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新研究揭示大脑早期发育遗传机制
Xin Hua She· 2026-01-07 01:52
新华社耶路撒冷1月6日电(记者王卓伦 路一凡)耶路撒冷希伯来大学日前发布公报说,该校研究人员 参与的一项最新研究揭示了大脑早期发育的遗传机制,并发现一种此前未知的儿童神经发育障碍致病基 因,这有助于加深对导致这类障碍原因的理解,包括脑容量异常、孤独症以及发育迟缓等问题。 该研究由耶路撒冷希伯来大学生命科学研究所与法国国家健康与医学研究院合作完成。研究团队利用 CRISPR基因编辑技术,在胚胎干细胞向神经细胞分化的过程中,系统性"关闭"近2万个基因,逐一观察 这些基因对神经元形成的影响,从而绘制出一张大脑发育所必需基因的"功能地图"。 研究结果显示,共有331个基因对神经元的正常形成至关重要,其中相当一部分此前从未被认定与大脑 早期发育有关。 根据公报,研究的一项突破是确认了PEDS1基因是导致一种神经发育障碍的关键因素。在对两个无亲缘 关系家庭进行基因检测后,研究人员发现,患有严重神经发育障碍的儿童均携带PEDS1基因罕见突变, 临床表现包括发育迟缓和脑容量减小。 研究人员表示,通过系统追踪胚胎干细胞向神经细胞分化的全过程,研究团队构建了一张大脑发育所需 基因的完整图谱,为发现更多与神经发育障碍相关的基因提供 ...
选择更聪明的大脑还是更强的身体?Cell子刊解开雌性择偶之谜
生物世界· 2026-01-05 04:21
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 在动物界, 创新能力 (例如解决新问题或采用新方法获取食物) 通常被认为具有进化优势。我们往往认 为,这种具有创新行为的"聪明"个体更受异性青睐,从而会拥有更多后代。但如果真是这样,经过多代进 化,创新能力应该越来越强,最终大多数个体都会成为"创新高手"。 然而,在现实中,即使在同一种群内,个体创新能力也存在显著差异。有些动物善于创新,有些则保守。 但这种差异如何能够长期维持,一直是个谜。 近日,马克斯普朗克进化生物学研究所的研究人员在 Cell 子刊 Current Biology 上发表了题为: Variation in innovation is maintained by disassortative mating and female choice 的研究论文。 该研究通过对家鼠进行观察和实验, 发现 雌性择偶偏好竟与自身创新能力有关 —— 雌性根据自身创新能 力选择具有相反特质的雄性,而雄性则在创新能力和竞争能力 (体型大小) 之间存在权衡。这一发现为解 决生物多样性之谜提供了新线索。 半自然环境下的意外发现 研究团队在四个半自然围栏中放养了 139 只野生 ...
西湖大学研究论文登上Cell头条:全面解析人类大脑中的非编码RNA的遗传调控及其作用
生物世界· 2025-12-28 03:04
该研究通过对 2865 个人类大脑皮层样本的 RNA 测序 (RNA-seq) 数据分析,鉴定出 38441 个 长 链非编码 RNA (lncRNA) 和 23548 个 环状 RNA (circRNA) ,其中 27453 个 lncRNA 和全部 circRNA 未被 GENCODE 数据库收录。表达数量性状基因座 (eQTL) 分析确定了 15362 个 lncRNA 和 1312 个 circRNA 的顺式 eQTL。研究发现,lncRNA 或 circRNA 的 eQTL 与其相邻或亲本蛋白编码基因 (PCG) 的 eQTL 具 有相对独立性,且平均效应更大。circRNA-eQTL 在经典剪接位点显著富集,凸显了反式剪接在 circRNA 生物合成中的重要作用。lncRNA-eQTL 与大脑相关复 杂性状的遗传力存在富集关联,并与 72 个 (11.2%) 共定位的全基因组关联研究 (GWAS) 信号相关。 该研究还展示了可能通过非编码 RNA (ncRNA) 遗传调控影响复杂性状的 lncRNA (例如 VPS45、 MAPT 和 RGS6 邻近的 lncRNA) 和 circRNA (例如 ...
这些有趣的动物“冷知识”,你知道几个?
