给你一个冰淇淋和一块蛋糕，你先吃哪个？一块面包和一个牛油果呢？两个一块吃吗？1941 年微生物学家 Jacques Monod 给细菌提出了同样的问题。他给大肠杆菌同时提供两种食物（碳源），结果看到了两类不同的现象：对某一些食物组合（比麦芽糖和苹果酸），细菌两种同时吃，而对另一些组合（比如葡萄糖和乳糖），细菌要先吃完一种（葡萄糖），然后再会去吃另一种（乳糖）。随后 Monod 和 François Jacob 一道，找出了细菌在有葡萄糖和乳糖的情况下只吃葡萄糖的分子机制—乳糖操纵子：在这两种糖都存在的时候，细胞不会去表达运输和消化乳糖的相关基因，并获得了 1965 年的诺贝尔生理学奖。可是为什么细菌要挑食呢？为什么对于有些食物的组合它们又不挑呢？北京大学汤超教授团队发现细菌的这一套进食策略能够使它们最优化的生长。如果哪个菌种想任性一把，同时吃葡萄糖和乳糖，或者对麦芽糖和苹果酸挑食，那么它们的代价就是生长速率的降低，进而面临被淘汰的危险。结合代谢网络的拓扑特征和细胞内蛋白资源的优化分配，研究团队的理论模型定量的解释了细菌面对多种碳源的进食策略。在两类碳源同时被细菌消耗的情况下，模型预测并用实验验证了细菌内不同氨基酸上的碳原子来自两种碳源的比例。这个例子进一步说明了在看似复杂的生命现象中，存在简洁的原理与定量的规律。相关文章发表在《自然 - 通讯》杂志上。北京大学定量生物学中...
发布时间:
2019
-
03
-
22
来源：
基因组的遗传信息得以表达，首先需要 RNA polymerase (RNAP) 以 DNA 为模板合成 RNA。基因转录不仅是基因表达第一步，还是基因表达的主要调控步骤。对 RNAP 分子机器结构、运行机理以及调控机制的研究能够回答基因表达调控的基础生物学问题。在转录起始阶段，细菌的 RNAP 与转录起始σ因子形成复合物，依次执行启动子双链 DNA 的识别、解链以及 RNA 起始合成等关键步骤。细菌 RNAP 通过与多个σ因子结合特异性调控基因转录，其中 Extra-Cytoplasmic Function（ECF）σ因子是细菌中种类最多的一类σ因子，它可以感受细菌胞内外环境变化，起始特异性的基因转录。ECF σ因子赋予细菌适应逆境的能力，对于致病菌的致病性和耐药性尤为重要。以结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）为例，其 RNAP 分别与 10 种 ECF σ因子结合，通过识别特异启动子序列启动相应基因表达，多个 ECF σ因子与结核分枝杆菌的致病、侵染以及耐药直接相关。3 月 11 日，国际学术期刊《自然 - 通讯》（Nature communications）在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心 / 植物生理生态研究所 / 中科院合成生物学重点实验室张余研究组题为 Structure basis for transcription ini...
发布时间:
2019
-
03
-
15
来源：
1 月 28 日，国际学术期刊 Circulation Research 在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所宗耕课题组与哈佛大学公共卫生学院营养系合作的最新研究成果 “Associations of Monounsaturated Fatty Acids from Plant and Animal Sources with Total and Cause-Specific Mortality in Two US Prospective Cohort Studies”。该研究发现较高的植物来源单不饱和脂肪酸（MUFA-Ps）摄入量与较低的总死亡率相关，而动物来源单不饱和脂肪酸（MUFA-As）的摄入则与较高死亡率相关。另外，用植物来源单不饱和脂肪酸替代饱和脂肪酸（SFAs）、精加工的碳水化合物或反式脂肪可以显著降低死亡风险。在全球范围内，心血管疾病（CVD）和癌症是造成过早死亡的最主要原因。目前，越来越多的研究表明采取健康的生活方式（如戒烟、增加体力活动和提高膳食质量等）能够有效降低过早死亡的风险。多个国家的膳食指南均强调了膳食脂肪的质量对预防慢性疾病的重要性，尤其提倡植物油及其他植物来源的脂肪摄入。例如，膳食中的多不饱和脂肪酸（PUFAs）主要来自植物，而现有的研究表明 PUFAs 能够降低心血管疾病风险和死亡率的关系。与之相比，饮食中的单不饱和脂肪酸只有一半来自植物油（尤其...
