《自然—生物技术》2009.9
单分子个体人类基因组测序
相信大家对人类基因组计划这一名词已不再陌生,它由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动。但是倾各大国之力,花费了将近10年的时间也仅仅是做出了寥寥数个最具代表性的样本,距离个体基因组测序还有很大一段路要走。
高通量基因测序技术的出现让人们看到了个人基因组测序的曙光。这种技术的原理如同封面图片所示,在一个人的测序样本中同时加入众多的荧光标记(背景中的小白点),与单个DNA分子固定的序列结合,然后通过计算机的并行处理,最后合成为一幅个体的基因图谱。
《生物化学杂志》2009.9
信号转导机制的新进展
半乳糖凝集素-1是一种在多种生物组织中均有表达的半乳糖结合蛋白,参与机体正常的多效免疫调节过程。现有的研究显示,半乳糖凝集素-1具有激活人单核细胞源性树突状细胞(MDDCs),并通过启动一个特定的基因序列调节免疫功能,但具体的信号转导机制尚需深入研究。
本期杂志的封面用一幅绘画艺术性地展现了对此信号转导机制研究的新进展。黄丝带样的半乳糖凝集素-1通过与树突状细胞(管状物体)表面突起的CD43和CD45接触,起到调节免疫反应的功能。Syk基因及蛋白激酶C均参与此过程。
《科学》2009.9
风力发电
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。风很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。本期封面是一个风力涡轮机,风力发电项目在中国得到政府的大力支持,初步计划到2020年风力发电总量是现在的3倍,达到100千兆瓦的发电能力。
结合气象数据和现在的风力发电技术评估风能的潜力,科研人员报告了中国未来的风力发电潜力以及能够减少的二氧化碳排放量。他们认为,风可以满足2030年电力需求,而且价格低廉,每千瓦时仅0.4元。
《实验生物学》2009.9
蛇发捕蝇幌的捕蝇技巧
本期封面是一只绿头苍蝇被黏附在木本植物蛇发捕蝇幌的叶片上,这种南非特有植物的腺毛能够释放粘性树脂。不仅像苍蝇这种小虫子,它甚至能够捕捉具有相当大体积的昆虫。为什么它具有如此神气的本领呢?
科研人员使用轻型和低温扫描电子显微镜分析了植物的总表面形态,分析了它们的捕蝇技巧,即秘密在于由植物,树叶和香毛簇三个层次组成的三维陷阱。科研人员提出这样一个假设,最长的香毛簇是负责引诱的,长度中等的香毛簇是负责纠缠的,最短的香毛簇,也是最强壮,是负责最终的捕获。
《自然》2009.9
马铃薯晚疫病
封面是一个染上晚疫病的马铃薯,此病由致病疫霉引起,是导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂的一种毁灭性真菌病害。马铃薯晚疫病在19世纪曾导致爱尔兰大面积马铃薯绝收,约有100万人因此死亡,还有数百万人因这一病虫害移居海外。据估算,这一病菌目前仍给全球农业造成每年约67亿美元的损失。
近日,美英等多国研究人员联合完成马铃薯晚疫病病菌的基因测序,与同类生物相比,该病菌有大得出奇的基因图谱,其中74%都是由重复出现的“转位子”组成。这将有助于找到对付这一病菌的新手段。
《基因组研究》2009.9
你的生命掌握在你自己手中
个人基因组时代的到来非常值得期待。“个人基因组图谱”,不仅对疾病诊断治疗作用非凡,更重要的是,在发病前人们就可以预防这些疾病了。这样,治病对人们来说将不再千篇一律,甚至给病人的药物都有可能是根据每个人的特点专门设计的。
在本期专辑中,科研人员通过全基因组测序,有针对性切割,目标测序等技术分析人与人之间的基因变异以及各自的特点,报告了他们在个人基因组以及基因变异等方面的研究进展,这为基因组医学提供了一个新兴的资源,也是“个体化”医学的基础。
