困扰科学家百年之久的花卉超级基因之谜被揭开

困扰科学家百年之久的花卉超级基因之谜被揭开研究人员已经解开了一个世纪之谜，即导致花卉高效异花授粉的超级基因。研究结果显示，DNA水平上的序列长度变化对于两种形式的花的进化非常重要，因为它们的生殖器官长度不同。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1314589.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1314589.htm

揭开基因之谜：为什么有些人从始至终未出现COVID-19症状

揭开基因之谜：为什么有些人从始至终未出现COVID-19症状多肽NQK-Q8（浅色）是SARS-CoV-2病毒用于进入细胞的尖峰蛋白的一部分，与HLA-B*15:01沟（橙色）结合。插图基于奥古斯托等人在2023年发表的HLA-B*15:01与SARS-CoV-2病毒尖峰衍生肽NQKLIANQF复合物的晶体结构（PDB条目-8ELH）（《自然》）。图片来源：AndréLuizLourenço这一令人兴奋的发现是由北卡罗来纳大学夏洛特分校助理教授达尼洛-奥古斯托（DanilloAugusto）博士、加州大学旧金山分校教授吉尔-霍伦巴赫（JillHollenbach）博士和澳大利亚拉筹伯大学（LaTrobeUniversity）教授斯蒂芬妮-格拉斯（StephanieGras）领导的美国和澳大利亚合作研究的成果。人类白细胞抗原（HLA）的作用这项研究的重点是一组名为人类白细胞抗原（HLA）的基因。这些HLA基因编码的蛋白质被免疫系统用来识别健康细胞，并将它们与受细菌和病毒感染的细胞区分开来。HLA系统对免疫反应至关重要，但个体之间的差异也很大。由于HLA在抗感染中的作用，研究人员想知道是否有特定的变体会使我们对SARS-CoV-2病毒更有保护或更易感。夏洛特联合国大学生物科学助理教授达尼洛-奥古斯托。资料来源：夏洛特联合国大学研究结果和方法埃佐克-霍伦巴赫领导的数据收集工作始于大流行初期。首先，使用专门用于跟踪COVID-19症状的移动应用程序对29947名未接种疫苗的人进行了筛查，其中1428人报告病毒检测呈阳性。所有受检者的DNA都进行了测序，以分析他们的HLA基因。研究人员发现，HLA-B*15:01基因变体的个体在感染后更有可能保持无症状。令人印象深刻的是，这种变体在人群中的比例约为10%。总之，基因组中含有HLA-B*1501的人无法躲避感染，但他们逃脱了生病的厄运。关于免疫反应的见解"我们假设，他们的免疫系统能够做出快速而强大的反应，以至于病毒在引起任何症状之前就被消灭了。"霍伦巴赫说："这就像有一支军队已经知道要寻找什么，并能通过制服判断出这些是坏人。"HLA分子会向免疫效应细胞显示病毒的碎片，以供检查。这项研究使用的细胞来自大流行前几年献血的HLA-B*15:01患者。结果显示，这些人体内有针对SARS-CoV-2特定颗粒的记忆T细胞。那些从未接触过SARS-CoV-2的人之前已经接触过其他病毒，并形成了对SARS-CoV-2颗粒的免疫记忆。他们的免疫记忆会引起更快的反应，这也解释了为什么这些人仍然没有症状。尽管如此，令人好奇的是，他们为什么会在从未接触过SARS-CoV-2病毒的情况下产生对这种病毒的免疫记忆。交叉反应性免疫反应"众所周知，几十年来，其他类型的冠状病毒也会引起季节性感冒。我们假设，这些人过去曾接触过季节性冠状病毒，由于交叉反应性免疫反应，特异性携带HLA-B*15:01的人可以迅速杀死感染SARS-CoV-2的细胞。因此，即使坏人换了制服，军队仍然可以通过他们的靴子或手臂上的纹身来识别他们。"奥古斯托说："我们的免疫记忆就是这样保持我们的健康的。"在仔细分析了所有冠状病毒的基因组序列后，研究表明，未暴露个体的HLA-B*15:01所识别的这种SARS-CoV-2颗粒与以前其他冠状病毒的病毒颗粒非常相似。研究通过晶体结构和亲和力试验证明，疫前人群的T细胞可以识别以往冠状病毒和SARS-CoV-2的病毒颗粒，且识别效率相同。这说明这些人对以前的冠状病毒产生了免疫记忆，但由于这种病毒颗粒的高度相似性，他们的记忆T细胞也能快速识别并杀死SARS-CoV-2。影响和未来研究研究结果表明了个体如何避免感染SARS-CoV-2的机制，研究小组计划继续学习对这种病毒的反应，从而更好地了解COVID-19疗法和疫苗。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398167.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398167.htm

