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2015生命科学领域不容错过的十大新闻

一转眼2015年就已经过去了一半,在这半年时间里生命科学领域涌现出了许多激动人心的新成果。在暑假来临之际,BioTechniques杂志盘点了今年最受欢迎的十大新闻,精彩不容错过。

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1. CRISPR到底有多准?


自2012年以来,CRISPR一直是分子生物学领域最火的话题之一。CRISPR-Cas9在基因治疗方面被寄予厚望,但它必须先克服自己的脱靶效应。研究者们已经找到了不少降低脱靶效应的途径,但还没有明确CRISPR-Cas9在整个人类基因组中的脱靶情况,导致这一技术的安全性一直受到质疑。Nature Methods杂志发表的这项研究,为人们提供了全面评估CRISPR-Cas9精确性的测序方法。研究显示,CRISPR-Cas9只要稍加改善就能大大减少其脱靶效应。


2. 红肉与癌症


红肉的名声一直很差,它被认为与心脏病、肥胖症和癌症有关。由于没人知道其中的因果关系,吃货们对红肉的钟爱并未受到太大影响。然而加州大学的科学家们发现,红肉中的一种糖分子可能会直接引发癌症。除人类以外的大多数哺乳动物都具有这种糖分子。听到这样的消息,你暑假还会去烧烤么?


3. DNA甲基化可预测死亡


人的一生可以说是一个不断做出选择的过程,比如决定是否节食、锻炼或者吸烟。这些选择会对我们的健康和寿命产生或好或坏的影响,不过人们对其中的分子机制还知之甚少。Marioni等人发现,生活方式的累积影响会表现在表观遗传学上,而且甲基化模式可以帮助人们预测死亡。


4. 新的分子探针


科学家们从来就不缺研究生物分子互作的工具,从荧光显微镜、gel-shift实验到免疫共沉淀。不过,定量这些互作和动力学分析需要更专业化的复杂方法,比如表面等离子体共振(SPR)。令人庆幸的是,Koussa等人前不久开发了一个快速、简单又实惠的新方法,这就是“DNA nanoswitches”。


5. 监控蛋白行动的新方法


打开生物书中的细胞示意图,我们会看到细胞器分散并漂浮在澄清的细胞质中。实际上,细胞内部像高峰时段的纽约地铁一样拥挤。那么蛋白要怎样在这么拥挤的环境中前进呢?科学家们最近开发了一种新技术来观察这一过程。研究显示,未折叠蛋白的速度会减慢并陷入交通堵塞。


6. Y染色体万岁!


一代天骄成吉思汗今年上了一回头条,科学家们发现,来自成吉思汗和其他几个强人的Y染色体在亚洲占了相当大的比例。一个男人的Y染色体要想流传后世,他不仅要拥有很强的生育能力,而且还得有权有势,以确保自己的后代继续开枝散叶。据介绍,全世界有0.5%的Y染色体来自成吉思汗。


7. 突变体VS吗啡啉


通过吗啡啉下调基因表达,是研究斑马鱼基因功能的一种常用方法。科学家们发现,用TALEN、CRISPR-Cas9和ZFN干扰基因表达,往往与使用吗啡啉得到的表型不同。研究指出,使用吗啡啉进行基因功能研究,会产生一定程度的脱靶效应,其结果并不可靠。


8. 用光开关基因


三个研究团队不约而同的把近来最火的两种技术结合了起来,那就是CRISPR-Cas9和光遗传学。他们开发出了可以用光控制的CRISPR-Cas9转录激活系统,可以实现更精确的基因表达控制。


9. 基因操作的新时代


四月份,Gantz和Bier发表了本年度最引人注目的重磅技术:MCR(mutagenic chain reaction)。在一个二倍体生物中,如果只有一个等位基因出现隐性功能缺失突变(杂合突变),它往往不会表现出突变性状。但如果两个拷贝的等位基因都发生突变(纯合突变),该生物就会出现表型突变。MCR以CRISPR/Cas9为基础,可以自动生成纯合的功能缺失突变,也就是两个等位基因同时发生突变。


10. 肉眼读取DNA扩增结果


我们都曾在化学课上根据pH试纸的颜色判断过溶液的酸碱度。NEB公司的研究团队以同样的理念(基于pH值的颜色改变)为基础,开发了一种对pH敏感的变色染料,给DNA扩增赋予了肉眼可见的颜色改变。这一技术在野外研究、田间试验、临床诊断等领域有着广阔的应用前景。


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