BioTechniques:2015生命科学十大最新引人的成果

随着夏天的到来,BioTechniques为我们展示了今年到目前为止最流行的十大深度专题文章。

       2015年,我们研究细胞功能的方式,发生了一些惊人的变化,从蛋白质翻译起始的新模型和“RNA如何存在于细胞中”的再定义,到赋予旧测序仪器新的生命力,以及一个令人惊讶的衰老驱动机制。随着夏天的到来,BioTechniques为我们展示了今年到目前为止最流行的十大深度专题文章。


BioTechniques:2015生命科学十大最新引人的成果
 
       1. 父亲的饮食可塑造后代染色体
 
       禁食一天,或连续不断地狂吃糖类,不仅仅会在数小时或数天内改变雄性果蝇的行为或饥饿水平。这些极端的饮食方式,可能会改变基因被包装在精子内的方式,从而在后代的整个一生当中影响它们的新陈代谢。
 
       2. 运动锻炼的表观遗传学
 
       有研究表明,肌肉事实上是可以重塑的,为响应锻炼,它们的纤维结构和蛋白组成会发生改变。现在有新的研究表明,运动锻炼会通过表观遗传学改变,引起这种肌肉重塑,来响应力量训练。
 
       3. RNA成环介导的蛋白质翻译起始
 
       蛋白质翻译是分子生物学的核心要素之一。我们首先是在教科书中了解到它的,在DNA复制和基因转录的章节之后:核糖体被招募到mRNA的5’帽端,形成一种前起始复合物,然后沿着mRNA移动到起始密码子,并开始翻译。但是研究人员最近提出了一种新的、基于RNA成环的真核蛋白翻译起始模型。
 
       4. 以全新角度看RNA组织
 
       将一茶匙的油滴到一个装满水的烧杯中,油分子会粘在一起,形成球形液滴,在周围碰撞和游荡。这是“RNA颗粒——RNA团块,及相关蛋白质,在活细胞内如何活动”的一个模型。但是一项新的研究,利用晶格光片显微镜发现了一个惊喜:一组带状蛋白包裹在RNA颗粒周围。
 
       5. 抑制甲基化会形成男性大脑
 
       默认情况下,哺乳动物的大脑发育为女性,具有明显不同于男性大脑的结构元素。长久以来,科学家们一直认为,荷尔蒙一定直接作用于一系列基因,以推动指导男性大脑的变化,但是新的研究却显示出相反的结果。相关阅读:Nature破解50年谜题:男女为何大不同?。
 
       6. 晶格光片显微镜
 
       最近,生命科学研究人员利用几种工具,产生了令人眼花缭乱的细胞内生活的图像。所有的仪器代表了三个变量之间的平衡:分辨率、速度和灵敏度。最近,研究人员宣布了一种新的显微镜方法,这种方法被称为“晶格光片显微镜”。
 
       7. 改造测序仪
 
       随着技术的进步,今天最高级的硬件,明天不可避免地会过时。尤其是在电脑和手机、以及汽车和家电中。在DNA测序仪中也存在这种情况。许多仪器无疑最终会被当作垃圾处理。但一些勇敢的科学家,已经发现了某种方法,从他们的旧测序机器中榨取更多的生命力,清除它们的部件,并开发新的软件应用于它们的老化硬件。相关阅读:Nature子刊:改造测序仪来研究RNA-蛋白互作。
 
       8. 活的、呼吸的人类基因组
 
       除了AGCT之外,在DNA中有一些编码,科学家们才刚刚开始了解和登记它们。现在,DNA序列和组蛋白的化学修饰,以及染色体折叠和互相作用的方式,已知会影响基因和蛋白质的功能,并可能提供体内许多细胞的独特特点。现在,一系列(有20多篇甚至更多)文章,揭示了表观遗传改变在人类生物学、遗传和疾病中的重要作用。相关阅读:24篇Nature文章:最全面的人类表观基因组图谱。
 
       9. 解开基因组的三维结构
 
       染色体的三维构象参与细胞核划分,并使广泛分离的功能元素形成紧密的空间接近性。但是,研究基因组的三维结构是令人畏惧的。现在,研究人员报道了一项工作,他们用一种称为“原位Hi-C”的方法,全面地绘制了超过150亿个全基因组染色质接触。
 
       10. 如果可以时间倒流
 
       从皱纹和脱发,到癌症和心脏病,衰老的迹象定期地出现。在这场分秒必争的比赛中,许多人依靠昂贵的皮肤治疗,反复拜访医生,甚至是整形手术,希望能延缓身体的衰老和最终的死亡。这并不是我们喜欢思考的事情。但是,我们首先是如何衰老的?现在,科学家们报道了一种意想不到的、新的衰老驱动机制,并展示了他们如何能减缓这一过程,以延长健康寿命。
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