❶ 收集五条关于生命科学领域的最新科学研究成果
1.蛋白质泛素化
在最新一期的《自然》杂志上,来自华盛顿大学的华裔科研人员郑宁(Ning Zheng)助理教授又发表了一篇有关泛素蛋白连接酶结构生物学的新文章。自2000年以来,郑博士先后在Cell、Nature和Science等国际权威杂志上发表了多篇文章,并且有三篇文章成为杂志的封面故事进行推荐。
蛋白质泛素化作用是后翻译修饰的一种常见形式,该过程能够调节不同细胞途径中各式各样的蛋白质底物。通过一个三酶级联(E1-E2-E3),蛋白质的泛酸连接又E3泛素连接酶催化,这种酶是cullin-RING复合体超级家族的最佳代表。
在从酵母到人类的各级生物中都保守的DDB1-CUL4-ROC1复合体是最近确定出的cullin-RING泛素连接酶,这种酶调节DNA的修复、DNA复制和转录,它能被病毒所破坏。
由于缺少一个规则的SKP1类cullin连接器和一种确定的底物召集结构域,目前人们还不清楚DDB1-CUL4-ROC1 E3复合体如何被装配起来以对各种蛋白质底物进行泛素化。
在这项新的研究中,郑博士等人对人类DDB1-CUL4A-ROC1复合体被病毒劫持的形式进行了晶体结构分析。分析结果表明DDB1利用一个β-propeller结构域作为cullin骨架结合物,利用一种多变的、附着的独立双β-propeller折叠来进行底物的呈递。
通过对人类的DDB1和CUL4A复合体进行联系提纯,然后进行质谱分析,研究人员确定出了一种新颖的WD40-repeat蛋白家族,这类蛋白直接与DDB1的双propeller折叠结合并充当E3酶的底物募集模块。这些结构和蛋白质组学研究结果揭示出了cullin-RING E3复合体的一个新家族的装配和多功能型背后的结构机制和分子逻辑关系。
2.RNAi(RNA干扰)
过去在对生物体基因功能研究时,通常利用反义寡核苷酸、核酶[1]等抑制目的基因表达,而近年来发现了一种新的诱导基因沉默的技术,即RNA干扰(RNA interference,RNAi).与其它关闭基因工具不同,RNAi是一种由双链RNA介导的特异性抑制同源基因表达的技术.由于它具有高特异性和高效性,已经广泛应用于植物、真菌、蠕虫和低等脊椎动物以及哺乳动物的基因功能研究,并且在人类基因组功能研究和基因药物研制及基因治疗等方面,有很好的应用前景.
3.生物芯片-下个世纪的革命性技术
通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统(micro total analytical system)或称缩微芯片实验室(laboratory on a chip)。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。
4.让肿瘤细胞自行凋亡
美国伊利诺伊州立大学的科学家成功合成出一种可以让肿瘤细胞自行凋亡的分子。
在罹患肿瘤疾病期间,有缺陷细胞按程序凋亡的过程被破坏,癌变细胞能够对抗机体发出的凋亡信号,这样癌变细胞就可以毫无监控地分裂,并形成肿瘤。
根据科学家们掌握的证据,癌变细胞的这种能力与半胱天冬酶-3(caspase-3)的缺失有关,这种蛋白酶参与到细胞凋亡过程中。由于癌变细胞中半胱天冬酶-3酶原蛋白(procaspase-3)形成caspase-3的过程被破坏,所以这种蛋白酶的数量不足。
保罗·赫根罗德(Paul Hergenrother)领导的科学家团队研究了超过两万种化合物以寻找到能够促进半胱天冬酶-3酶原蛋白合成半胱天冬酶-3的物质。终于科学家们找到了这种化合物。合成分子PAC-1能够促进半胱天冬酶-3的形成。同时,它还激活了从小鼠和人类肿瘤中分离出来的癌变细胞的自然死亡的过程。
PAC-1主要是针对那些procaspase-3含量较高的细胞发挥作用。在肠、皮肤、肝脏等部位的肿瘤细胞及白血病细胞中这种蛋白的含量较高。同时,健康细胞对于PAC-1的作用并不敏感,因为健康细胞中procaspase-3的含量并不高。研究人员指出,通过对同一个肿瘤患者的正常细胞与肿瘤细胞进行化验表明,癌变细胞对PAC-1的敏感程度要高2000倍。