揭开番茄的基因之谜：背景突变如何改变果实性状？

揭开番茄的基因之谜：背景突变如何改变果实性状？几万年来，进化通过自然突变塑造了番茄。人类进入番茄种植领域后，花了几个世纪的时间培育番茄，选择自己喜欢的性状。如今，CRISPR基因组编辑技术让我们能够制造新的作物突变，进一步改善性状。然而，单个突变，无论是自然突变还是工程突变，都不能单独发挥作用。每个突变都是在成千上万个所谓"背景"突变的海洋中运作的。这些变化是进化和农业历史的产物。如果仅仅一个突变就能极大地改变工程突变的预期结果呢？现在，冷泉港实验室（CSHL）的一位植物遗传学家和一位计算科学家联手探索了自然突变和CRISPR突变对植物育种的可预测性。为此，他们将进化的时钟拨回了过去。CSHL教授兼HHMI研究员扎卡里-利普曼（ZacharyLippman）和副教授大卫-麦坎德利什（DavidMcCandlish）想知道，不同的天然突变和工程突变是否会对番茄的大小产生类似的影响，这取决于是否存在另外两种基因突变。他们利用CRISPR技术在SlCLV3基因中制造了一系列突变。(众所周知，该基因的自然突变会增加果实的大小）然后，他们将这些突变与其他与SlCLV3一起工作的基因中的突变结合起来。冷泉港实验室的科学家们收集了40多个番茄品系，这些品系具有影响果实大小的天然突变和工程突变。这些品系在佛罗里达州和纽约州冷泉港等多个地区生长了数年。图片来源：利普曼实验室/冷泉港实验室他们共培育出46个具有不同突变组合的番茄品系。他们发现，当同时存在某些其他突变时，SlCLV3突变产生的效果更容易预测。一个基因的突变会产生可预测的番茄大小变化，但另一个基因的突变则会产生随机结果。值得注意的是，最有益的影响涉及到千年前出现的两个突变，它们是番茄驯化的核心基因。麦坎德利什和利普曼的新研究可能有助于我们更好地理解基因的可预测性。但有一点是肯定的。在引入新的作物突变时，背景很重要。利普曼解释道："基因组编辑是否能迅速为消费者带来好处--更好的风味和营养？答案可能是肯定的。问题是它的可预测性有多大。"人工突变和自然突变不同组合的番茄集合。这些突变影响了子座（或种子袋）的数量，导致果实大小不同。LyndseyAguirre是CSHL生物科学学院的毕业生，领导了这个项目。图片来源：利普曼实验室/冷泉港实验室麦坎德利什和利普曼的工作表明，背景突变的作用需要重新评估。麦坎德利什说："随着我们开始制造更多高度工程化的生物体，这个领域将不得不努力解决这个问题。一旦开始制造10个、20个突变，出现意外结果的概率可能会增加。"进化之书是用各种不同的语言写成的，其中许多语言我们仍在学习。植物遗传学和计算生物学提供了破译文字的两种方法。利普曼和麦克坎德利什希望他们的合作解读能帮助科学迎接挑战。展望未来，这也可能帮助人类调整作物，以满足不断发展的社会需求。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391419.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391419.htm

