(biāo)本擁有約36.2 cm長的坐骨，總體形狀似反曲弓，中部形成膨大的具有橢圓形凹陷的閉孔突，末端具有斧頭狀擴(kuò)展。盡管標(biāo)本未保存頭骨部分，但仍可以通過其保存的骨化腱排列方式、腸骨及股骨第四轉(zhuǎn)子形態(tài)對比及尾椎神經(jīng)棘高度從近端起逐漸增高到逐漸回落現(xiàn)象等特征，推斷其為一種基干新角龍類。將諸城坐角龍放入角龍類的支序進(jìn)行的系統(tǒng)學(xué)分析結(jié)果支持其為纖角龍類，與北美的蒙大拿角龍互成姐妹群。纖角龍類是一群體型較小、四足行走的角龍類恐龍，該類群僅發(fā)現(xiàn)于亞洲和北美西部的上白堊統(tǒng)。纖角龍類全長最大不到2 m，比同時期的角龍科成員要小得多。

[微生物]

中科院微生物所埃博拉病毒入侵研究取得突破

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2016年1月15日報(bào)道，《細(xì)胞》雜志在線發(fā)表中科院微生物所、中國疾病預(yù)防控制中心高福團(tuán)隊(duì)的文章，從分子水平闡釋了一種新的埃博拉病毒膜融合激發(fā)機(jī)制(第5種機(jī)制)，這種機(jī)制與之前病毒學(xué)家熟知的4種病毒膜融合激發(fā)機(jī)制明顯不同。該研究為抗病毒藥物設(shè)計(jì)提供了新靶點(diǎn)。

高福團(tuán)隊(duì)較早的研究發(fā)現(xiàn)，人TIM分子不與埃博拉病毒囊膜表面糖蛋白直接相互作用，而是通過結(jié)合病毒囊膜上的磷脂酰絲氨酸分子來促進(jìn)病毒感染。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)揭示了埃博拉病毒進(jìn)入細(xì)胞后在內(nèi)吞體里發(fā)生的入侵機(jī)制：NPC1分子是負(fù)責(zé)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)的多次跨膜蛋白，具有三個大的腔內(nèi)結(jié)構(gòu)域(A、C和I)；而埃博拉病毒囊膜表面糖蛋白在內(nèi)吞體里需要經(jīng)過宿主蛋白酶cathepsin的酶切處理，變成激活態(tài)糖蛋白，并暴露出受體結(jié)合位點(diǎn)后，才與NPC1分子的腔內(nèi)結(jié)構(gòu)域C發(fā)生相互作用，從而啟動后續(xù)的病毒膜融合過程，實(shí)現(xiàn)病毒的感染生活史。研究團(tuán)隊(duì)率先解析了NPC1分子的腔內(nèi)結(jié)構(gòu)域C的三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其具有一個由α螺旋和β折疊組成的球狀核心結(jié)構(gòu)域和兩個突出來的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；解析了激活態(tài)糖蛋白與腔內(nèi)結(jié)構(gòu)域C的復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)域C主要利用兩個突出來的環(huán)狀結(jié)構(gòu)插入激活態(tài)糖蛋白頭部的疏水凹槽里，從而發(fā)生相互作用。這一發(fā)現(xiàn)有助于針對激活態(tài)糖蛋白頭部的疏水凹槽設(shè)計(jì)小分子或多肽抑制劑，來阻斷埃博拉病毒的入侵。

中科院上海巴斯德所揭示HIV-1病毒黏膜感染機(jī)制

據(jù)2016年1月14日《中國科學(xué)報(bào)》報(bào)道，中科院上海巴斯德所王建華課題組與南京醫(yī)科大學(xué)附屬江蘇省人民醫(yī)院、上海市第六人民醫(yī)院等單位合作，從結(jié)腸癌旁組織黏膜中分離肥大細(xì)胞，分析其與HIV-1的相互作用，發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞表達(dá)HIV-1受體或輔佐受體，可被HIV-1直接感染；更重要的是，發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞表達(dá)C-型凝集素分子DC-SIGN和整合素α4β7等分子，能夠結(jié)合HIV-1，把捕捉的感染性病毒顆粒傳遞給CD4+T細(xì)胞，擴(kuò)大HIV-1的傳播感染。研究結(jié)果對于發(fā)展相應(yīng)的HIV-1黏膜感染阻斷策略具有重要的意義。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《病毒學(xué)雜志》。

[動物學(xué)]

