5月王牌聚焦:中国科研的争议与分量

导读:

毋庸置疑中国在世界学术界的影响越来越重要,这不仅仅体现在中国已经成为了世界第二大研发输出国,还有在各个尖端研究领域,中国学者的成果越来越受到重视——无论是好的方面还是坏的方面。


毋庸置疑中国在世界学术界的影响越来越重要,这不仅仅体现在中国已经成为了世界第二大研发输出国,还有在各个尖端研究领域,中国学者的成果越来越受到重视——无论是好的方面还是坏的方面。

5月Nature推出专题特别介绍了国内科研,从多个方面探讨了中国科研的现状、机遇和挑战。除了这些探讨之外,更加具体的成果更具说服力:本月中科院学者Nature报道了埃博拉病毒研究最新成果,研究人员利用2014年7月至11月期间在塞拉利昂的五个大区检测的3000多份埃博拉病人样本,成功分离测定175株病毒全基因组序列。通过对于这些病毒基因组的系统分析,得到一系列重要的研究结论。

首先,研究人员发现埃博拉病毒的进化速率相比于暴发初期明显降低,由每年每千个核苷酸位点2.03次突变减少为每年每千个核苷酸位点1.23次突变。这一结果引起了广泛的争论:进化速率的大幅提升将会给埃博拉疫苗和药物的研发造成巨大的影响。而此次最新数据和分析结果证实病毒的进化速率并未大幅提升,基本与历史平均速率相仿。此外研究也表明埃博拉病毒遗传多样性在持续增加,相比于之前的报道,中国科学家团队发现了440个单核苷酸多态性位点,其中有四分之一的位点是非同义突变位点,有可能造成病毒蛋白结构和性质的改变。

本月Cell杂志也发表了国内学者的一系列表观遗传学成果,三篇论文发现了真核生物DNA的新修饰形式,证明在果蝇基因组中存在6mA的甲基化修饰,而且这一修饰在胚胎发育早期阶段受到去甲基化酶DMAD(果蝇Tet同源蛋白)的精确调控。

研究人员利用CRISPR/Cas技术制备了去甲基化酶DMAD的一系列突变体,发现DMAD对于果蝇的生长发育是必须的,同时证明了DMAD在体内具有催化果蝇基因组6mA的去甲基化的功能。体外实验也表明DMAD具有直接催化6mA去甲基化酶的活性。此外,该研究对果蝇卵巢中DMAD调控6mA去甲基化的过程及功能进行了分析。研究人员还通过进一步对DMAD突变体及野生型果蝇卵巢基因组DNA的MeDIP高通量测序,发现果蝇卵巢基因组中的6mA修饰经常发生于转座子区域,特别是在DMAD突变体中,位于转座子区域的修饰显著增加。这表明DMAD可能通过降低转座子区域的6mA修饰来调控转座子的表达。研究揭示了真核生物DNA新修饰形式,在表观遗传研究领域取得了原创性的突破。

除了这些成果,另外两项国内学者的新发现则引发了广泛的关注与争议,首先是中山大学的研究人员利用CRISPR-Cas9基因编辑系统,除去了人类胚胎中的一个突变基因。这项研究工作采用了少量的胚胎,且只取得了部分成功,但却引发了人们对于以可能遗传给后代的方式来编辑人类基因组——相关伦理道德的广泛争论。

目前研究人员和伦理学家对于是否应该继续这样的研究意见不一,但大多数人都赞同在将改造胚胎植入到人体之前,应该进一步地讨论它的伦理和法律后果。就此本月美国国家科学院(NAS)和国家医学院(NAM)宣布,将推出重大的举措为人类基因组编辑制定指导准则。

另一项成果则由南京大学的学者完成:南京大学张辰宇教授的课题组报告称,发现孕妇食物中的小分子非编码RNAs可通过胎盘转移来控制胎儿的基因表达。

研究人员在人类的脐带血、羊水和动物胎儿中检测到了一定水平的外源植物miRNAs。当喂给孕鼠金银花水煎液(外源植物microRNAs浓度为食物中的生理浓度)时,在胎肝中检测到了显著水平的植物MIR2911。最后,他们喂给孕鼠人工合成的甲胎蛋白(Alpha-fetoprotein,AFP) siRNA,证实可显著降低AFP mRNA和蛋白质水平。他们还进一步证实,MV驱动的小RNAs可以通过胎盘。

这项成果不得不让人心生警惕,如果孕妇食物中的小分子非编码RNAs确实可通过胎盘转移来控制胎儿的基因表达,那么我们对于孕妇饮食条件要更为谨慎,这值得深入探讨。

无论是各自领域的重大成果,还是令人争议的科学研究,中国科研都在挑战和阻力中奋力前进,我们也许需要的是打破常规的创新精神,以及坚持不懈的努力。

本文来源于:生物通

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