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1月15日《科学》杂志精选

  1月15日“科学”杂志特写

  在果蝇中,迎来黄金黄蜂
有一个大型的三个寄生黄蜂基因组研究财团被测序。这些昆虫通常被认为是膜翅目的“实验大鼠”,包括黄蜂,蜜蜂和蚂蚁。这些小蜜蜂,以及其多样的寄生亲缘关系,刺出许多其他昆虫,并在这些昆虫的身体上产卵,其中包括许多重要的作物害虫和昆虫传播的疾病。因此,金蜜蜂基因组序列的确定可能会为控制这些问题的有害昆虫开辟新的途径。金蜂也是遗传学研究的重要生物模型,主要是因为它们是“单一的二倍体”,即它们的雌性昆虫来自受精卵,有两组染色体,而雄性昆虫则来源于非受精蛋,所以只有一套染色体。由于雄性只有一组基因,人们可以更容易地探索表达不同遗传特征的基因,特别是那些涉及多种相互作用的基因。 Jack Werren及其同事在他们的研究中报告了三种基因组的测序,并描述了这些基因序列所揭示的一些关键发现。例如,研究人员可以找到与金蜂毒有关的基因,这些基因在宿主中引起许多影响。他们也证实这些金蜂从细菌和痘病毒中获得了新的基因。他们发现这三种金蜂中迅速发展的细胞核和线粒体基因,可能导致新的物种出现。研究人员还报告说,金蜜蜂有一个“DNA甲基化试剂盒”,这意味着一组编码蛋白质的基因可以帮助修改生物体的DNA。这种修饰形式对许多不同的事物来说是非常重要的(例如发育)生物过程,但长期以来被用作果蝇遗传研究的昆虫模型缺乏这一工具,因此金蜂也可能用于研究甲基化。研究人员报告说,类似的短吻鳄和肺部的肺部,空气是沿着一条单向的路径循环流动的,而不是通过一条盲端的通道,这种肺的结构一般被认为是鸟类的独特结构,因为飞行时鸟类需要大量的氧气。然而,新的研究结果表明,这种单向气流模式很可能起源于鸟类和短吻鳄共有的祖先,如三迭纪早期的爬行动物或“祖先”。科伦·法默(Collen Farmer)和肯特·桑德斯(Kent Sanders)研究了美国鳄鱼肺的空气和水流模式。他们的研究包括活体动物的肺和人造通气肺。他们发现鳄鱼的流动是单向的,与鸟类的流动非常相似,尽管鳄鱼的呼吸方式尚不清楚,因为他们没有鸟类的安全气囊。研究人员认为,这种气流模式可以追溯到早期的三迭纪祖先,也可能出现在不同的祖先后代,包括除鳄鱼和鸟类以外的恐龙。他们进一步推测,这种肺结构可能为早期祖细胞群带来一些优势,使他们能够进行剧烈的运动。为什么
北极水鸟跋涉
北极水鸟每年都在长距离迁徙到遥远贫瘠的北极地区的繁殖地区。科学家报告说他们也是这样做的。因此这些鸟的蛋不容易被狐狸和其他食肉动物吃掉。在北极筑巢的鸟类有着令人印象深刻的迁徙策略,例如,它们从南非南部,非洲和大洋洲南部的冬季地点飞到北极的繁殖地。已经深入研究了这些鸟为长途旅行付出的物理成本,并且已经对这些鸟如何完成旅程进行了许多研究。但是,正如一篇相关文章所写,人们为何在这么长的路途上旅行仍然不清楚。为了验证在高纬度地区可以减少捕食的假说,劳拉·麦金农(Laura McKinnon)及其同事在1,500个人造鸟巢中放置了鸡蛋,并将其放置在北极的一个地区。七个水鸟繁殖地点,从南到北长3000多公里。研究人员监测了这些鸟类至少两个赛季的巢穴,发现巢越不发达,对捕食者的影响就越小。在一篇相关的文章中,Olivier Gilg和Nigel G. Yoccoz详细阐述了捕食如何影响北极生物植物遗传已经准备好
植物遗传准备已经破解植物的遗传密码黄花蒿能增加抗疟药物的产生,植物可以用来生产一种抗疟药物,疟疾的天然物质研究人员表示,遗传图谱将为未来的人们带来更多的抗疟药物储备,Ian Graham及其同事对植物中的所有信使RNA分子(即转录组)进行了测序,产生特殊基因及其标记,研究人员在实验室种植了几代青蒿,以证实他们的研究结果,证实这种药用植物在中国已经种植了更多一千年,可以转化为一个更强劲的全球作物。他们记录了那些可以用来提高农业产量的工厂,降低生产成本,确保工厂中的青蒿素处于可持续的全球供应。青蒿素是致命的疟疾寄生虫广泛使用的强效治疗的关键组成部分。预计这种以青蒿素为基础的治疗在不久的将来将在世界范围内增加。在一篇相关文章中,Wilbur Milhous和Peter Weina更详细地描述了青蒿的遗传图谱及其含义。
(本节独家文章由美国科学促进会提供)
“科学时报”(2010-1-18 A3国际)

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