10月25日(星期五)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:
《自然》网站(www.nature.com)
1、中国科学家发现一种新的缓步动物,揭示出其抗辐射秘密
缓步动物,也被称为水熊虫,长期以来一直让科学家们着迷,因为它们能够承受极端条件,包括比人类致死剂量高出近1000倍的辐射水平。截至目前,已知大约有1500种缓步动物,但只有少数得到了充分研究。
现在,中国国家蛋白质科学中心(北京)(Beijing Institute of Lifeomics)的研究团队发现了一种新的缓步动物,并对其基因组进行了测序,揭示了一些赋予缓步动物非凡适应力的分子机制。他们的研究发表在最新一期的《科学》(Science)杂志上,发现了数千种在暴露于辐射时变得更加活跃的缓步动物基因。这些过程指向一个复杂的防御系统,包括保护缓步动物的DNA免受辐射损害,并修复已发生的破坏。
研究缓步动物耐受其他恶劣条件的分子机制,如极端温度、空气剥夺、脱水和饥饿,可能会有广泛的应用。这些机制可以延长脆弱物质(例如疫苗)的保质期。研究人员希望他们的发现可以用来帮助保护宇航员在太空任务中免受辐射,清理核污染或改善癌症治疗。
2、病毒从动物跳跃到人类引发了致命的马尔堡疫情
马尔堡病毒病疫情于上月在卢旺达爆发,目前造成63人感染,其中15人死亡。初步基因组证据显示,这次疫情是由病原体从动物跳跃到人类引发的。
其他证据表明,此次疫情中的首例感染者可能是在访问一个洞穴时感染了这种疾病,该洞穴中有一种已知携带该病毒的蝙蝠。
马尔堡病毒多次从动物传播到人类引起了人们的担忧,即该病毒在卢旺达的传播范围可能比之前认为的更广。多次从动物传播到人类也可能增加新的疫情爆发的可能性,因为该病毒的来源仍然未知。
研究人员称,气候变化和森林砍伐等环境威胁使人们更有可能遇到可以传播感染的动物。更多关于病毒如何在蝙蝠体内持续存在,以及它在哪些组织中持续存在的数据,可能有助于为监测工作提供信息,从而使卫生官员更好地了解病毒热点。
《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)
1、科学家探索利用植物气味彻底改变可持续农业
挥发性有机化合物(VOCs)是一种重要的空气信号,使植物能够与其他生物和植物进行短距离或长距离的交流。当植物受到草食性害虫破坏时,这种交流的一个关键环节就会发生,触发VOCs的释放。这些化合物会被邻近的植物检测到,促使它们加强对潜在威胁的防御。这种复杂的生化策略使植物能够有效地保护自己免受各种胁迫。
这一研究领域因其在农业中的应用前景,近年来引起了广泛关注。日本东京理科大学的研究团队探索了这种交流背后的分子途径及其在可持续农业中的潜在应用。
他们的评论近期在线发表在《植物科学趋势》(Trends in Plant Science)上,阐明了这些复杂过程及其对农业发展的影响。该研究探索了植物间交流如何能够为作物保护和提高产量带来创新策略,从而可能彻底改变可持续农业。
目前,化学农药被广泛用于保护作物,但其对环境的有害影响,以及不断增长的粮食生产需求,凸显了对更安全替代品的迫切需求。VOCs的使用提供了一种可持续的解决方案,既增强了作物的防御能力和生产力,又减少了对农药和其他有害化学品的依赖。此外,这种新方法将降低生产成本,增加产品价值,因为大多数消费者更偏好“无农药作物”,以提升整体福祉。
然而,在农业中实际应用基于VOCs的技术面临一些挑战,例如剂量依赖性反应、植物之间不适当的距离以及高浓度的VOCs可能抑制邻近植物的生长。
2、小鼠研究揭示了维持免疫系统年轻的秘密
是什么让一些免疫系统保持年轻,有效地抵御与年龄有关的疾病?美国南加州大学的研究团队在《细胞与分子免疫学》(Cellular & Molecular Immunology)杂志上发表的新论文指出,血液干细胞的一小部分在维持先天和适应性两类主要免疫细胞的平衡方面做出了巨大贡献。
