美媒：科学家发现人体新型DNA结构

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参考消息网4月25日报道美媒称,科学家们首次在细胞内发现了一种被称为“I-基序”的新型DNA结构。此前“I-基序”从未在活细胞内被直接见到过。这是一种DNA,但与我们已经知道的DNA有所不同。

据美国每日科学网站4月23日报道,澳大利亚加文医学研究所的这一新发现4月23日发表在英国《自然·化学》月刊上。

报道称,在体细胞的深处是我们的DNA。DNA编码中的信息决定了我们身体的构成及运作方式。

报道称,自从詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克于1953年发现了DNA的“双螺旋”结构后,“双螺旋”就成为了人们对于DNA形态的代表性认识。但现在已知一小段DNA可以以其他形态存在,至少是在实验室中,而且科学家们还认为,这些不同形态的DNA在DNA编码的表现方式等方面扮演了重要的角色。

报道称,这种新的形态与双螺旋结构完全不同。

研究报告的主要作者之一、加文医学研究所抗体治疗实验室负责人丹尼尔·克莱斯特说:“我们大多数人在想到DNA时会想到双螺旋结构。这一新的研究提醒我们,存在完全不同的DNA结构,而且这些结构对我们的细胞来说可能还十分重要。”

研究报告的另一位主要作者、加文医学研究所金霍恩临床基因组学中心负责人马塞尔·丁格说:“‘I-基序’是一种DNA四链结。在这种结构中,同一条DNA链上的C相互缠绕,因此这是一种与‘双螺旋’有很大差异的结构。”

报道称,虽然此前研究人员也看到过“I-基序”,并对其进行了仔细研究,但那是在体外,是在实验室的人工环境下,而不是在活细胞内。

新型DNA结构“I-基序”示意图(美国每日科学网站)

研究发现DNA“暗物质”影响大脑发育:有助理解神经疾病

参考消息网1月26日报道美媒称,十多年来,基因组中的“暗物质”片段——没有明显功能、长且弯曲的DNA链——一直是令科学家困惑的谜题。现在,有一支团队解开了这个谜题。

据美国《科学美国人》月刊网站1月22日报道,这个谜题的核心是一些DNA序列,这些序列不对蛋白质编码,而且在许多动物体内是相同的。通过删除这些“超保守成分”中的一部分,研究人员发现,这些序列通过调整蛋白质编码基因的表达来引导大脑发育。

1月18日发表在美国《细胞》双周刊上的这项研究成果或能帮助研究人员更好地理解神经疾病,例如阿尔茨海默病。该研究成果还证实了科学家的假设,即所有超保守成分都对生命至关重要——尽管研究人员对其功能知之甚少。

报道称,美国斯坦福大学遗传学家吉尔·贝赫拉诺及其同事最初是在比较人类与大鼠、小鼠和鸡的基因组时注意到超保守成分的。他们在这些动物体内发现了481条极为相似的DNA链。这一结果出人意料,因为DNA由一代传给下一代时会发生突变,而这些动物谱系已经独立进化了两亿年。

对蛋白质编码的基因发生突变的情况较少,因为如果这些变化破坏了相应的蛋白质,则会导致动物在繁殖前死亡,突变基因就不会传给下一代。基于这一逻辑,一些遗传学家怀疑,自然选择过程同样清除了超保守区域的突变基因。他们认为,虽然这些DNA序列不对蛋白质编码,但它们的功能肯定很重要,以至于无法容忍缺陷。

不过,这种假设在2007年遭遇挑战。当时,一支研究团队删除了小鼠体内的4种超保守成分,然后发现这些动物看上去状态良好而且可以正常繁殖。美国伯克利劳伦斯国家实验所遗传学家、研究报告的第一作者戴安娜·迪克尔说:“这一结果令人震惊——这些小鼠应该死掉的。”

迪克尔及其同事利用基因编辑工具CRISPR–Cas9重新研究了这个问题。他们删除了小鼠体内的4种超保守成分,这些超保守成分所在的DNA区域也包含对大脑发育至关重要的基因。这一次,小鼠看上去依然正常。但研究人员在解剖小鼠的大脑时发现了异常。

在缺少特定DNA序列的小鼠体内,与阿尔茨海默病的发展有关的脑细胞数量极低。在另一些超保守成分被删除的小鼠体内,与记忆形成有关的前脑的部分区域出现异常。

外媒:最新研究借DNA揭开哥伦布身世之谜

参考消息网7月19日报道外媒称,目前为止,虽然普遍接受的理论认为哥伦布出生于意大利热那亚,但也并未排除他是西班牙加泰罗尼亚人或加利西亚人,以及是葡萄牙人的可能。一个葡萄牙研究小组将借助500年前的DNA样本来论证这一理论。