Xin Lang Cai Jing· 2025-12-20 07:48
研究首先发现中国5000年前存在独特的家犬古老血统,此后数千年,中国古代家犬逐渐出现来自西伯利 亚和西方的古代家犬血统渗入情况,同时来自中国的古老东亚祖份也广泛扩散到欧亚草原多处。更重要 的是,团队通过与人类古基因组数据和证据对照,发现家犬数次渗入事件与人类的多次迁徙高度重合。 通过对比研究和多方证据的互相验证,团队最终证明,近1万年来,家犬与人类曾经密切共迁徙,不同 时期、不同人群携带各自的犬通过欧亚草原和古丝绸之路等进行跨洲大迁徙,这表明了家犬与人的亲密 关系。万年来从欧亚草原到河西走廊的家犬血统流动,也映射着古代文明的互联互通。这一基于古基因 组分析的方法将扩展到其他家养动物,发掘国内家养动物丰富的遗传资源潜力。 本文转自【人民日报】; 原标题:中国科学院昆明动物研究所发布系列研究成果 这些动物"冷知识",看看意外不意外(趣科普) 家犬与人类何以如此"长情" 早期基因组研究表明,家犬在两万年前就已出现了血统分化并于欧亚大陆广泛扩散。中国科学院昆明动 物研究所(以下简称"昆明所")研究人员带领的国际合作团队完成了17个古代家犬的基因组测序,这也 是科学家首次获得中国古代家犬基因组。结合以往资料,团队根据7 ...
中南大学最新研究登上Cell头条:运动太多会变笨?揭秘过度运动损害大脑认知的新机制
生物世界· 2025-12-10 04:00
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 近日, 来自 中南大学湘雅医院 一项新研究登上了 Cell Press 官网头条。 该研究于 2025 年 12 月 3 日在线发表于 Cell Metabolism 期刊,论文题为: Excessive vigorous exercise impairs cognitive function through a muscle- derived mitochondrial pretender。 中南大学湘雅医院 罗湘杭 、 彭慧 为 论文共同通讯作者, 黄燕 、 胡彪 为论文共同第一作者。 该研究表明, 过度剧烈运动,通过 促进肌肉分泌一种 线粒体来源的囊泡—— otMDV , 干扰大脑海马体神经元的线粒体功能和能量供应,从而 损害大脑认知功 能, 提示了保持适度运动强度对于维持大脑健康至关重要。 然而,运动量与健康之间的关系呈" 倒 J 型 "曲线,也就是说,适量运动促进健康,过度运动可能会导致不良后果,例如肌肉疲劳和心血管功能障碍。 值得注意的是,多项临床研究已表明,过度运动与认知能力下降之间存在关联,但其潜在机制在很大程度上仍不为人知。 该研究首次阐明,过度剧烈运 ...
中国农业大学最新研究登上Cell头条
生物世界· 2025-12-06 09:00
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 近日,来自中国农业大学的一项新研究登上了 Cell Press 官网头条。 该研究以: The Great Wall of China harbors a diverse and protective biocrust microbiome ( 中国长城 蕴育 着一个多样性且具有保护作用的生物结皮微生 物群落 ) 为题,于 2025 年 12 月 3 日,在线发表于 Cell 子刊 Current Biology 上,中国农业大学/ 水土保持与荒漠化整治全国重点实验室 肖波 教授为论文通 讯作者, 曹尤淞 为论文第一作者。 中国长城 ( The Great Wall ) 作为人类历史上最具标志性的遗产地之一,其表面大部分被一层活的生命体表层覆盖。与裸露墙面相比,这片"活体皮肤"可能蕴 藏着独特的微生物群落。然而,该微生物群落的结构与功能至今仍属未知领域,这阻碍了我们理解其对长城长期保护所产生的影响。 在这项最新研究中,研究团队对沿长城 600 公里区段 (横跨干旱与半干旱气候带) 的六个采样点展开调查,这些区段呈现 生物结皮 ( biocrust ) 与裸露墙面 交错覆 ...
【科技日报】海马为何能“雄性怀孕”
Ke Ji Ri Bao· 2025-11-26 02:48
研究团队还发现了一类"类滋养层细胞",它们的功能和基因表达方式与哺乳动物胎盘中的滋养层细 胞高度相似。此外,海马还演化出一些关键基因,这些基因在类胎盘形成过程中扮演重要角色。 胎生动物成功妊娠的关键环节之一是受精卵顺利着床。尽管胚胎会被母体免疫系统识别,但在母胎 界面处会发生复杂的免疫调节过程,动态平衡免疫排斥与免疫保护,从而保障胎儿正常发育。在哺乳动 物中,调节性T细胞及其关键转录因子foxp3在建立母胎免疫耐受中发挥核心作用。有趣的是,海马基因 组中缺乏foxp3基因。该研究揭示,海马演化出了一套"非foxp3依赖"的独特免疫调控机制,以避免父体 免疫系统将胚胎视为异物排斥,从而保障"父孕"过程的顺利进行。 该研究还比较了不同海龙科物种的育儿袋类型——有的开放,有的半封闭,有的完全封闭。研究团 队发现,这一结构的演化起点可能是一种特化的表皮细胞,其最初的作用只是帮助黏性卵附着在雄性身 体表面。随着时间的推移,这类细胞逐渐招募更多功能相似的细胞,并演化出新的基因,最终共同驱动 了育儿袋结构复杂化和功能多样性。 在海洋深处,属于海龙科的海马及其近亲海龙,正在上演一场生育革命——在这里,承担怀孕重任 的是雄性。 ...