保罗·赫根罗德指出,“我们可以预测出像PAC-1这样的化合物的潜在能力。”他还补充说,他们将选择一些肿瘤细胞中procaspase-3的含量水平较高的患者进行治疗。
科学家计划在以后将要进行临床研究以评估PAC-1的安全性。科学家指出,在没有发现严重的副作用的情况下,原则上医生们将获得一种治疗肿瘤的新方法。
5.研究者首次绘制调节成人干细胞生长基因图谱
最近,美国肯塔基州大学(UK)的Gary Van Zant博士及其研究小组在国际权威科学杂志《自然遗传学》上发表了他们的一项重大成果。他们绘制了一个干细胞基因和它的蛋白产品Laxetin,并且在此工作基础上,进行了鉴定基因自身的调查研究。这是至今为止首次对干细胞基因进行的完全研究。
这一特殊基因由于能调节体内特别是骨髓内成人干细胞的数目而显得尤为重要。现在它已被鉴定,研究者希望该基因与它的蛋白产品Latexin能够应用于临床。比如,增加进行化疗或者骨髓移植病人的干细胞数量。化疗病人一个大难关是面临治疗后干细胞丧失。这就限制了化疗所能进行的剂量与类型。但是如果Latexin能够用于增加干细胞数量,病人就能够接受更大剂量化疗,并能更快速恢复。在骨髓移植中干细胞数量增加同样有用,在这里需要大量的干细胞来帮助病人从癌症恢复。另外一个Latexin可能的应用是帮助脐带血中干细胞数目,这同样用于血髓移植中移植健康干细胞。目前,脐带血中干细胞移植仅能用于儿童因为脐带血不含有移植给成人所需的足够干细胞数量。
目前仅在骨髓的干细胞群中检测了Latexin效果。Van Zant说,可能或者很可能在如肝,皮肤,胰腺或大脑组织中的干细胞群能受Latexin的类似影响。这为使用干细胞治疗如由肝病,糖尿病损伤或者中风造成的中枢神经损伤等其他疾病和状况开辟了新的治疗策略。
研究者同样看到了基因在如白血病和淋巴瘤中正常干细胞转化为癌变干细胞的可能作用。如果基因确实起作用,那么同样可能是新治疗方法的关键。这些发现对于干细胞调节分子机制的深入了解具有作用,这包括一些干细胞如何癌变。这些发现同样有助于科学家发展控制用于治疗的干细胞数目与功能的有效方法,同样为发生在干细胞中年龄相关变化提供了一个较好的解释。
❷ 生物学最新成就
最新生物学研究成果
一、阿尔茨海默病研究新发现
在对果蝇和小鼠的研究中,研究者证实了一种造成Alzheimer病人伤害性脑斑块积累的蛋白实际上是一种分子运输系统的重要部分,在脑中作为蛋白运输的信号。此外,研究者还分析了这种称为“淀粉样前体蛋白(APP)”的蛋白质,这种蛋白可导致脑运输通道的阻碍并最终神经细胞死亡。
这一发现是描述APP运输作用的第一批数据,而且对于Alzheimer患者脑内蛋白的细胞间运输功能,此提出了一个关于β-淀粉样蛋白的伤害性斑块沉淀物的新假说。
这一发现的研究者是Howard Hughes医学院,加州大学圣地亚哥医学院细胞和分子药物教授,Lawrence S.B. Goldstein博士。研究结果发表于11月8日的Neuron 杂志和12月6日的Nature杂志。
“虽然这还只是对APP轴突输送和β-淀粉样蛋白产生部位二者之间相互联系的初步了解,但是我们的工作对Alzheimer病人的治疗提供了一种新的可能的方式,即直接地针对β-淀粉样蛋白和APP运输” Goldstein说,“重要的是我们需要更多的研究来了解APP产生β-淀粉样蛋白的机制。”
他还说,人体内所有的细胞都能产生β-淀粉样蛋白,但是只有神经系统会被这种蛋白伤害。“这就是我们要研究神经元易于被APP损伤的原因。”
虽然科学家已经知道了APP形成的斑块产生于β-淀粉样蛋白,但是他们并不清楚这种蛋白是怎样在哺乳动物体内发生作用的,也不清楚APP是在哪里转化为β-淀粉样蛋白的。
在2000年11月 Neuron 研究首次公布的研究结果中,Goldstein领导的小组描述了APP与一种轴突内物质转移信号的关键酶之间生化反应第一个证据,这种酶使得中枢神经系统在轴突内进行长距离的物质传送。
在2001年11月8日出版的 Neuron 中,研究者用果蝇作材料,确定了APP在轴突运输中的关键作用。缺失APP会导致轴突物质运输功能的丧失。在另外的一系列实验中,当他们在果蝇体内引入了过量的APP,则轴突系统则阻塞并死亡。