据埃菲社7月17日报道,哥伦布的儿子亲手制造了这个谜团。他在描述父亲生平的传记当中并没有说明哥伦布的出生地,因而为后世的研究学者提供了无限猜想的空间。

葡萄牙科因布拉大学和里斯本大学的研究人员将论证其中一种猜测:哥伦布可能是葡萄牙人,其真实姓名是佩德罗·阿泰德,身份则是15世纪的葡萄牙海盗。

这个理论是里斯本大学教授费尔南多·布兰科在2012年提出的。当时,他在其著作《克里斯托弗·哥伦布:葡萄牙贵族》中提出,哥伦布的生平与佩德罗·阿泰德存在超过50多个相符之处。

阿泰德被认为死于1473年在圣维森特角发生的一场海战,当时他的对手是一个叫做屈隆的法国海盗。布兰科认为,阿泰德并没有死,逃生后出于安全考虑改名为佩德罗·哥伦布(屈隆),原因是阿泰德家族因卷入刺杀葡萄牙国王的阴谋而受到追捕。

布兰科在接受媒体采访时表示,大量证据显示,哥伦布的真名是佩德罗·哥伦布。他签名时从未写过克里斯托弗·哥伦布这个名字。他要么直接签写“海军上将”,要么签字相当难以分辨,但从中可以看到“佩德罗·哥伦布”这个名字。哥伦布的生平传记称其在1476年遭遇海难后游到葡萄牙,这也从侧面印证了布兰科的猜测。

研究人员将把从佩德罗·阿泰德堂兄弟的遗骨当中提取的DNA,与2006年在西班牙提取的哥伦布儿子的DNA样本进行比对。

布兰科表示:“我可以肯定他的真名叫佩德罗·哥伦布。目前需要证实的是他与佩德罗·阿泰德之间的关系。”

但只有在阿泰德堂兄弟的遗骨保存良好的情况下才能进行论证,而其保存状态尚不得而知,因为埋葬其堂兄的棺木还没有开启。研究小组希望在夏季过后能够展开比对工作,此前他们已经获得当局的许可。DNA样本或将送到西班牙圣地亚哥德康波斯特拉大学进行分析比对。

英媒:研究称人类DNA中至少75%是“垃圾”

参考消息网7月19日报道外媒称,你远非一种完美产品。一项研究显示,制造我们的代码中至少有75%是垃圾。

据英国《新科学家》周刊网站7月17日报道,20年来,生物学家称多数人类基因组必定具有某种功能,但据这项研究推测,事实上,我们绝大多数的脱氧核糖核酸(DNA)必须是无用的。研究人员得出这一结论的依据是,他们推测,考虑到进化的运作方式,如果我们的DNA多数是有用的,那么我们每个人都得有无数个孩子,并且他们几乎都得死亡。

但实际情况是我们每个人平均只有几个孩子,我们的遗传健康状况大多不错。因此,这项研究得出结论称,我们的大多数DNA必须是垃圾,这与2012年知名基因组学研究人员提出的争议性观点相矛盾。

研究人员在上世纪50年代第一次弄清DNA如何为形成蛋白质而对指令进行编码时,他们假定几乎所有的DNA都能编码蛋白质。然而,到上世纪70年代,人们发现,一个基因组中只有一小部分负责编码功能蛋白质——对我们人类来说,这个比例约为1%。

但在21世纪头十年,通过展示非编码DNA的一些小片段有某种用途,不少研究声称表明了没有垃圾DNA这回事。

最重要的观点出现在2012年。当时“DNA元件百科全书”计划的基因组学研究人员宣称,他们的项目发现,人类基因组中有多达80%的DNA具有某种功能。

休斯敦大学的丹·格劳尔是不相信上述观点的研究者之一。这个问题的中心是如何定义功能。“DNA元件百科全书”计划将表现出任何“生物化学活性”(例如复制到核糖核酸)的DNA定义为具有功能。但格劳尔认为,像这样的一点点活性并不足以证明DNA具有有意义的功能。他认为,只有在一个序列已经进化到能做某种有用的事情时,在扰乱它的突变会带来有害影响时,才能说这个序列是具有功能的。

在我们生育后代时,我们的孩子会继承一些突变,那些继承了特别糟糕的突变的孩子更有可能在他们生育自己的孩子之前就已经死亡。这就是进化如何阻止不良突变在一个物种中积累到很高的危险水平的。

按照格劳尔的逻辑,如果我们的大多数DNA都具有功能,那么我们会在一些重要的序列中积累很大一部分有害突变。但如果我们的大多数DNA是垃圾,那么大部分突变就不会带来不良影响。

格劳尔的团队现在已经计算出,如果整个基因组都具有功能,那么一对夫妇需要生育大约1亿个孩子,并且几乎所有孩子都必须死亡。即使只有四分之一的基因组具有功能,每对夫妇也仍平均需要生育近四个孩子,其中只有两个能活到成年,以防止有害突变积累到危险水平。

根据突变率和平均史前生殖率的估计数字,格劳尔的团队计算出,我们只有约8%到14%的DNA可能具有功能。

无需遗骨新技术可从尘土中提取古人类DNA!

