趋同演化

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【新华社】科研团队成功利用人工智能蛋白语言模型揭示生命演化奥秘
Xin Hua She· 2025-10-08 12:17
这项研究由中国科学院动物研究所邹征廷研究员团队完成,成功利用人工智能领域的蛋白语言模 型,揭示了蛋白高阶特征在功能适应性趋同演化中的关键作用,为理解生命演化之谜提供了新视角。相 关成果已于近日发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。 "高阶特征"破解传统研究局限 为什么不同生物在适应相似环境时,会独立演化出相似的功能?一项最新研究从蛋白质的"高阶特 征"层面揭示了这一生命演化奥秘的重要机制。 ACEP分析流程包括三个关键步骤:首先计算目标类群同源蛋白嵌入向量的真实距离,然后通过模 拟中性演化过程构建背景距离分布,最后基于分布对真实距离进行统计检验,判断是否存在显著的高阶 特征趋同信号。 全面分析验证方法有效性 为验证ACEP框架的有效性,研究团队对真实蛋白数据进行了全面的计算分析。在已知的经典案例 中,如在回声定位哺乳动物的Prestin蛋白和景天酸代谢植物的PEPC/PPCK蛋白上,ACEP均检测到了显 著的高阶特征趋同信号。 趋同演化是自然界中一种引人入胜的现象。蝙蝠与齿鲸本是演化上差异巨大的生物类群,却都独立 发展出了通过回声定位感知环境的能力。长久以来,科学家们致力于探索这类表型趋同背后的分子机 制 ...
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Yang Shi Xin Wen· 2025-06-03 01:44
Core Insights - The article discusses the unique survival skills and ecological role of the white-spotted midge (Clogmia albipunctata), a small insect that thrives in urban sewer systems [2][3][12] Group 1: Characteristics and Habitat - The white-spotted midge is part of a larger family with over 2,600 members, and it is the most widely distributed species within this family [3] - It prefers dark environments rich in decaying organic matter, commonly found in human-populated areas like sewers and sinks [3] - Adult midges have a short lifespan of about ten days and are mostly found resting on walls, while the majority of the population exists in larval form within the sewer pipes [3][4] Group 2: Survival Mechanisms - Female midges lay eggs on the walls of sewer pipes, and the larvae hatch and begin feeding on various organic materials, including human hair and food scraps [4] - The midge has developed a unique waterproofing system, with thousands of fine hairs on its body that create a superhydrophobic layer, allowing it to survive in flood conditions [6] Group 3: Health Implications - Unlike mosquitoes, white-spotted midges do not bite or suck blood, thus posing a lower risk of disease transmission [7] - However, they can carry pathogens like E. coli due to their habitat, but the risk of disease spread is minimal as they mostly remain in sewers [7] - There have been cases where midges were linked to infections in hospital settings, highlighting potential risks in specific environments [9] Group 4: Management and Ecological Role - While they may be a nuisance, white-spotted midges play a role in breaking down organic waste in urban environments [12] - Their population increase can indicate issues in drainage systems, serving as a warning sign for potential blockages [12] - Simple methods like using a mixture of salt and baking soda can temporarily reduce their numbers, but more effective long-term solutions involve improving drainage systems to prevent their entry into homes [10]
协和医学院最新Nature论文:揭开这种致命脑肿瘤的细胞起源和发病机制
生物世界· 2025-05-15 03:29
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 星形母细胞瘤 (Astroblastoma) 是一种罕见的中枢神经系统肿瘤,主要影响年轻女性,主要依赖手术治 疗,但 局部复发率高。ABM 的特征是肿瘤细胞呈血管周排列,形 成所谓的星形母细胞 假菊形团结构,然 而,由于该结构也存在于其他脑肿瘤中,因此 ABM 容易被误诊,其发病率可能被低估了。 近年来的研究揭示, 基因融合 是星形母细胞瘤 (ABM) 的显著遗传特征。绝大多数 ABM 病例 (约 92%) 存在 MN1-BEND2 或 MN1-CXXC5 这两类融合基因 , MN1 基因的 1 号外显子分别与 BEND2 或 CXXC5 基因的 3' 端区域发生框内融合。然而,也有少数 ABM 病例缺乏 MN1 基因突变,而是存在 EWSR1-BEND2 、 MAMLD1-BEND2 或 TCF3-BEND2 融合基因。在这些融合事件中, BEND2 和 CXXC5 分属不同转录因子家族,均编码潜在的 DNA 结合结构域 (DBD) 。尽管这些融合基因在 ABM 中普遍存在,但它们在肿瘤发生中的作用机制,至今仍不明确。 2025 年 5 月 14 日, 中国医学科学院 ...