对500万人的新研究揭示了身高与基因差异的关系

对500万人的新研究揭示了身高与基因差异的关系聚集在基因组中与骨骼生长有关的区域的12111个变体为身高提供了强有力的遗传预测。对于欧洲血统的人来说，所发现的变异体占身高变异的40%，而对于非欧洲血统的人来说要少得多，占10-20%。成人的身高主要由我们的DNA编码的信息决定；高个子父母的孩子可能会更高，而矮个子父母的孩子往往更矮，尽管这些估计并不完美。一个小婴儿发展成一个成年人，以及遗传学在这一过程中的作用，长期以来一直是人类生物学的一个复杂和不甚了解的方面。以前最大的关于身高的全基因组关联研究采用了多达70万人的样本量；目前的样本量大约是早期研究的七倍。这项研究是以前所未有的规模进行的，它提供了新的生物学细节和对个人身高或身矮原因的理解，遗传与各种特定的基因组区域有关。研究结果表明，仅占基因组20%以上的区域包含了与身高有关的大部分基因变体。该研究的发现可以帮助医生识别那些无法达到遗传预测身高的人，这可能有助于诊断可能阻碍他们成长或影响他们健康的隐藏疾病或状况。这项研究还提供了一个宝贵的蓝图，说明如何能够利用全基因组研究来确定一种疾病的生物学特性，并随后确定其遗传成分。后续研究需要更大的基因组多样性虽然与以前的研究相比，这项研究有大量来自非欧洲血统的参与者，但研究人员强调，在基因组研究中需要更多多样性。大多数可用的遗传数据都来自欧洲血统的人，因此全基因组研究并没有捕捉到全球范围内广泛的祖先多样性。增加非欧洲血统人群的全基因组研究的规模对于达到相同的饱和度和缩小不同人群预测准确性的差距至关重要。该研究的共同第一作者、伦敦大学玛丽皇后学院计算生物学高级讲师EiriniMarouli博士说。"我们在研究500多万人的DNA方面完成了一项壮举，直到最近还被广泛认为是不可能的。"基因组研究是革命性的，可能是解决许多全球健康挑战的关键--其潜力是巨大的。如果我们能够在基因组水平上清楚地了解身高等性状，那么我们就可能拥有更好地诊断和治疗受基因影响的疾病的模型，例如，心脏病或精神分裂症。如果我们能够将基因组的特定部分与某些性状进行映射，那么它就为进一步广泛的定向、个性化治疗打开了大门，可以使世界各地的人们受益。"了解更多：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05275-y...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333391.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333391.htm

考古学家确定早期人类迁徙的枢纽 早期人类基因之谜终于解开了？

考古学家确定早期人类迁徙的枢纽早期人类基因之谜终于解开了？波斯高原是现今所有非非洲人的祖先在迁徙出非洲后的两万年间最有可能生活的地方。在此期间，他们的基因也与尼安德特人的基因混合在一起。图片来源：原始出版物作者走出非洲旅程开始现今所有欧亚人、美洲人和大洋洲人的祖先都是在7到6万年前迁出非洲的。这些早期定居者到达欧亚大陆后，作为一个同质种群，在一个大概是局部的地区闲置了几千年，然后将其范围扩展到整个大陆和更远的地方。这一事件为现今欧洲人和东亚人之间的基因分化奠定了基础，其时间可追溯到大约4.5万年前。一方面，一些作者已经在2022年出版的前一本书中重建了欧亚大陆殖民化的动态过程，这一过程是通过一系列在时间、基因和文化上截然不同的扩张而发生的。另一方面，在"走出非洲"之后，所有非非洲人的祖先生活在哪个地理区域，并成为智人后来迁移的"枢纽"，这一直是一个争论不休的问题，西亚、北非、南亚甚至东南亚的大部分地区都被列为潜在的合适地点。确定早期人类迁徙的枢纽在最新的研究中，作者们采用了一种新颖的遗传学方法，确定了波斯高原的古代和现代人群携带的遗传痕迹与中枢人群的特征最为相似，从而确定该地区可能是所有早期欧亚人的故乡。这项研究的第一作者莱昂纳多-瓦利尼（LeonardoVallini）说："最困难的部分是要把中枢地区定居后4.5万年的人口迁移和混血所构成的各种干扰因素区分开来。"这项多学科研究还调查了当时该地区的古生态特征，并确认该地区适合人类居住，有可能比西亚其他地区容纳更多的人口。合著者之一、布里斯班格里菲斯大学的迈克尔-佩特拉利亚（MichaelPetraglia）教授补充说："确定波斯高原为早期人类迁徙的枢纽，为考古学和古人类学研究打开了新的大门。"事实上，波斯高原将是欧洲研究理事会协同项目"最后的近古人类"的重点，该项目最近授予了共同作者、博洛尼亚大学（文化遗产系）教授斯特凡诺-贝纳齐（StefanoBenazzi）。贝纳齐说："根据这项研究的结果，这个ERC项目旨在探索和揭示6万年前到4万年前发生的错综复杂的生物文化事件，重点也是波斯高原。""通过我们的工作，我们找到了欧洲人、东亚人、美洲原住民和大洋洲人之间2万年共同历史的家园。"该研究的资深作者卢卡-帕加尼（LucaPagani）教授总结说："人类走出非洲的这段旅程非常吸引人，因为在这段旅程中，我们还遇到了尼安德特人，并将我们的基因与尼安德特人的基因混合在一起。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426467.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426467.htm

嫦娥五号月壤揭示月球年轻火山成因之谜

嫦娥五号月壤揭示月球年轻火山成因之谜新华社北京10月23日电（记者刘艺炜、喻菲）中国科学家根据对嫦娥五号月壤的研究提出了新的月球热演化模型，揭开了困扰学术界的一大谜团：为何月球在距今20亿年前依然有火山活动。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330393.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330393.htm