冷凍三十年“水熊蟲”成功復(fù)蘇

據(jù)2016年1月21日《科技日報(bào)》報(bào)道，日本國家極地所研究人員首次將冷凍30多年的緩步動物“水熊蟲”成功復(fù)蘇，這將提高人們對生物體長期存活機(jī)制及條件的理解。研究成果發(fā)表在《低溫生物學(xué)》上。

水熊蟲也叫水熊，是緩步動物門生物的俗稱，有記錄的有900余種，大多是世界性分布的。這類動物的體型極小，最小的只有50 μm，而最大的則有1.4 mm。水熊蟲是地球上已知生命力最強(qiáng)的生物，能在冷凍、水煮、風(fēng)干，甚至真空中或者放射性射線下存活。而一旦將其放回正常環(huán)境，仍能恢復(fù)到正常狀態(tài)。

據(jù)報(bào)道，研究團(tuán)隊(duì)使用的緩步動物是1983年12月在南極洲昭和站的苔蘚植物中發(fā)現(xiàn)的，采集后被隔離放置于約零下20℃的冰箱里。2014年5月將這些水熊蟲解凍，并將其放在一個溫暖的環(huán)境下。觀察發(fā)現(xiàn)，部分水熊蟲在解凍一周后開始移動進(jìn)食，并在兩周后復(fù)原，還產(chǎn)下19個卵子，其中有14個成功孵化。這些孵化出的新生幼仔無缺陷和異常狀況。這些結(jié)果表明，緩步動物顯然能夠承受被冷凍數(shù)十年這樣極端惡劣的條件，在此條件下可將自身置于一種“隱生狀態(tài)”，即長時間放慢或停止自己的新陳代謝活動。

雖然早先已有成功復(fù)蘇過冷凍9年的緩步動物，但是這次研究是第一次成功將冷凍了30年的緩步動物復(fù)活。

[合成生物學(xué)]

上海交大建立“非天然產(chǎn)物”藥物生物合成新途徑

據(jù)2015年11月5日《中國科學(xué)報(bào)》報(bào)道，上海交通大學(xué)微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馮雁團(tuán)隊(duì)通過對微生物代謝途徑的重新編程，建立了“非天然產(chǎn)物”藥物β-井岡霉烯胺的生物合成途徑。相關(guān)成果在線發(fā)表于美國《合成生物學(xué)》雜志。

β-井岡霉烯胺屬于C7N氨基環(huán)醇類，其衍生物作為β-糖苷酶抑制劑類藥物的先導(dǎo)化合物，可用于治療溶酶體貯積癥等遺傳代謝性疾病。研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用合成生物學(xué)理念，系統(tǒng)分析了目標(biāo)產(chǎn)物與微生物次級代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的相似性、微生物天然產(chǎn)物合成途徑的模塊性等特點(diǎn)，以吸水鏈霉菌井岡霉素生物合成途徑為主，引入高度立體選擇性的芽孢桿菌氨基轉(zhuǎn)移酶基因，并敲除相關(guān)酶基因以阻斷競爭途徑，獲得了發(fā)酵培養(yǎng)96 h即可生產(chǎn)20 mg/L的β-井岡霉烯胺突變菌株。所構(gòu)建的新生物合成途徑不僅解決了原有化學(xué)合成方法步驟多、安全性低等問題，并為“非天然產(chǎn)物”藥物在微生物中的生物合成開辟了新途徑。

[生物化學(xué)]

上海生科院揭示環(huán)境信號協(xié)同調(diào)控植物生長發(fā)育機(jī)制

據(jù)2015年12月28日《中國科學(xué)報(bào)》報(bào)道，中科院上海生科院植物生理生態(tài)所劉宏濤課題組揭示兩個關(guān)鍵環(huán)境信號藍(lán)光信號和環(huán)境溫度信號協(xié)同調(diào)控?cái)M南芥下胚軸伸長的分子機(jī)制。研究成果在線發(fā)表于美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》。