在他们最近的Nature发表的文章中,研究小组用一个小鼠模型鉴定了决定分子移动的运输系统——被称作β-secretase (Bace)和presenilin的酶系,这些酶也作用于APP 转化为β-淀粉样蛋白的过程中。 这一过程发生于轴突运输过程中细胞中的APP, Bace和 presenilin。
“一旦产生了β-淀粉样蛋白,轴突运输就可能被阻断,” Goldstein说,“我们认为这种阻断可以看作运输通道阻碍和神经元死亡的标志”。(基因潮)
二、追踪病原体:新的数据库开发成功
Cornell大学12月4日消息:食品科学,工程和计算机系的学生联合开发出了基于网络的软件和数据库,用于追踪和比较细菌的遗传印记和特征病原体追踪软件使得从事追踪毒性菌源及其蔓延的科学家进行冗长的菌株对照程序的耗时,从原来的几天或几小时缩短至几分钟。.
“在进行病源体追踪以前,实验室使用了三种不同的数据库和两种表格程序”,Cornell 大学食品科学系的助理教授Martin Wiedmann说道:“我们寻找工程和计算机系学生合作的原因是因为我们虽然目的明确,但我们不知道怎样将这些想法组合起来。”
“在进行病源体追踪以前,实验室使用了三种不同的数据库和两种表格程序”,Cornell 大学食品科学系的助理教授Martin Wiedmann说道:“我们寻找工程和计算机系学生合作的原因是因为我们虽然目的明确,但我们不知道怎样将这些想法组合起来。”
该数据库的新颖之处在于使菌株特征比较和分子亚型影象(DNA指纹技术)变得更简洁,研究者可以使用这种工具从不同实验室快速收集菌株的亚型数据,来分析许多感染性疾病的爆发和流行,并总体评估细菌的生物多样性。
在1999年Wiedmann首次应用他的原始数据库从而协助降低了李斯特杆菌病爆发的死亡人数。1998年十月和1999年2月之间,全国有100多人因为食用了单核细胞增多性李斯特罕见杆菌污染的热狗而遭受感染,Wiedmann的工作使Atlanta疾病控制中心(CDC)确定了疾病爆发的原因,结果污染的热狗立即被禁售,成为历史上最大的食物禁售事件。病原追踪的早期版本发现15个样品中有7个具相同的遗传指纹,这意味着这7个病人感染了同一菌株,CDC也注意到了李斯特杆菌病感染病例的上升,但直到有Wiedmann的指纹技术以后,他们才认识到了所寻找的菌株。
Wiedmann实验室开发新的数据库的学生之一,Michael Chung,先是开始组织了数据库所需要的病原体特征,这些特征包括区带DNA序列及其显型特征,然后与开发该软件的计算机系的学生团队合作,建立了网络服务器,并发展了软件的图象识别能力。
项目在2000年秋末完成,然而Chung说该程序还不能转移到多台计算机中使用,增加新特性也比较困难。但在过去的一年内,Chung和Cornell大学已毕业的学生Steven Cai,在校三年级学生Mike Bohlander,已经极大的改进了该程序使得其能在大型网络服务器上安装并能处理大容量的数据和查寻。
数据库中含有数以千计的指纹数据,及食物污染病原体,酸败有机体及其他如单核细胞增多性李斯特杆菌,假单胞菌,弧菌,溶血链球菌,乳酸菌的数据。为Cornell 大学“世界冠军机器人足球”团队(RoboCup)开发过图象识别软件的99级计算机系学生Thibet Rungrotkitiyot,开发了病原体追踪的图象识别软件,为不同菌株遗传印迹进行图象比较。
病原体追踪软件的编程是由计算机系2000级学生Xiaozheng Zhong,Joe Cheng-Yu Huang ,2001级的David Wang,Rungrotkitiyot, Jian-Ning Janet Cheng,Ernie Ho共同完成的。文库和搜索引擎由Cai Chung, Wiedmann 和 Roger Jagoda研究员开发。项目经过Cornell 大学食品科学系的副教授Kathryn Boor的努力,得到了美国农业部和Dairy Management公司的支持。
母爱来自恐龙?
