《史前壁画和遗传研究揭示神秘“希格斯野牛”的存在》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-10-26
  • 一项对后冰河时代野牛骨骼和牙齿的遗传研究暗示了一种未被发现的已灭绝物种的存在。十多年来,研究人员一直对这个结果感到费解。他们称这个神秘的物种为“希格斯野牛(Higgs bison)”。在该推测的48年后,该物种终于被发现。在遗传研究中,研究人员注意到古代草原野牛的部分基因组有些不协调,好像属于其他物种,但证据不足以宣布希格斯野牛的存在。现在,法国Lascaux和Pergouset洞穴的史前壁画可能为这些研究人员揭示答案。这些1.8万至2.2万年前的壁画描绘了一种具有鲜明草原野牛特征的动物:长角、体型庞大且健壮的前躯。但约5000年后,壁画描绘了体型更小的野牛,平衡的身体比例,更薄的角。这种特征变化可能意味着一个完全不同的物种出现在当时寒冷的欧洲草原上。为了证实这一点,研究人员对欧洲20处——Urals和Caucasus山脉距今1.2万至2.2万年前的野牛骨骼和牙齿的线粒体和核DNA进行测序。他们惊讶的发现了1.3万-1.7万年前出现的新物种,还发现该物种是草原野牛(其后代包含今天的美国野牛)和已灭绝Aurochs野牛的杂交后代。科学家们推测,杂交使希格斯野牛具有超过父母的进化优势——更长寿,是今天欧洲野牛的祖先。

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  • 《MLT扫描仪揭示土壤中水的神秘生活》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:孙巍
    • 发布时间:2017-11-28
    • 雨后雨水的流向一直不太受人关注,除非雨量过大导致洪水或泥石流。不过土壤学家几十年来一直都在研究水在土壤中的运动情况。堪萨斯大学教授丹尼尔·赫尔马斯(Daniel Hirmas)和他的团队一直致力于研究水在土壤中的运动情况,近期的研究成果“利用多带激光三角测量扫描仪(multistripe laser triangulation scanner)预测土壤中的优先流”,发布在《渗流区杂志》(Vadose Zone Journal),这一成果或许能帮助土壤学家更好地管理水资源,将土壤水文学的研究引入一个新领域。该成果得到堪萨斯大学综合研究基金(the University of Kansas General Research Fund)、堪萨斯大学科尔摩根奖学基金(the University of Kansas Kollmorgen Fellowship Fund)、国际农业研究磋商组织(CGIAR)对水、土地、生态系统研究项目的资助。 农业生产中,水的流动和许多问题相关。如果我们能够准确预测干旱地区含水层的补给率,我们就可以在生产粮食过程中更加有效地利用水资源,可以预测不同地区应对气候变化的能力,可以更好地预测水分流失和土壤侵蚀情况、物质沉积、地表水贮水池沉积,还可以预测土壤环境中植物养分的输送情况。 水在土壤中的运动情况称为传导率。水分更倾向于在较大空隙的土壤间流动。土壤的结构会影响水在土壤中输送的难易程度,土壤的这种属性称为“水力传导率”,它影响着水在土壤中输送的快慢。水力传导率饱和状态下,土壤中所有孔隙都充满了水分。由于某些复杂的几何学原理和科学特性,土壤中孔隙的大小对传导率至关重要。简言之,如果一个孔隙的大小是另一个的两倍,那么相同时间内大孔隙传导的水量是小孔隙的16倍。土壤学家将这种水的运动称为优先流。 赫尔马斯解释道:“优先是指大量水分会首先通过一些大孔隙输送,也就是说,大孔隙会优先输送大部分的水分。”基于此理论,赫尔马斯一直在努力改造工程中应用的多带激光三角测量扫描仪,用其来研究土壤孔隙和优先流。 赫尔马斯设计的实验说明了这种多带激光三角测量扫描仪适合用来预测优先流。研究小组采用一些水分饱和的土壤样本,注入蓝色染剂,以便观察水流向。变色区域的土壤孔隙较大,这些孔隙能够让蓝色水流通过,这就是优先流。接着,研究小组采用同样的土壤样本,使用多带激光三角测量扫描仪扫描,结果与蓝色水流通过的情况基本吻合。可见,多带激光三角测量扫描仪为研究人员研究土壤水文学提供诸多便利。 赫尔马斯表示:“不论土壤是干燥状态还是充满水分,多带激光三角测量扫描仪都能够更好地探测并绘制出来。”如果利用数学来解释两种状态下土壤的差异,就能够对水的运动做出预测。 (编译 孙巍)
  • 《Nature | 跨11种肿瘤类型:揭示与癌症演变相关的表观遗传调节》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-06
    • 本文内容转载自“ BioArt”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/L20IY1SyfjwQfkOcMcwjWA 2023年11月1日,来自美国圣路易斯华盛顿大学的Li Ding团队和普林斯顿大学的Benjamin J. Raphael团队等在Nature杂志上合作发表了文章 Epigenetic regulation during cancer transitions across 11 tumour types ,该研究将snATAC-seq与snRNA-seq相结合以实现对含11种癌症类型的225个肿瘤样本染色质可及性和转录组的同时分析,确定了与癌症相关表观遗传驱动因素,并强调了转录因子作为预后标志物的潜力。 该团队对从涵盖11种癌症类型的201名患者的158个原发性肿瘤样本和52个转移性肿瘤样本以及15个正常邻近组织(NAT)中获取的225个样本进行snATAC-seq和sc/snRNA-seq分析,以系统识别不同癌症类型中的细胞亚群,并追踪从正常组织到原发肿瘤再到转移癌的转变过程。每个样本平均有126196个染色质可及区域(ACR),将每种癌症类型与所有其他癌症类型进行比较,确定了56001个组织和癌细胞特异性的差异可及域 (DACR)。他们还将癌细胞与各自对应的正常细胞相比较,确定癌细胞中可及性增加和减少的区域以探索正常细胞向癌细胞转变的遗传和表观遗传变化,总体来看,53%的DACR存在于增强子区域,37%存在于启动子区域,表明它们与基因表达变化的功能相关。此外,作者还通过对DACR和DEG(差异表达基因)进行比对,以建立ACR与基因间的联系,发现诸如转录因子基因KLF6和PPARG在胰腺导管腺癌(PDAC)细胞中获得可及性的增强子相联系的证据等。 这项工作对于了解正常细胞向癌细胞、从原发癌向转移性癌转变时染色质可及性的变化以及染色质可及性、遗传改变和转录模式之间相互作用而言至关重要,代表着癌症发生和转移扩散关键事件相关基因的染色质可及性变化可能作为潜在的治疗靶点。