《新研究颠覆传统病毒分类》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2020-04-08
  • 2019年9月27日《自然-通讯》期刊报道,美国圣地亚哥州立大学的研究人员新发现了许多超出传统病毒定义的不同病毒结构类型,该研究将增进我们对于病毒如何形成、进化和感染宿主的理解,进而有助于开发更具针对性的抗病毒疫苗。
    二十世纪五六十年代开始,病毒的高分辨率图像使研究人员能够了解衣壳详细结构,即由同一蛋白的多个拷贝组成外部保护层。通常大多数病毒衣壳为准球形,显示为对称的二十面体。随着发现的病毒衣壳结构的增加,科学家认为衣壳可以具有不同的大小和容纳不同数量的基因组,因此具有不同的感染宿主的能力。在设计针对病毒的药物时,目前主流的观点是针对其不同的结构形状以提高其功效。
    此次研究结果显示,许多病毒长期以来的人为分类是错误的,包括那些常见的病毒(单纯疱疹病毒和寨卡病毒等)。虽然有来自冷冻电镜的结构图像,但科学家没有对许多不同病毒的体系结构进行数学分析。除了两种广为人知的衣壳结构,研究者发现了六种新的蛋白质组成方式,也就是说病毒至少可以有八种方法设计其二十面体衣壳。该研究还表明,相同结构谱系的病毒会基于其所组成的蛋白质,采用一致的二十面体衣壳结构,这为研究病毒的进化提供了一种新方法。结构生物学家可以通过这些信息,对病毒结构进行重新分类,有助于揭示不同病毒之间的分子和进化关系。该研究还将为设计用于纳米技术和生物技术应用的新型分子容器提供参考,有助于确定针对衣壳中蛋白质组装的特定策略。该研究还将有助于抗病毒疫苗的系统化方法的开发。

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    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2021-03-09
    • 开源软件颠覆传统基因测序方式 2020年11月30日Nature Biotechnology报道,约翰·霍普金斯大学研究团队开发了一种新软件,可以对基因组进行选择性测序,显著减少基因测序时间和成本,可能将改变未来DNA测序方式。 以往标准测序需要对整个基因组进行测序以获取所需要的特定几个基因的序列。这个叫做UNCALLED(Utility for Nanopore Current Alignment to Large Expanses of DNA)的软件可以与便携式测序器结合,允许研究人员只对其感兴趣的特定区域进行测序,将原先15天的测序时间缩短到1-3天。 基本过程是,样本染色体被分裂成数亿计的细小DNA碎片,这些碎片分子被输入纳米孔测序仪中。由于不同核苷酸会产生不同的电荷力,当分子碎片接近带电的纳米孔时,纳米孔测序仪就可以读取产生的电力数据并将其传回计算机,通过对照指定基因组参考序列,UNCALLED在不到1秒的时间快速判断是否是感兴趣的特定序列,如果不是,纳米孔测序仪就翻转单个孔上的电压,将无关分子吐出去,是感兴趣的序列就允许通过,并继续测序过程。 UNCALLED测试结果表明,该软件能够和便携式测序仪结合,一次运行即可快速而准确地分析其所有变异,完成了已知增加癌症风险的148个基因的测序。该软件还可以对癌症基因中数十种复杂的结构突变进行实时分类,这是标准测序所无法实现的。 研究者表示,UNCALLED可以在用于纳米孔测序的标准硬件上运行,无需添加其他特殊试剂,要测序的基因序列可以完全在软件中控制,非常方便高效。 吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2020-12-team-software-gene-sequencing.html 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41587-020-0731-9                                原文标题:Targeted nanopore sequencing by real-time mapping of raw electrical signal with UNCALLED
  • 《最新观测颠覆了海气通量的传统科学认知》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2021-02-23
    • 近日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室(以下简称“功能实验室”)黄传江和乔方利两位研究员关于海洋边界层动量通量的研究成果,被美国地球物理学会(American Geophysical Union,AGU)会刊《地球与空间科学新闻》(Eos)在“编辑亮点”(Editors’ Highlight)专栏进行报道。编辑以“海洋中的动量通量可超过风应力(Wind Stress is not the Ceiling of Momentum Flux to the Ocean)”为题进行了报道,指出“该科学发现对海洋动力学提出了新的挑战,甚至会引发科学论战(The new findings introduce a new challenge maybe also a new controversy to ocean dynamics)”。 海气动量通量直接驱动海洋中各种运动,海洋中的动量通量主要是由海面风输入。受观测能力及波湍分离方法等的限制,传统边界层理论一直认为海洋边界层中的动量通量等于或小于海面风应力。然而,功能实验室黄传江和乔方利研究员最新的观测结果颠覆了这种假定。他们利用固定在海洋观测塔上的精密观测仪器,对海洋边界层中的流场和海面风场进行了精细、同步高频观测;并利用最新发展的波湍分离方法及湍流去噪方法进行数据处理,再利用经典的涡动相关方法直接计算海洋中的动量通量和海面风应力。该研究历时6年,先后进行了3次现场科学实验,最终才获取到从海面大气到上层海洋的整套高质量湍流数据,在国内外首次发现海洋中的动量通量可以显著大于风应力,且基于现场观测揭示了海洋动量通量与海浪之间的直接关系,颠覆了传统的理论假设,深化了对海洋边界层动量通量的科学认知。这一科学发现可进一步提高海洋和气候的预测预报精度,更好地服务社会与经济的可持续发展。相关论文以“Simultaneous observations of turbulent Reynolds stress in the ocean surface boundary layer and wind stress over the sea surface”为题,于2021年2月份发表于Journal of Geophysical Research:Oceans。 Eos是全球地球与空间科学研究领域前沿信息来源的权威学术平台,其中的“编辑亮点”专栏主要报道相关领域内具有显著影响的最新研究成果,在AGU期刊发表的论文中仅有不到2%以该方式被报道。 EOS链接:https://eos.org/editor-highlights/wind-stress-is-not-the-ceiling-of-momentum-flux-to-the-ocean