生物技术前沿一周纵览（2014年6月20
桉树基因组测序完成
生长速度快的桉树是国际制浆、造纸和化学纤维素行业的基础，同时它们还被看作是生物能源和生物材料的潜在生物质原料。桉树基因组测序已完成。它含有迄今在植物基因组中所发现的最大数量的串联重复以及特异代谢物（起化学防御作用，能提供独特的药用油萜）的最高密度的基因。与姊妹物种蓝桉和其他巨桉类树种所做的对比，显示了动态基因组演化和近交衰退的热点。比较基因组数据的获得，能够促进研究如何加快繁殖周期以提高生产力和木材质量以及开发适合各种不同生境的桉树品种。（Nature）
植物减数分裂异位重组受OsHUS1控制
减数分裂（Meiosis）是一种特殊类型的细胞分裂，产生有性生殖的配子。在减数分裂过程中，同源重组不仅发生在同源染色体等位基因序列之间，而且也发生在离散位点的非等位基因同源序列之间。这种异位重组是染色体改变的主要原因，为了确保基因组的完整性，这些异位重组必须尽快解决。尽管异位重组抑制很重要，但这一过程背后的机制在很大程度上仍然是未知的。以分离参与异位相互作用抑制的基因为目标，研究人员用水稻作为模型系统，研究了水稻HUS1的同源基因——RAD9-RAD1-HUS1 (9-1-1)的一个成员，并探讨了其在减数分裂重组中所发挥的功能，结果表明，OsHUS1可能通过形成典型的RAD9-RAD1-HUS1 (9-1-1)复合体，参与调控减数分裂过程中的异位相互作用，对检测和去除减数分裂过程中非等位基因序列之间的异常关联，起着特殊的作用。（PLoS Genetics）
构树叶活性成分分离表征
构树为桑科植物，分布和应用价值广泛，被用于造纸业、畜牧业和医药行业。构树叶在中国一些地方被用作茶叶，也被用作动物饲料以提高肉的品质。构树中除了含有营养物质外，还含有丰富的酚酸类化合物、二萜和生物碱。但关于构树叶中酚苷类成分对雌激素生物合成的影响和抗氧化活性尚未见报道。研究人员合作采用活性导向分离策略，对构树叶中活性成分进行分离、鉴定和生物活性评价。通过溶剂萃取和各种色谱分离手段从构树叶提取物中分离得到20个酚酸类化合物，现代波谱技术结合化学方法确定其中5个为新的酚酸类成分。生物活性实验表明其中6个化合物（包括4个新化合物）具有雌激素生物合成抑制活性，8个化合物（包括2个新化合物）显示出较好的抗氧化活性。构树叶中的化学物质可以调节人体和动物体内雌激素的生物合成水平，提示构树叶可开发为保健食品，同时在一定程度上阐述了构树叶作为饲料可以改善动物肉的品质的潜在机理。（PLoS ONE）
预测亚洲的禽流感感染的新统计模型
H7N9 型禽流感的两波流行迄今为止已对中国造成了影响，大部分人类病例被认为是由于接触了活禽市场上被感染的禽类。H7N9型禽流感发生新的一次流行的可能性是一个重要的公共卫生问题。家禽所受到的H7N9感染症候温和，同时亚洲地区兽医服务的资源也有限，这些都妨碍了对市场所进行的积极监测。研究人员对中国的这类市场进行了广泛的调查，同时也整理了有关人类和家禽已证实感染病例的最新记录。利用这些数据、结合各种不同的地理和环境参数来建立一个全面的统计模型，该模型能准确预测中国活禽市场上H7N9感染的风险。该模型在整个亚洲地区的外推表明，感染风险最高的地区包括一直没有检测到该疾病的中国的某些城市地区、孟加拉国的一个很大地区、越南的河流三角洲地区、以及印尼和菲律宾的部分地区。这项研究超越以前研究之处是使用了更全面的数据集和统计分析，应能帮助确定该地区监测系统的轻重缓急。(Nature Communications)
青蛙舌头怎样黏住猎物