Cell头条:迄今最古老RNA分子,开启猛犸象研究新视角
生物世界· 2025-11-17 04:04
古 DNA 技术彻底改变了我们对 200 万年前到现在的已灭绝生物及现存生物的研究范式,不仅成功重建了多种已灭绝物种的基因组,还复原了其曾繁衍生息的生 态系统。然而,现有 DNA 测序技术本身无法直接揭示组织特异性、基因表达动态或转录调控信息,因为这些功能主要编码于 RNA 分子中。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 近日,Cell Press 官网头条展示了一项关于 古 RNA 研究的新成果。 这项研究来自斯德哥尔摩大学, 论文题为: Ancient RNA expression profiles from the extinct woolly mammoth ,于 2025 年 11 月 14 日在线发表于 Cell 期刊。 该研究报道了 10 头晚更新世的 猛犸象 的 转录组谱 ,其中一具测年约为 3.9 万年的猛犸象标本,提供了足够精细的转录信息以解析骨骼肌代谢相关的组织特异 性调控机制和生物学功能,成为迄今发现的 最古老的古 RNA 序列 。该研究表明了 RNA 可以保存数万年之久,有望变革已灭绝生物的研究方式,展示了突破既 有认知框架的古 RNA 分子研究潜力,构建了跨时间维度验证和解码保存 ...
【科技日报】我国科学家破解长臂猿演化三大谜题
Ke Ji Ri Bao· 2025-11-10 03:04
Core Insights - The research led by the Kunming Institute of Zoology has successfully unraveled the evolutionary relationships, endangered history, and genetic basis of the gibbon phenotype, providing scientific support for species conservation [2][3] Group 1: Research Findings - The study utilized advanced genomic techniques to construct the most comprehensive gibbon genome dataset to date, covering 18 extant gibbon species and three ancient samples, including the extinct "Gentle Gibbon" [2] - The research established the evolutionary sequence of the four major gibbon genera, resolving a century-long classification dispute and confirming the "Gentle Gibbon" found in the tomb of Emperor Qin's grandmother belongs to the Hoolock genus [3] - Genetic analysis indicated that most gibbons experienced a population bottleneck during the Late Pleistocene, approximately 100,000 to 200,000 years ago, with a synchronous recovery around 70,000 years ago, closely linked to global climate changes [3] Group 2: Genetic Mechanisms - The study identified a specific deletion in the SHH gene regulatory region, which is crucial for the long-limbed "brachiation" characteristic of gibbons, revealing the core genetic mechanisms behind the evolution of gibbon traits [3] Group 3: Future Implications - This research is a significant achievement in the international "Primate Genome Project" initiated by the Kunming Institute of Zoology, which will continue to provide a high-throughput, precise research platform for life sciences in China and globally, aiding in biomedicine development and biodiversity conservation [4]
DNA之父詹姆斯·沃森逝世!曾到访中国,与广东学子交流
Nan Fang Du Shi Bao· 2025-11-08 07:03
Core Points - James Watson, known as the "father of DNA," passed away at the age of 97 [1] - Watson, along with Francis Crick and Maurice Wilkins, was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962 for discovering the double helix structure of DNA [3] Group 1: Contributions to Science - Watson served as the director of Cold Spring Harbor Laboratory from 1968, focusing on cancer research [4] - He expressed a desire to establish the Watson Life Science Center in China, aiming to develop affordable cancer therapies [4] - Watson believed that humanity could potentially cure cancer within the next 50 years, having studied the disease for over a decade [4] Group 2: Personal Philosophy and Legacy - Watson shared his views on life, suggesting that living longer comes with high costs, including increased medical expenses [4] - He encouraged young people to maintain humility and continuously learn from peers, emphasizing the importance of a humble learning attitude [4] - Watson left a memorable message for students at Southern University of Science and Technology, urging them to "Avoid boring People!" [5]