《植物学报》(英文版)2009.9
B染色体
在一组基本染色体(又被称为A染色体)外,相对应的多余染色体或染色体断片被称为B染色体。它们的数目和大小变化很多。一般在顶端都具有着丝粒,大多含有较多的异染色质。在减数分裂时不能和同样的常染色体配对,而且B染色体彼此之间配对能力也很差。
目前的研究认为,虽然多数B染色体是没有活性的染色体,但其数目多时可育性降低,因此对于部分包含有B染色体的粮食作物来说,这方面的研究具有重要意义。有实验已经证明了在培养的黑麦组织中同样可以观察到配子发生时B染色体的不配对现象。
《中华医学杂志》2009.9
日出与心肌梗死
急性心肌梗死是导致患者猝死的最主要因素之一,目前已知的多种诱发因素中,时间和季候往往是容易被忽略的一点。最近的一项研究针对日照的长短及日出时间与心肌梗死发生的几率进行调查,讨论他们之间的相关性。
调查的结果表明,有证据显示日照长短及季节的因素是与心肌梗死具有相关性。329例发生心肌梗死的病例中,一年当中发病的高峰期处于日照最短的春季,而一天当中发病的高峰期处于6点至12点间的早晨。
《中国水稻科学》2009.9
水稻WRKY转录调控因子
WRKY 转录调控因子的生物学功能涉及植物生长发育、物质代谢、抗病耐逆、氧化衰老等诸多方面。水稻全基因组测序完成后,水稻WRKY转录调控因子基因的功能研究 随之逐渐开展,目前已经发现它在植物抗病、耐逆、衰老、糖代谢以及形态建成方面发挥重要作用。随着研究的深入,水稻WRKY基因的编号未能统一,很容易让人混淆,有必要进行校正。中国科学院西双版纳热带植物园的科研人员结合实验室的一些研究结果,对水稻WRKY基因家族的研究现状进行了综述,以期为进一步深入开展WRKY基因家族的研究提供帮助。
《中华老年口腔医学杂志》2009.7
组织工程牙
组织工程牙是指以天然或人工合成的可降解的、有一定空间结构的生物材料为载体,将从成牙组织中分离、培养的生物活性细胞“种植”到载体支架上,并提供细胞增殖和分化的生长因子微环境,通过细胞的黏附、增殖和分化,在体外或植入体内形成有活性的牙齿样结构或牙齿。
组织工程牙的再生发育是国内外学者正致力研究的重大课题。本期赵征和刘洪臣的文章对近年来国内外组织工程化牙胚、釉质、牙本质牙髓复合体、牙根、牙周膜等相关研究成果做一综述,并对临床修复缺失牙的应用前景作一分析。
《干旱区地理》2009.9
近50年来西北干旱地区气候变化特征
北方地区的气候变暖、干旱化和土地沙漠化在20年里显得更加突出。近40年来,西北气候存在明显变暖的趋势。甘肃中东部地区,宁夏、陕西和青海东部地区,为季风所及的半干旱区,20世纪90年代仍处于降水区。西北半干旱区为黄土高原农牧交错区,既是气候变化敏感区和生态环境脆弱带,还是黄河中上游水土保持重点区域。
科研人员选用西北半干旱区33个气象站1951-2004年温度、降水、相对湿度、风速、蒸发量等气象观测资料分析主要气候要素变化规律,揭示了近50年来西北半干旱区气候变化的一些新特征。
《科学通报》2009.9
配位聚合物的研究
在水热条件下,间苯二酸/联吡啶与氧化钆/铜盐反应合成了基于五核簇单元 {Gd2Cu3} 构建的 3d-4f 异金属配聚物 [Gd2Cu3(bpy)2(ip)6]*6H2O。如封面左图所示,该五核簇单元{Gd2Cu3}与周围6个相同的簇单元通过间苯二酸的连结形成结构新颖的三维空旷骨架(封面右图)。 结构中, 间苯二酸配体采取螯合-桥联和桥联两种不同的四齿配位模式, 而五核异金属簇单元{Gd2Cu3}则是通过Gd3+/Cu2+离子与间苯二酸的羧酸氧交替连接形成的。相邻的棒状单元间通过螯合-桥联模式的间苯二酸连接形成二维层,进一步通过桥联配位模式的间苯二酸拓展成具有一维孔道的三维空旷骨架。
(责编 桑新华)