2004年09月21日15:33 国际先驱导报 人们通常认为父母对子女的爱护行为由鸟类进化而来,但最新古生物学的研究成果显示,鸟类的这种行为很可能是继承自恐龙 国际先驱导报文章 在恐龙灭绝后,类似于鳄鱼这样的爬行动物以及鸟类,对自己的后代都有本能的关爱行为,它们孵育和喂养自己的子女,并为自己的子女挡风遮雨,保护子女的安全。古生物学家一直迷惑不解的是,这种养育行为是从爬行类和鸟类开始独立进化的,还是继承自它们共同的祖先——恐龙? 最近,中美科学家所做的一项联合研究对动物养育行为的起源提供了初步的答案。他们所利用的正是中国辽宁发现的一处非常奇特的恐龙化石遗迹。 中国有着丰富的恐龙化石资源,在中国的内蒙、辽宁、广东、四川、河南等省都发现了大量的恐龙化石群。这处恐龙化石遗迹是辽宁省农民发现的,恐龙化石现在保存在大连自然博物馆。 这处恐龙化石遗迹的主角是一个成年鹦鹉嘴龙,但令人称奇的是这只成年鹦鹉嘴龙的周围蜷缩着34只小鹦鹉嘴龙,这处遗迹将一幅舐犊情深的场面完整地展现在人们面前。“这是生活在1.25亿年前的一个恐龙家庭,而不是35只互不相干的恐龙凑巧聚在了一起。”研究的参加者之一,美国蒙大拿州立大学的戴维·瓦里基奥教授说,“人们通常认为父母对子女的爱护行为由鸟类进化而来,但这项发现显示,这种关爱行为是一种更为原始的本能,鸟类的这种行为很可能是继承自它们的祖先——恐龙。” 鹦鹉嘴龙生活在1亿多年前的亚洲东北部,也被称为“鹦鹉蜴”,因为它们有着鹦鹉一样的喙。鹦鹉嘴龙强壮、敏捷,用两个后腿行走,以坚硬的植物枝干和果实为食。这处化石遗迹保存的相当完好,研究人员没有发现分离的骨骼,这表明当时这些恐龙是在活着的状态下被迅速埋葬的。而且它们死亡的姿态并不是像通常那样侧卧在地上,而是直立并且头向上伸着。当时发生了什么,让这35条鹦鹉嘴龙定格在这一刻? 有人猜测是火山爆发的火山灰掩埋了这些恐龙,但戴维· 瓦里基奥认为火山灰埋葬的速度不会这么快,不可能形成今天这样的场景。他更倾向于当时突然发生了塌方或洪水,使这一家子恐龙顷刻之间就被埋葬,直立并向上伸着头的化石让我们看到了它们当时垂死挣扎的景象。 有些种类的恐龙,如兽脚龙和鸭嘴龙被认为也可以筑巢,但辽宁鹦鹉嘴龙化石是第一个显示恐龙具有养育行为的清楚的例证。现在还无法确定这个长75厘米的成年恐龙的性别,但无论雌性还是雄性动物都有照顾后代的本能,许多鸟类父母双方都具有照顾子女的天性。从化石还无法判断幼鹦鹉嘴龙的大小,但幼龙的骨骼发育良好,已经完全骨化,说明这些幼龙当时非常健康,也间接说明了成年龙对这些幼龙照顾得很好。 密歇根大学的古生物学家杰夫·威尔逊说:过去通过化石来识别古生物的养育行为非常困难,因为生物的行为和生物外表或结构不同,无法从只能显示单一时间断面的化石来推断。而辽宁鹦鹉嘴龙化石的可贵之处是不仅显示了恐龙的个体,而且显示了个体之间可能的关系,也可以说显示了一种生活状态,这是非常罕见的。1.25亿年前的一次灾难如同一架相机,清楚地拍摄了一群幼小恐龙围绕在母(父)亲身旁的画面。但动物的养育行为是复杂的,如果恐龙具有这种行为,那么它们达到何种程度还不得而知。也许成年恐龙只是为了能看到自己的子女,而简单地把幼龙聚拢在一起? 人们常常认为恐龙是一种很笨的动物,现在越来越多的事实证明恐龙可能远比我们想象的聪明和复杂。我们可以设想,作为地球上多种动物的祖先,恐龙把养育子女的技能传给了后代,凭借这样的技能,这些后代在经过了亿万年痛苦的进化后终于走到了今天。
❸ 生命科学方面近年来取得的成就有哪些
21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。 2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达99.99%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。 70年代后,分子生物学的发展,以基因工程为代表的生物工程的出现,生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组,使有目的地改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景,尽管还存在有不少争议的问题,但很有可能成为21世纪的新兴产业。 发育生物学将要快速地兴起,它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题,一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体,阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理,从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件。 RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现,为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机。在21世纪,人们还要试图在实验室人工合成生命体。人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增,揭示其遗传密码,建立已绝灭生物的基因库,研究生物的进化与分类问题。 神经科学的崛起,预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系,21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破,在阐明学习。记忆。思维。行为与感情机理等方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制,这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子。 生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证。保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就已消亡,这对人类无疑是一种灾难。生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境,否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响。 顺应生命科学迅速发展的形势,发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅《人类基因组作图与测序计划》,一项预算就高达30亿美元。 由于生命科学的发展,人才的需求量激增,近年除越来越多的物理学家,化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外,以美国为例,近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%。优秀青年科学家流向生命科学前沿,这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉。 2. 08. 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学、神经生
❹ 生命科学方面近年来取得的成就有哪些
生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科
20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化.分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因.人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达99.99%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因.将利用这些成果去为人类健康服务.
❺ 21世纪生命科学新进展的主要内容
20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。
❻ 我国最新在生命科学领域取得的成就
据新华社消息我国科学家在生命科学研究中又获一项重要成果:首次发现交感神经系统调控免疫系统的一把“钥匙”,即一个潜在的分子机制,从而揭示了交感神经系统和免疫系统细胞信号转导通路间关键的相互作用。这一创新成果的取得,为将来研究开发相关药物提供了可能的靶点和思路。
中科院上海生命科学研究院5月8日介绍,5月7日,在美国出版的国际权威杂志《分子细胞》上发表了这项研究的论文。上海生命科学研究院生化与细胞所裴钢院士和高华、孙悦博士经数年攻关完成的这一重要成果,得到国家973项目、国家自然科学基金优秀研究群体、中科院知识创新工程的支持。
细胞是生物活动的基本单位,细胞每时每刻都在接受来自细胞外的各种信号,并传导到细胞内以调控细胞中的一切重要的生命活动。在细胞信号传导中,有一种G蛋白偶联型的受体是细胞膜表面数量最大的受体家族,承担着大量的细胞信号传导功能,是最重要的药物靶点,目前世界上大约40%的畅销药物都是针对G蛋白偶联型受体的。
主持这项研究的裴钢院士说,科学研究已经表明,β2
肾上腺素受体是一种在体内广泛分布的G蛋白偶联型受体,是交感神经系统调控免疫系统的主要承担者。此前,交感神经系统对免疫系统调节的分子机制人们并不清楚。
