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【bio-news】《Nature》 vol.470 (7332), (3 Feb 2011) 中文摘
利用LCLS X-射线激光进行生物成像
位于斯坦福的新的“飞秒硬X-射线激光装置”(即Linac Coherent Light Source,缩写为LCLS)的启动,让人们对生物成像的一个新时代充满了期待。强烈的超短X-射线脉冲允许在辐射损坏发生之前对小的结构进行衍射成像。本期Nature上两篇论文介绍的“概念证明”实验显示了LCLS的工作情况。Chapman等人通过不能在大晶体中成长的大分子的纳米晶体对结构确定问题进行了研究。他们从膜蛋白“光合体系-I”的一系列纳米晶体获得了超过300万衍射图,并为该蛋白生成了一个三维数据集。Seibert等人通过将一束冷却的“mimivirus”颗粒注射进X-射线束中,获得了非晶体生物样本“mimivirus”的图像。
造成5000年前大气甲烷浓度异常增加的自然原因
关于人类通过温室气体排放影响全球气候已有多长时间的问题,对于了解气候系统的敏感度具有根本性意义。所以,人们对发生在距今大约5000年前的、大气中甲烷浓度的一次明显异常增加(如在极地冰核中所记录的那样)很感兴趣。对甲烷浓度的增加所做的解释包括非常早的农业活动及天然湿地排放量的增加等。现在,对上次冰期全球甲烷水平所做的一系列新的气候和湿地模拟表明,甲烷浓度的增加可以用地球轨道构形的自然变化来解释,南半球热带地区排放量的增加与由岁差诱导的季节性降水的变化有关。
杂草生物控制效果波动的原因
在多数年份,能够形成草垫的侵略性杂草“槐叶苹”,在“卡卡度国家公园”的河流中都能通过“槐叶苹象鼻虫”成功得到控制,这种象鼻虫是在上个世纪80年代作为一种生物控制手段引进的。然而,在有些年份,控制却是不完全的。现在,这种情况被归于一种众所周知、但却未被完全了解的生态现象——替代性稳定态。当这样的状态出现时,它们对生态系统管理造成严重问题,但大多数被研究的案例却属于非常稳定的状态,它们只有在经过重大扰动后才罕见地发生变化。不过在“槐叶苹/槐叶苹象鼻虫”的例子中,水供应条件的经常变化造成“弱稳定态”之间发生变化,在这些状态中,控制措施可以是有效的,也可以是无效的。更好地了解这些变化是怎样发生的,将有可能通过干预手段使系统保持在受控状态。
七鳃鳗的“类胸腺”和脊椎动物的免疫系统
演化生物学家对七鳃鳗(无颌鱼,起源于脊椎动物向有颌类和无颌类分化的早期阶段)的免疫系统特别感兴趣。有关七鳃鳗的“另类”免疫系统与今天有颌类脊椎动物的免疫系统之间的差别人们已经进行了很多研究,但最近关于七鳃鳗有与B细胞和T细胞相似的淋巴细胞(这些细胞是有颌类脊椎动物的适应性免疫反应的核心)的发现,让人们更加重视寻找二者之间相似性的工作。对七鳃鳗所做的组织学研究未能发现一个与哺乳动物胸腺(产生T-淋巴细胞的器官)相当的器官。现在,基因表达分析显示,在七鳃鳗幼虫的鳃丝端部存在以前没有识别出的、与胸腺相似的结构(被称为“类胸腺”)。这说明,有颌类和无颌类脊椎动物的共同祖先也许不仅有与T细胞和B细胞相似的淋巴细胞,而且有供它们发育的、在解剖上截然不同的组织。
成年肾脏的再生
在肾脏受伤后,鱼能再生肾元(肾脏的功能单位),而成年哺乳动物却没有这种能力。现在,对这种再生能力负责的一种以前人们不知道的肾脏细胞类型已在成年斑马鱼中发现,它们以小集群形式存在于整个肾脏中。当少到只有10到20个这样的先祖细胞被移植进受伤的成年肾脏中时,它们会嫁接和形成新的功能性肾元。这表明,也许有可能为治疗目的而在人体中发现一种对应的再生性细胞。
治疗耳鸣的一个思路
神经弹性(人脑因为经验而发生变化的过程)被认为是包括耳鸣在内的几种慢性神经疾病的发病根源。Engineer等人利用关于由噪音诱导的耳鸣的一个啮齿类动物模型发现,逆转由耳鸣诱导的神经弹性可以纠正认知受损。不断通过短暂刺激迷走神经来与声调搭配,会增强听觉神经元的调音能力,消除耳鸣的生理以及行为迹象。这个原理证明试验表明,仅仅恢复被病理改变的神经通道中的正常神经活动,就有可能改善涉及异常神经弹性的病变。
在试管中生成人小肠组织
在一项新的研究中,研究人员利用一系列生长因子操纵来在培养中模仿胚胎的小肠发育,从而成功地在试管中从胚胎及诱导多能干细胞生成了人小肠组织。所生成的上皮统一为小肠上皮,有绒毛样结构和先祖域,含有肠道中全部的功能性细胞类型,包括与成年小肠无法区分的“brush boarders”。这种方法对于疾病研究也许有治疗上的好处。
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作者:admin@医学,生命科学 2011-02-10 00:17
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