課題組發(fā)現(xiàn)，在模式植物擬南芥中，藍(lán)光抑制溫度升高引起下胚軸伸長，并且這一過程依賴于CRY1。CRY1對溫度響應(yīng)至關(guān)重要，其缺失突變體對溫度升高更敏感，在溫度升高時下胚軸伸長更顯著。進(jìn)一步的研究表明，CRY1通過與PIF4以藍(lán)光依賴的形式結(jié)合而調(diào)控PIF4在高溫條件下的轉(zhuǎn)錄活性。CRY1-PIF4通過調(diào)控溫度升高時生長素合成基因YUC8的表達(dá)，調(diào)控生長素合成及下胚軸伸長。CRY1通過與PIF4相互作用結(jié)合到Y(jié)UC8等基因的啟動子上直接調(diào)控基因表達(dá)。研究成果說明，PIF4是藍(lán)光、紅光和溫度信號通路相互作用的關(guān)鍵蛋白，同時也揭示了藍(lán)光、紅光以及環(huán)境溫度可以通過使用同一個轉(zhuǎn)錄因子PIF4實(shí)現(xiàn)功能整合，協(xié)同調(diào)控植物生長發(fā)育。

[遺傳學(xué)]

中科院動物所發(fā)現(xiàn)精子RNA可將獲得性性狀跨代遺傳

據(jù)2016年1月5日《中國科學(xué)報(bào)》報(bào)道，中科院動物所周琪、段恩奎研究組與中科院上海生科院營養(yǎng)所翟琦巍研究組合作發(fā)現(xiàn)，在高脂飲食誘導(dǎo)的父代肥胖小鼠模型中，存在一類成熟精子中高度富集的小RNA(tsRNA)。其可作為一種表觀遺傳信息的載體，將高脂誘導(dǎo)的父代代謝紊亂表型傳遞給子代。相關(guān)成果在線發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志。

研究組人員于2012年在哺乳動物成熟精子中首次發(fā)現(xiàn)了一類進(jìn)化上保守、來源于tRNA5′端序列，且高度富集在30～34nt的新型小RNA——tsRNA。這種tsRNA可作為一種父源信息在受精時進(jìn)入卵子；tsRNA可通過序列上的核酸修飾維持其穩(wěn)定性，且在機(jī)體應(yīng)激等情況下發(fā)生敏感變化。由此推測，tsRNA及其RNA修飾可能作為一種表觀遺傳信息的載體，將環(huán)境誘導(dǎo)的獲得性性狀經(jīng)配子(精子)傳遞到子代。

為了驗(yàn)證這個推測，研究組通過將高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的精子總RNA注射進(jìn)正常的受精卵，發(fā)現(xiàn)其出生的子代小鼠在正常飲食下也會出現(xiàn)類似于父代肥胖小鼠的糖代謝紊亂，這提示肥胖小鼠精子RNA中攜帶有傳遞父代獲得性性狀的表觀遺傳信息。通過分離肥胖小鼠精子中的tsRNA片段，并注射到正常受精卵內(nèi)，發(fā)現(xiàn)tsRNA能像總RNA一樣誘導(dǎo)子代代謝紊亂，而注射其他片段的精子RNA不會引發(fā)代謝紊亂。這些證據(jù)提示，精子tsRNA對介導(dǎo)獲得性性狀的跨代傳遞起著至關(guān)重要的作用。

美發(fā)現(xiàn)嚙齒動物精子的RNA片段能改變后代的新陳代謝

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2016年1月5日報(bào)道，美國伍斯特市馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院基因組學(xué)家Oliver Rando與同事對一個表觀遺傳案例進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)用低蛋白飲食喂養(yǎng)的小鼠后代體內(nèi)涉及膽固醇與脂類代謝的基因的活性升高。對低蛋白喂養(yǎng)雄鼠的精子進(jìn)行的分析發(fā)現(xiàn)，幾種tRNAs片段的數(shù)量增加，推測精子在通過附睪(來自使細(xì)胞成熟的睪丸的一根輸送管道)的時候獲得了大部分的片段；而用實(shí)驗(yàn)方法抑制胚胎干細(xì)胞中的一個tRNA片段，則可以增強(qiáng)大約70個基因的活性。這些結(jié)果表明，RNA能夠改變基因活性。所以，如果一種不良的飲食習(xí)慣與一種健康的飲食習(xí)慣一樣，均可以用同樣的方式影響自己和下一代。研究成果發(fā)表在最新出版的美國科學(xué)雜志。

[生殖醫(yī)學(xué)]