参考消息网5月2日报道美媒称,没有骨头?不是问题!科学家们说,他们研究出一种方法,可以在洞穴中没有残骸的情况下从尘土中提取古人类的微量DNA。

美联社4月27日报道,根据美国《科学》周刊4月27日刊登的论文,这种技术对于再现人类的进化史可能很有价值。

这是因为骨骼化石(目前提取古代DNA的主要来源)即便在有间接证据证明史前人类曾活动过的地方也很罕见。

德国马克斯·普朗克进化人类学研究所遗传学家马蒂亚斯·迈尔说:“许多洞穴里有石制工具,但没有骨骼。”迈尔是这篇论文的作者之一。

研究人员从欧洲和俄罗斯7个已知古人类从55万年前到1.4万年前进入或生活过的洞穴中采集了85份沉积物样本。

研究人员对之前用于寻找动植物DNA的一种方法进行优化,然后用它来寻找古人类和其他哺乳动物的遗传物质。

科学家重点寻找的是通过母系遗传的线粒体DNA,因为这种DNA特别适合用来区分关系密切的物种。通过对受损分子进行分析,科学家能够将古代遗传物质与现代人遗留的物质区分开来。

研究人员发现了12种哺乳动物存在的证据,其中有一些是灭绝物种,比如长毛象、披毛犀、洞熊和洞鬣狗。

不过,科学家在对类人DNA样本进行富集处理后,在4个地点采集的样本中发现了丹尼索瓦人和尼安德特人的遗传痕迹。丹尼索瓦人是古人类的一个神秘分支,最早在西伯利亚的一个洞穴中被发现。

重要的是,发现尼安德特人DNA的地点之一是比利时一个名叫特鲁阿尔韦斯的洞穴,人们在这个洞穴中从未发现人骨,但那里的石制工具和带有砍削痕迹的动物骸骨有力地表明人类曾造访过这个洞穴。

迈尔说,这种新方法大大增加了考古学家可以寻找遗传痕迹的地点的数量,有助于填补人类进化史与迁徙史上的空白,比如尼安德特人的分布范围有多大、哪些石制工具是他们制造的。

通过这种新方法,科学家也许还能大大拓展对丹尼索瓦人有限的认识,如今仍能在美拉尼西亚人和澳大利亚原住民身上找到丹尼索瓦人的DNA。迈尔对本社记者说:“原则上,现在每个有人类活动痕迹的洞穴都能提供这种可能性。”

科学家称5年内合成人类DNA:“定制婴儿”或成现实

参考消息网5月4日报道英媒称,据一项新的声明说,只要5年就可以在实验室中人工合成人类DNA。

据英国《每日邮报》网站5月2日报道,去年,100多位科学家参加了一次秘密会议,讨论一项雄心勃勃的重新创造构成我们独特基因密码的60亿个“字母”的计划。

据2日透露出的消息说,下周这些研究人员将再度聚首,宣布一项耗资1亿美元、人工合成生命基础材料的计划。

但是,这一消息很可能重新引发人们对创造“定制婴儿”的担忧。

纽约大学系统遗传学研究所主任杰夫·伯克今天谈到了在四五年内人工合成人类DNA的计划。

他们计划从再造植物和微生物的DNA开始,然后是人类DNA。

伯克告诉美国CNBC电视台:“我们有四五年的时间,在此期间有充分的时间讨论这样做是否明智,以及应当把资金用在这个方向(人工合成人类DNA),还是用在其他方向。”

他说:“但凡涉及人类,所有人都有自己的观点,而且希望自己的意见引起关注。我们希望听听人们怎么说。”

伯克的计划延续的是“人类基因组”计划,这项研究让科学家能够为构成人类基因密码的所有“字母”进行排序和“解读”。

这套完整的基因信息被称为基因组。

新项目被称为人类基因组-编写计划。新项目的协调人南希·凯利告诉CNBC电视台:“人类基因组计划让我们解读基因组,但是我们仍然没有完全了解它。”

报道称,人类基因组由大约30亿个碱基对构成。DNA中有四种核苷酸碱基——腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。我们基因中这些碱基对排列的顺序充当了基因“蓝图”,决定了每个人独特的身体和精神特点。

人类基因组-编写计划的目的是了解这些碱基对是如何协同工作的。

他们希望人工合成DNA可以帮助我们揭秘基因密码的起源。

伯克说:“如果做到这一点,就可以更深入地了解一个复杂的结构是如何运转的。”

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