角蛙（Ceratophrys sp.）能吃下相对于其自己的身体尺寸来说非常大的猎物，这是由于其黏性舌头能产生强大的拉力。一项研究表明，这种青蛙舌头的黏力可以大于它们自己的体重，也可以明显超过任何潜在猎物的重量。科研人员利用压力敏感的玻璃板测定了角蛙属青蛙舌头的黏附性能，发现青蛙舌头所产生的拉力高达青蛙体重的三倍，并且拉力随撞击压力的增大和撞击持续时间的缩短而增大。接触区域黏液覆盖越少，黏附力越大，说明黏液本身可能并不简单是作为某种液体黏合剂，而舌头表面对黏附作用有重要贡献。青蛙舌头在具有与天然猎物表面材料如皮毛、羽毛或角质层等的性质更相似的不同结构和表面化学特性的表面上是否也能达到类似的黏附强度仍然有待观察。实验数据显示，青蛙舌头与那些具有常用技术用途的对压力敏感的黏性材料如胶带或黏性标签相比性能会是最好的。（Scientific Reports）
一个小分子怎样延长线虫的寿命
限制热量能延长很多不同生物的寿命和延迟与年龄相关的退化。少数小分子代谢物被发现调控衰老过程，但我们对其中所涉及的机制却知之甚少。最近的研究报告显示，三羧酸循环中间体α-ketoglutarate （α-KG）能将成年线虫的寿命延长大约50%。α-KG的分子目标是ATPase的β亚单元。α-KG依赖于TOR（target of rapamycin）通道，并且不会延长限制饮食动物的寿命，这说明在α-KG的效应与饥饿/限制饮食之间存在一个联系。（Nature）
基于细菌表面展示酶的生物燃料电池
生物燃料电池使用酶或产电微生物作为生物催化剂，通过电化学途径将生物质燃料中的化学能直接转化为电能。生物燃料电池反应条件温和、原料来源廉价、生物相容性好，因此具有较好的应用前景。研究人员在基于细菌表面展示酶的生物燃料电池方面取得系列研究进展，开发出具有较高能量输出和稳定性的新型电池，有望作为植入式在体电源和便携式电源得到广泛应用。利用生物模板法在氟掺杂二氧化锡（FTO）导电玻璃上制备出具有三维多孔结构的金膜，并以此作为电极共价固定漆酶，制成生物阴极。该三维多孔金膜可显著地提高酶的固定效率，并实现直接电子传递。生物阳极则采用细菌表面展示的葡萄糖脱氢酶突变体（bacteria-GDH）。电池在连续工作55小时后仍可保持84%的最大功率密度，表现出较高的稳定性。该研究基本解决了酶基燃料电池研究中存在的酶稳定性不高、成本高等问题。（Analytical Chemistry）
面向DNA数据库的物种界定规程
公共DNA数据库中包含很多生物类群，为系统学提供了大量数据来源。目前，基于分子数据的物种鉴别和界定工作已经逐步开展。现代测序技术的飞速发展，带来了海量分子数据的同时，也导致很多研究人员无法为相关数据提供准确的分类学信息。这些分类信息不够完整的分子数据，阻碍了在物种一级水平上开展精细的数据挖掘。同时，基于较大数据库进行物种聚类研究，也需要整合多个基因片段，从而在数据结构和计算过程中产生了很多问题。研究人员开发了一种在分子序列数据库中界定物种的方法：1）获取所有昆虫的DNA序列，并对它们进行文本加工；2）根据一定的规则过滤掉重复数据；3）划分遗传位点L；4）根据每个位点信息，界定物种S；5）物种单元与位点相匹配，形成一组多位点物种界定的数据矩阵L×S。除了可以估算物种多样性，该规程还将促进现代序列数据集的物种界定。特别是L×S矩阵代表了后分类学思路，将可以解构种级元基因组数据。这些方法将可以在多个基因位点，甚至基因组水平提取大量数据，产生更多研究物种多样性的L×S数据矩阵，从而整合到后续的系统发育的流程。（Systematic Biology）
硫糖在天然产物中的吸收
硫原子存在于很多次生代谢物中，但尚不清楚它是怎样被结合到这些天然产物中去的。科研人员识别出一个噻唑合成酶同源物BexX，它参与含2- 硫糖的抗生素BE-7585A的生物合成。BexX通过从半胱氨酸或“钼蝶呤”的生物合成通道获得硫载体蛋白(因为BE-7585A生物合成基因簇不含硫载体基因)来催化6-磷酸葡萄糖向2-硫葡萄糖的转化。从一级代谢通道劫持硫转移系统来促进一种天然产物的生物合成，代表着一级和次级代谢之间的一个异乎寻常的联系。（Nature）