我科學(xué)家建立全新遺傳學(xué)診斷方法可避免嚴(yán)重遺傳病患兒的出生

據(jù)2015年12月31日《光明日報(bào)》報(bào)道，北京大學(xué)第三醫(yī)院獲悉，美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》在線發(fā)表北京大學(xué)生物動態(tài)光學(xué)成像中心謝曉亮、北京大學(xué)第三醫(yī)院喬杰和北京大學(xué)生物動態(tài)光學(xué)成像中心湯富酬團(tuán)隊(duì)，在國際上首次建立了一種全新的植入前胚胎遺傳學(xué)診斷方法(高通量測序同時檢測突變位點(diǎn)、染色體異常以及連鎖分析)，可在早期胚胎階段對各種單基因遺傳疾病和染色體疾病同時進(jìn)行精確診斷，從而避免嚴(yán)重遺傳病患兒的出生。

目前常規(guī)產(chǎn)前診斷需在懷孕12周左右進(jìn)行絨毛穿刺，或在孕中期18周左右進(jìn)行羊水穿刺和遺傳分析，一旦確診嚴(yán)重單基因遺傳性疾病或染色體疾病并終止妊娠，會給孕婦及家庭帶來巨大的痛苦。而植入前胚胎遺傳學(xué)診斷技術(shù)的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)是，在單細(xì)胞水平上通過一步高通量測序即可檢測致病基因突變位點(diǎn)和全基因組范圍染色體異常，同時完成高精度連鎖分析，全面提高了診斷的覆蓋面和精準(zhǔn)性，同時具有適用范圍廣、成本低、操作方便等優(yōu)勢。

[基因組研究]

我國完成洞穴魚類金線鲃全基因組研究

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2016年1月8日援引報(bào)道，中國科學(xué)院昆明動物所楊君興團(tuán)隊(duì)和深圳華大基因院石瓊團(tuán)隊(duì)等的研究人員，合作完成了中國洞穴魚類金線鲃全基因組研究。研究成果在線發(fā)表于《生物醫(yī)學(xué)·生物學(xué)》雜志。

金線鲃屬是中國特有魚類，也是中國洞穴魚類的代表類群，主要分布在我國西南的喀斯特地區(qū)。該屬魚類都具有一定的洞穴習(xí)性，但表型多樣性極高，有些全洞穴型種類具有鮮明的洞穴特征(透明、眼盲等)，有些地表種類卻跟普通魚類相似。這種多樣性為研究洞穴魚類的洞穴適應(yīng)提供了重要的素材。研究團(tuán)隊(duì)選取3種金線鲃屬魚類為對象，利用高通量測序技術(shù)進(jìn)行了魚類的全基因組解析。結(jié)果顯示，3種魚類的全基因組大小分別為1.75、1.73和1.68 Gb；3種魚類的種群動態(tài)與上新世以來青藏高原隆起的幾次大的地質(zhì)運(yùn)動均有著密切的相關(guān)性，青藏高原的隆升在很大范圍內(nèi)影響了高原面和周邊的物種形成；洞穴種類許多重要的遺傳變化，例如基因丟失(如視蛋白基因)、假基因化(如晶狀體蛋白基因)、突變(如色素相關(guān)基因)、片段缺失(如鱗片相關(guān)的基因)和基因表達(dá)量下調(diào)(如節(jié)律通路基因等)等，可能是其典型退化性性狀(如眼睛退化、皮膚白化、鱗片退化和節(jié)律丟失等)的重要遺傳機(jī)制，而與之相對的一些與味覺相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子拷貝數(shù)發(fā)生的增加，則可能是其補(bǔ)償性進(jìn)化性狀的一種反應(yīng)，因?yàn)槎囱ǚN類味蕾數(shù)目比地表或半洞穴種類均要多。還對洞穴魚類眼睛結(jié)構(gòu)、頭部神經(jīng)丘、耳石三維結(jié)構(gòu)和味蕾數(shù)目等形態(tài)特征的研究顯示。洞穴適應(yīng)是一個長期的過程，一些性狀的退化通常會伴隨著一些性狀的增強(qiáng)。在終年黑暗的洞穴環(huán)境中，洞穴魚類展現(xiàn)出了與地表種類在極端環(huán)境適應(yīng)中不一樣的技巧。

我國繪就藥用鐵皮石斛高質(zhì)量全基因組圖譜

據(jù)2015年1月13日《光明日報(bào)》報(bào)道，全國蘭科植物種質(zhì)資源保護(hù)中心劉仲健領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)成功繪就藥用蘭科植物鐵皮石斛的高質(zhì)量全基因組圖譜。相關(guān)研究成果在《科學(xué)報(bào)告》上發(fā)表。