先天免疫细胞是身体的第一道防线,能够迅速动员并全面攻击入侵的细菌。对于逃避先天免疫防御的细菌,第二道防线由适应性免疫细胞组成,如B细胞和T细胞,它们依靠对过去感染的记忆来产生特定的、有针对性的反应。先天免疫细胞与适应性免疫细胞之间的健康平衡,是年轻免疫系统的标志,也是长寿的关键。
在这项研究中,研究人员发现,免疫系统衰老的速度存在显著差异——即使是在相同条件下,具有相同遗传背景的实验室小鼠也是如此。到30个月大时,延迟衰老的小鼠保持了先天和适应性免疫细胞的年轻平衡。然而,早期衰老小鼠的先天免疫细胞的数量相对于适应性免疫细胞有明显增加。
科学家们观察到,随着小鼠年龄的增长,30%到40%的血液干细胞显著改变了其产生先天免疫细胞的偏好。
研究人员强调,在老年人中,免疫系统通常会产生过多的先天免疫细胞,这可能会导致骨髓性白血病和免疫缺陷等疾病。我们的研究提出了如何促进更年轻的免疫系统来对抗这些常见的衰老疾病的建议。
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)
1、利用DNA分析进行新生儿筛查可发现更多遗传疾病
美国哥伦比亚大学领导的一项新生儿筛查研究表明,与传统方法相比,使用DNA分析进行新生儿筛查可以发现更多严重但可治疗的遗传疾病。这项名为GUARDIAN的研究是全球首批针对新生儿进行基因组测序的大型研究项目之一。研究的早期结果表明,这种方法可以显著改善儿童的医疗保健水平。
研究人员强调,基因组测序使我们能够检测出导致严重疾病的因素,并采取措施预防大量儿童患上这些疾病,而不仅仅是少数罕见病例。它应成为新生儿筛查的下一个标准,因为其检测的遗传疾病种类远超当前方法。
在基因组测序中,对新生儿的DNA进行分析,以寻找数百种已知会导致疾病的特定基因变异。这项技术有能力检测数千种遗传疾病,远远超过目前标准新生儿筛查的约60种疾病。新生儿筛查中涉及的基因相关疾病,如果在婴儿早期发现,是可以预防或治疗的。
参与GUARDIAN研究项目的首批4000名新生儿中,基因组测序发现120名婴儿(3%)有严重的健康问题,其中只有10名婴儿接受了标准的新生儿筛查。例如,有一名婴儿被检测出一种罕见的基因变异,导致严重的免疫缺陷疾病,而这在传统筛查中被遗漏了。
该论文发表在最新一期的《美国医学会杂志》(JAMA)上,报告了该研究的首批4000名新生儿的基因组测序结果,这些新生儿出生在2022年9月至2023年7月之间。自这项研究开始以来,已有超过1.2万名婴儿参与了这项研究。
2、锂供应危机将得到缓解,新技术提高了提取效率
锂是推动可持续技术的关键元素,对锂的需求正在迅速增长,但目前的方法使全球高达75%的富含锂的咸水资源无法利用。
有人预测,最早在2025年,全球锂供应就可能供不应求。但一项名为EDTA辅助松散纳滤(EDTA-aided loose nanofiltration,EALNF)的创新技术为锂加工设定了新标准。该技术独特之处在于同时提取锂和镁,而不是像传统方法那样将镁盐作为废物处理,使锂提取更加智能、快速和可持续。
这项工作由东南大学—蒙纳士大学苏州联合研究生院(Monash Suzhou Research Institute)和澳大利亚昆士兰大学共同领导,有望满足对锂不断增长的需求,并为更可持续和高效的提取实践铺平道路。
发表在《自然可持续发展》(Nature Sustainability)杂志上的研究表明,这种创新方法可以有效地从含镁量高的低品位卤水中提取锂。这项创新的核心是一种纳米过滤技术,它使用选择性螯合剂将锂与其他矿物质分离,尤其是镁。镁通常存在于盐水中,难以去除。
该技术还能将剩余的镁转化为有价值的高质量产品出售,减少了浪费及其对环境的影响。
除了其先进的效率外,EALNF系统还带来了创新,以解决与锂提取相关的主要环境问题。不同于消耗干旱地区重要水资源的传统方法,该技术能够产生淡水作为副产品。
研究人员强调,该系统非常灵活,适用于大规模使用,这意味着它可以迅速从测试扩展到全面的工业化运行。(刘春)
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