裴钢、高华和孙悦等研究人员经过数年的不懈研究发现,β2
肾上腺素受体信号通路中的一个重要的信号分子———休止蛋白,直接抑制一种在免疫系统中掌管着许多基因表达的转录因子NF-κB的激活,并抑制NF-κB转录因子进入细胞核,因而无法启动基因表达。同时发现,β2
肾上腺素受体信号还会显著增强这种抑制作用。由于NF-κB这种转录因子在机体的免疫功能、应激反应、肿瘤发生、细胞的增殖和分化中发挥着中枢功能,因此,阐明交感神经系统如何调控免疫系统的分子机制,是具有十分重要的价值。
现实生活中工作压力大,心理负担重,以及情绪紧张的时候,人们往往容易生病,原因就是交感神经系统影响免疫系统的表现。因而,中国科学家这项研究成果的取得,为今后研究开发相关的药物不仅提供了针对性较强的靶点,而且也给出了一种新的思路。
❼ 生命科学领域的 最新研究成果
对于一台摆钟又能说些什么呢?对于一台摆钟来说,室温实际上就等于零度。这就是它为什么是“动力学地”工作的理由。你如果把它冷却,它还是一样地继续进行工作(假如你已经洗清了所有的油渍)!可是,你如果把它加热,加热到室温之上,它就不再继续工作了,因为它最后将要熔化了。
看上去这似乎是无关紧要的,不过,我认为它确实是击中了要害。钟表装置是能够“动力学地”工作的,因为它是固体构成的,这些固体靠伦敦-海特勒力而保持着一定的形状,在常温下这种力足以避免热运动的无序趋向。
我认为现在有必要再讲几句话,来揭示钟表装置同有机体之间的相似点,简单而又唯一的相似点就是后者也是依靠一种固体--构成遗传物质的非周期性具体--而大大地摆脱了热运动的无序。可是,请不要指责我把染色体纤维称为“有机的机器的齿轮”--这个比喻,至少不是没有深奥的物理学理论作为依据的。
最明显的特点是:第一,齿轮在一个多细胞有机体里奇妙的分布,这点我在第64节中曾作了诗一般的描述;其次,这种单个的齿轮不是粗糙的人工制品,而是沿着上帝的量子力学的路线完成的最精美的杰作。
❽ 21世纪生命科学领域三大重大成就
人类基因组计划,干细胞研究,克隆技术的发展。
虽然人类基因组计划是20世纪提出的,但它是21世纪完成的。
(8)生命科学最新成果扩展阅读:
生命科学研究意义
生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农学和医学的基础,涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。随着生物学理论与方法的不断发展,它的应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域,而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学,它还影响到电子技术和信息技术。
人口、食物、环境、能源问题是当前举世瞩目的全球性问题。世界人口每年的增长率约20%,大约每过35年,人口就会增加一倍。地球上的人口正以前所未有的速度激增着。人口问题是一个社会问题,也是一个生态学问题。人们必须对人类及环境的错综复杂的关系进行周密的定量的研究,才能对地球、对人类的命运有一个清醒的认识,从而学会自己控制自己,使人口数量维持在一个合理的数字上。在这方面生物学应该而且可能做出自己的贡献。内分泌学和生殖生物学的成就导致口服避孕药的发明,已促进了计划生育在世界范围内的推广。
在人口问题中,除了数量激增以外,遗传病也严重威胁人口质量。一些资料表明,新生儿中各种遗传病患者所占的比例在 3%~10.5%之间。在中国的部分山区,智力不全者占2%~3%,个别地区达10%以上。揭示产生遗传病的原因,找到控制和征服遗传病的途径无疑是生物学又一重要任务。进行家系分析以确定患者是否患有遗传病,对患者提出有益的遗传指导和劝告;通过对胎儿的脱屑细胞进行染色体分析和各种酶的生化分析,以诊断未来的婴儿是否有先天性遗传性疾病。
这些方法都能避免或减少患有遗传病婴儿的出生,以减轻家庭和社会的沉重负担。将基因工程应用于遗传病的治疗称为基因治疗,在实验动物上对几种遗传病的基因治疗已取得一些进展。随着基因工程技术的发展,基因治疗将为控制和治疗人类遗传病开辟广阔的前景。
❾ 近年来生命科学成就和热点问题
20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化.分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因.人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达99.99%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因.将利用这些成果去为人类健康服务.