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突变蚂蚁揭秘动物社会性

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《细胞》

突变蚂蚁揭秘动物社会性

蚂蚁有着非常紧密的社会组织。它们的群体分工非常具体:觅食、抵御捕食者、建设隧道,等等。为了实现这些目标,蚂蚁需要进行大量的协调和沟通。人们早已知道,蚂蚁可以靠分泌和感知信息素来交流,实现社会合作。

为了探知蚂蚁卓越的社会系统究竟源于何处,美国洛克菲勒大学的研究人员首次对蚂蚁的基因进行了修改。他们修改的基因对于感知蚂蚁沟通所用的信息素至关重要。结果显示:这些蚂蚁的交流、觅食和繁殖能力出现了严重缺陷,甚至影响其在蚁群中的生存能力。研究人员认为,蚂蚁之间的互动方式与独居生物体之间的互动方式有着根本的不同。本研究有助于发现遗传和进化在蚂蚁创建结构化社会中的作用,从而有助于深入研究社会行为的基因根源,为研究其他动物的社会性提供思路。

《美国国家科学院院刊》

被宠溺小狗更难胜任导盲犬任务

导盲犬都具备很好的耐心,并且能够适应不可预知、具有挑战性的环境——这些性格特征在幼犬期通常难以识别,直至它们接近成年时才能加以区分。有研究人员跟踪了21窝共98只小狗,记录了它们出生3周内与母亲的互动情况——虽然所有的母犬都留意并关心幼犬,但其中一些母犬舔舐幼犬的时间更多,另一些母犬有时会看向别处,或者留下幼崽独自出窝。研究人员测试幼犬的注意力、遵循指令的能力或解决复杂问题的能力时,那些受到母犬关注“过多”的幼犬表现得更加焦虑。这项研究的启示可能让更多的幼犬成功当选导盲犬。

《自然·通讯》

栽培苹果起源于中亚地区

或许苹果不是超市里最引人注目的水果,但它的历史却丰富多彩。研究人员对亚洲、欧洲和美洲等地的苹果属作物(共24种)进行了全基因组测序,证明世界栽培苹果起源于中亚。

研究人员检测到了720万个高质量的最小基因单位,发现现代栽培的苹果源自中亚的野生塞威士苹果。塞威士苹果与欧洲野苹果交叉授粉后,就得到了个大、肉实、味甜的苹果。现代苹果的DNA中,有46%源自塞威士苹果,21%来自欧洲野苹果,其他33%来源未知。我国新疆境内的塞威士苹果保持较高的同源性、最原始,而同属中亚地区的哈萨克斯坦境内的塞威士苹果基因杂合度则相对较高。这充分说明,世界栽培苹果起源于新疆。研究人员认为,这些发现可能有助于苹果品种的改良,使果实更大,抗病性更强。

《自然·纳米技术》

纳米芯片实现活体细胞重编程

美国俄亥俄州立大学的研究人员开发出一项突破性技术,只需一块硬币大小的芯片,就能实现受损器官的再生和严重创伤的修复。“芯片采用组织纳米转染技术(TNT)”通过使用纳米技术的器件对细胞进行重编程。它的工作方式非常简单:首先对皮肤表面进行光电刺激,然后将芯片接触皮肤。在不到1秒的时间内,芯片会将干细胞“重组因子”通过高强度的聚焦电场、以非侵入方式置入到活的皮肤细胞中,最终将皮肤细胞转化成任何需要的细胞类型。研究人员表示,TNT技术的突破,在于首次实现了细胞在活体内的重组,不像一些引入病毒的细胞疗法那样具有高风险。

《新英格兰医学期刊》

新血液筛查技术可发现早期鼻咽癌

鼻咽癌属于中国特色癌,多发于广东、香港等地,主要由人类疱疹病毒(EBV)感染引起。香港中文大学研究人员通过2万多人的临床试验,证明了一种血液筛查技术是筛查鼻咽癌的有效方法。

由于早期鼻咽癌症状不明显,那些被诊断出来的患者中有80%都是中晚期,5年生存率不到70%。如果能进行早期诊断,则鼻咽癌治愈的机会很大。研究人员使用血液筛查法,检测到一些癌细胞死亡后进入血液中的DNA。由于这种方法只需要验血、无需手术,并可以在出现临床症状前检测到癌变,帮助早期癌症筛查、选择合适的治疗方法,监测治疗效果。不仅如此,研究人员同时希望能在肝癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌病例中采用类似血液筛查法进行临床试验,搜索多种早期癌症的蛛丝马迹,实现“泛癌症筛查”。

《科学》

基因编辑技术有望让猪器官移植人类

猪的器官与人类相似度很高,被公认为异种器官移植的希望。然而,免疫排斥和病毒带来的风险让人类望而却步。内源性逆转录病毒(PERV)是猪种群基因组中永久性存在的病毒,此前的研究表明,含PERV类病毒的猪细胞在与人类组织共同孵育时,存在被激活并感染人类细胞的风险,而这一直是阻碍基因工程猪为人类患者提供肾脏和其他移植器官的主要障碍。

美国、中国和丹麦研究人员利用CRISPR基因编辑技术,让一组猪细胞100%消除了内源性逆转录病毒,成功解决猪器官用于人体移植的一大安全性问题。PERV病毒的清除是实现异种器官移植的第一步,研究人员表示将进一步设计无病毒猪细胞,从而提供安全有效的异种器官移植。

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