发布时间:
2019
-
03
-
08
来源：
据新华社电 瑞典哥德堡大学一项新研究表明，中年时期积极进行体力和脑力活动，有助降低罹患老年痴呆症的风险。哥德堡大学研究人员近日发表在美国《神经学》杂志上的一篇论文说，他们对 800 名瑞典女性进行了长达 44 年的跟踪调查，这些女性刚参与研究时平均年龄为 47 岁，并被按照参与脑力和体力活动的情况打分及分组。该研究中，脑力活动包括阅读和写作等智力活动、听音乐会和参加合唱团等艺术活动以及做针线活等手工活动。44% 的参与者被划分到脑力活动水平较低的低分组；56% 的人被划分到高分组。对体力活动，则分为活跃组和不活跃组。每周进行 4 小时以上步行、骑单车等低强度运动，或每周有规律地进行高强度运动如跑步、游泳等，或参与竞技运动，被划分到活跃组。按此标准，17% 的参与者被视为不活跃；82% 的人被视为活跃。研究发现，在排除了高血压、抽烟和糖尿病等风险因素后，脑力活动高分组女性比低分组女性罹患阿尔茨海默病的风险低 46%，罹患老年痴呆症的总体风险低 34%；而体力活动活跃组的女性比不活跃组女性罹患血管性痴呆症的风险低 52%，罹患混合型痴呆症的风险低 56%。摘自：生物360来源：中国科学报
发布时间:
2019
-
02
-
28
来源：
据新华社电 美国航天局一项双胞胎对比研究显示，长期太空生活有可能会让宇航员的免疫系统处于高度警戒状态，并改变他们一些基因的活跃程度。2015 年至 2016 年，美国宇航员斯科特 · 凯利在国际空间站上连续生活 340 天，而他的双胞胎兄弟马克 · 凯利在地面生活。美国航天局利用兄弟俩开展了独特的对比研究，希望进一步了解长期太空生活对人体健康的影响。在近日召开的美国科学促进会年会上，研究人员公布了一项初步发现：接近一年的太空生活让斯科特的免疫系统变得超级活跃。免疫系统是人体防卫病原体入侵的重要防线。参与研究的美国韦尔 · 康奈尔医学院遗传学者克里斯托弗 · 梅森说，斯科特身体对太空环境的反应，就好像他体内多了一个陌生器官一般。梅森表示，斯科特体内一些与免疫系统有关的基因变得超级活跃。虽然基因本身没有改变，但其表达却有所不同，即基因的开与关、产生蛋白质的多少发生了变化。他还发现，斯科特血液中一种显示免疫系统增强的标志物增多，而一种与早期病毒防御相关的细胞类型却有所减少。研究人员表示，目前尚无法确定这些变化会对人体造成什么影响。但基因活动在太空中发生变化并不奇怪，因为人体会对环境的改变作出反应。斯科特回到地球后不久，身体各项指标就大体恢复正常。研究人员认为，双胞胎对比研究尚未发现新的重要警示信息，这对长期太空飞行来说总体上是一个令人鼓舞的消息。此...
发布时间:
2019
-
02
-
22
来源：
日前，《分子植物》（Molecular Plant）在线发表了中国农业科学院油料作物研究所王汉中院士团队最新成果。该团队在国际上首次成功克隆了农作物种子性状的第一个细胞质调控基因 orf188，并揭示了该基因调控油菜种子高含油量的作用机制。该成果为油菜高含油量育种提供了新途径，为育种过程中杂交母本的选择提供了理论支撑，对于农作物不同类型细胞质的应用具有重要的指导意义。含油量是油菜产油量最重要的构成因子之一，随着现代育种对含油量潜力的不断挖掘，提高品种的含油量越来越困难。该团队在油菜含油量遗传研究的基础上，从细胞质效应着手对含油量母体调控新机制研究取得突破，筛选到两个对含油量具有极显著细胞质正负效应的品种，鉴定出特异基因 orf188 控制细胞质的含油量正效应，过表达该基因可以大幅度提升含油量。研究表明，orf188 为 nap（nap-like）型油菜品种所特有基因，是一个新近进化形成的嵌合基因。该团队十余年来围绕油菜种子性状的母体调控进行系统研究，此次对细胞质基因调控种子含油量机理的揭示，是该团队继发现角果皮发育调控种子粒重和含油量之后发现的又一条母体调控新途径，进一步丰富和完善了种子性状的母体调控理论，也为其他农作物性状细胞质效应的解析提供了借鉴。相关论文信息：DOI:10.1016/j.molp.2019.01.012来源：中国科学报转载：生物360
发布时间:
2019
-
02
-
13
来源：