2月27日《科学》杂志精选
时间:2017-12-07

  2月27日“科学”杂志精选 - 新闻 - 科学网

  从英格兰海岸的水下考古遗址中分离出来的DNA表明,在现代人类开始在那里种植小麦之前,小麦在大约2000年前进入了该地区。这一发现意味着狩猎采集者和农民在粮食交易中远远早于农业。它也揭示了从中石器时代到新石器时代的早期阶段,在此期间,种植者们取代了整个欧洲的狩猎采集者(从东到西)。这一时期一直是很多争议的话题,一些研究人员认为,东方移民迅速迁移到英国的狩猎采集者,而另外一些则认为该地区正在逐步采用农业。奥利弗·史密斯(Oliver Smith)及其同事分析了Bouldnor Cliff(他们在怀特岛离岸)的沉积物核心,并重建了大约8000年前(在被淹没之前)现场存在的动植物物种的变化。研究人员发现了与近东小麦相对应的一系列保藏的古DNA(或sedaDNA),但没有发现其植物的证据和其花粉的任何痕迹。由于农业在6000年前就植根于英国,他们的研究结果表明,欧洲西北部的狩猎采集者至少在2000年前与新石器时代种植者发展了社会关系。

  作物受双链RNA保护

  研究人员设计了烟草植物来触发一种称为RNA干扰(RNAi)的基因沉默机制来杀死科罗拉多马铃薯甲虫。这些转基因植物表达杀死可以杀死昆虫的昆虫而不用化学药品的RNA,同时避免昆虫的抗性。这一发现非常重要,因为科罗拉多马铃薯甲虫对所有已知的杀虫剂都产生了抗药性,最近它被称为国际超级有害生物。这些害虫每年在全球农业方面花费数十亿美元。然而,双链RNA(dsRNA)最近成为有前景的杀虫剂; dsRNA可能导致RNAi。 Jiang Zhang和他的同事们知道,向害虫提供双链RNA可以使这些昆虫的基因沉默,但是现有的转运机制并不能很好地发挥作用。因此,他们设计了针对两个马铃薯甲虫基因的dsRNA构建体,这两个基因都是昆虫存活所不可或缺的;他们在植物细胞的质体或细胞质中表达了这些基因,研究人员发现转基因马铃薯植株中含有dsRNA质粒产生稳定的dsRNA,在甲虫摄入马铃薯叶片的5天内杀死甲虫,并且在其细胞质中含有dsRNA(SiRNA)的马铃薯细胞中产生短干扰RNAs,这是有效的农药少得多。因为质粒来自蓝细菌,缺乏RNAi通路,所以它们没有能够降解dsRNAs的酶,他们说这些RNAi增强型转基因马铃薯能够产生新一代对环境无害的物种特异性杀虫剂。

  以蚊子的性选择为模型的疟疾传播

  根据一项新的研究,冈比亚按蚊(疟疾的主要媒介)的蚊子的性选择解释了为什么这种特殊的物种如此有效地将致命的疾病传染给人类。研究人员已经知道雄性冈比亚疟鼠可以向女性递送一组化学物质,包括精子和类固醇激素20E,这些化合物可以增加排卵并降低女性免疫力。免疫力的下降导致引起疟疾的寄生虫感染雌性疟疾。现在,Sara Mitchell及其同事证明,16只按蚊蚊的基因组序列显示,按蚊雌蚊和交配诱导产卵刺激(或MISO)繁殖蛋白共同演化了中华按蚊的雄性和20E合成, MISO将与20E交互。据研究人员说,通过这种方式,性选择可以导致某些按蚊物种的系统生产,导致雌性疟蚊产卵量增加,疟原虫感染蚊子的数量增加。因此,他们说,疟疾传播速度最快的非洲和印度的蚊子最近演化出了复杂的螨虫,而南美洲的疟蚊则没有这样的发展。综合起来,这些发现表明性选择已经将许多按蚊物种塑造成有效的疟疾传播者。它们提供了一个例子,说明某一特定有机体的人类性选择如何对人类健康产生重要影响,或提出减少未来疟疾传播的方法。

  瞄准埃博拉进入细胞的双通道

  Yasuteru Sakurai及其同事的新实验表明,埃博拉病毒需要两个钙离子通道(TPCs)在细胞内移动,并完全感染细胞,这些通道可被某些药物阻断。一旦进入,埃博拉病毒颗粒被细胞吞噬,并被包含在称为内体的结构中。为了成功完成感染,这些病毒颗粒必须通过内体膜并传播到所有其他细胞。樱井和他的同事报告说,病毒与TPCs的两个内涵体,可以在治疗上被几种药物或小干扰RNA阻断。粉防己碱是小鼠中最有效的TPCs阻断剂,允许一半的小鼠存活致死剂量的埃博拉病毒。然而,Falzarano和Feldmann指出,在大多数国家粉防己碱没有被批准用于人类,与人类使用相同剂量的小鼠可能是有毒的。

  (本专栏文章由美国科学促进会专门提供)

  “中国科学”(2015-03-10第二版)