鐵皮石斛是蘭科植物的重要類群，具有中華“九大仙草”之首的美譽(yù)，已有2000多年的藥用歷史，具有降血糖、抗抑郁、提高人體免疫力以及治療阿爾茨海默綜合征和抗癌等多種功效。自2010年起，深圳市蘭科植物保護(hù)研究中心、中國科學(xué)院植物研究所、臺灣成功大學(xué)、比利時根德大學(xué)、日本琦玉大學(xué)、清華大學(xué)、沈陽藥科大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，就開始對鐵皮石斛全基因組進(jìn)行測序和開發(fā)利用研究。鐵皮石斛全基因組圖譜的完成，不僅解決了蘭科植物進(jìn)化的重大問題，而且為鐵皮石斛遺傳工程育種和活性藥用成分的開發(fā)利用和規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。

[醫(yī)療衛(wèi)生]

我國自主研發(fā)的全球首創(chuàng)手足口病EV71疫苗獲新藥證書

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2015年1月11日援引報(bào)道，北京科興生物制品有限公司自主研發(fā)的全球首創(chuàng)預(yù)防用生物制品1類新藥——腸道病毒71型滅活疫苗生產(chǎn)注冊申請獲國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)，取得新藥證書和生產(chǎn)批件。

該疫苗對EV71引起的手足口病的保護(hù)率可達(dá)94.6%，對EV71引起的重癥手足口病的保護(hù)率達(dá)到100%，臨床結(jié)果表明疫苗安全、有效、生產(chǎn)工藝成熟、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，處于國際領(lǐng)先水平。EV71疫苗研制成功并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將極大地緩解我國手足口病的疫情，成為我國繼2009年甲型H1N1流感疫苗之后，又一種在全球率先上市、應(yīng)對重大新發(fā)傳染病的疫苗產(chǎn)品。

據(jù)資料，手足口病是我國嚴(yán)重危害5歲以下嬰幼兒的急性傳染病，自2008年納入國家疫情報(bào)告系統(tǒng)以來，每年報(bào)告手足口病病例有100多萬，截至2015年末全國累計(jì)報(bào)道手足口病病例近1400萬，嬰幼兒死亡達(dá)3300多例，發(fā)病率排在法定傳染病的第一位，病死率排在前五位，對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成重大影響。

美將皮膚細(xì)胞“變身”為胰腺細(xì)胞

據(jù)2016年1月8日《科技日報(bào)》援引報(bào)道，美國格拉斯通研究所和加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)的科學(xué)家，成功地將人體皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為性能健全的胰腺細(xì)胞。新細(xì)胞在移植到患病實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)后，可保護(hù)實(shí)驗(yàn)鼠免患糖尿病。

研究人員首先使用藥物和遺傳分子，將皮膚細(xì)胞重新編程為內(nèi)胚層祖細(xì)胞(發(fā)育早期的細(xì)胞，可分化發(fā)育為多種不同類型的器官)。這種方法使細(xì)胞不必再回到多能干細(xì)胞狀態(tài)，就能被轉(zhuǎn)化為胰腺細(xì)胞。研究人員此前已使用類似方法，制備出了心臟、腦和肝臟細(xì)胞。在另外加入4種分子后，內(nèi)胚層細(xì)胞迅速分裂，擴(kuò)增超過1萬億倍，且沒有顯示任何腫瘤形成的跡象。研究人員再將這些內(nèi)胚層細(xì)胞變成胰腺前體細(xì)胞，最后得到全功能胰島β細(xì)胞。研究成果發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。

研究揭示腫瘤細(xì)胞穩(wěn)定復(fù)制奧秘

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2015年12月26日報(bào)道，丹麥哥本哈根大學(xué)?？松瓐F(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院沈華浩團(tuán)隊(duì)合作，首次發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞分裂的多個階段都存在DNA復(fù)制行為，并指出這是腫瘤細(xì)胞維持基因組穩(wěn)定性的關(guān)鍵。這一研究將在核酸修復(fù)、復(fù)制和癌癥研究等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響，也為腫瘤靶向治療提供了一個新的潛在治療靶點(diǎn)。相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然》雜志。

據(jù)介紹，腫瘤細(xì)胞在S期的快速復(fù)制留下了很多DNA的損傷，這讓DNA變得很不穩(wěn)定，也使自身比正常細(xì)胞更容易受傷；而M期的DNA復(fù)制是腫瘤細(xì)胞特有的，并且對維持腫瘤細(xì)胞基因的穩(wěn)定性特別重要。