哲学家和皇帝马库斯·奥里利乌斯(Marcus Aurelius)引用了一篇科学文章,分析了基因丧失现象及其对生物进化的影响,他说:“损失只不过是变化和变化是大自然的喜悦”。该研究发表在Nature Reviews Genetics上,由遗传学,微生物学和统计学系以及巴塞罗那大学生物多样性研究所(IRBio)的教授Ricard Albalat和CristianCañestro签署。将基因丧失视为一种进化力量的想法是一种违反直觉的观念,因【详细】
数以百万计的微生物在土壤物质的分解中起主要作用。一组研究人员刚刚表明,一群被称为Cercozoa的食菌微生物存在巨大差异。该研究表明,由于气候变化,未来几年的气候将变得更加干旱,这将导致土壤微生物数量的变化,从而导致土壤物质分解的转变,其后果尚未为人所知。通常被忽视的是,我们每天踏上的数以百万计的微生物在土壤物质的分解中发挥着重要作用 - 这一点比鲸鱼和大熊猫更容易引起我们的注意。一组研究人员刚刚表明,一群被称为Cercozoa的食菌微生物存在巨大差异。在四个小土壤样本中,每个样本由半【详细】
科学家们已经发现,疟疾寄生虫间日疟原虫正在迅速发展,以适应不同地理位置的条件,特别是防御广泛使用的抗疟疾药物。这项研究发表于今天的Nature Genetics,为使用基因组监测指导有效的疟疾控制和消除策略提供了基础。间日疟原虫主要存在于亚洲和南美洲,全球有25亿人处于感染风险之中。这种疟疾寄生虫是众所周知难以使用的,新的研究创造了迄今为止该物种最大的基因组数据集之一,所有研究人员都可以使用。由Wellcome Trust Sanger研究所和Wellcome人类遗传信托中心的Domi【详细】
来自布莱根妇女医院和马萨诸塞大学的一组研究人员开发了一套计算机算法,可以准确预测微生物组的行为 - 生命在人体内部和内部的大量微生物。在发表于Genome Biology的论文中,作者展示了他们的算法如何应用于开发治疗严重腹泻感染的新疗法,包括艰难梭菌和炎症性肠病。该团队还展示了如何识别对健康和稳定的微生物群落最重要的细菌,这可以为益生菌和其他疗法的发展提供信息。研究人员设计的开源软件包称为微生物动力系统推理引擎(MDSINE),它使用先进的机器学习技术准确预测肠道中的微生物群落将如何【详细】
许多未培养的微生物在调节地球的生物地球化学过程中扮演着不为人知的角色; 从调节植物健康到在陆地和海洋环境中推动养分循环,以及可能影响全球气候的过程。虽然研究人员正在利用多种方法来识别这些被称为“微生物暗物质”的微生物,并确定它们正在做什么,但大多数技术都不允许它们同时进行这两种微生物。在网上公布2016年6月28日,一项研究的美国国家科学院学报(PNAS),研究人员在加利福尼亚技术学院(加州理工学院)和能源部联合基因组研究所,美国能源部(DOE JGI)的美国能【详细】
为期一周的国际机器学习大会(ICML)于6月24日结束,最后一天包括2016年ICML计算生物学研讨会。加州大学圣地亚哥分校的教授Larry Smarr(计算机科学)和Rob Knight(儿科,计算机科学)以及Qualcomm Institute的数据科学家Mehrdad Yazdani参加了一个海报展示和论文“使用拓扑数据分析来发现人类微生物状态之间的歧视”微生物组数据。“ 借用最初来自拓扑学的统计方法,共同作者将拓扑数据分析(TDA)应用为&l【详细】
抗生素和免疫系统是应对细菌感染的两种力量。现在,来自葡萄牙政治委员会(IGC,葡萄牙)的Isabel Gordo实验室的两项研究首次表明,抗生素和免疫系统的抗性在细菌中相互联系。研究人员进一步发现,适应免疫系统的细菌会影响抗生素抗性谱,作为副作用,细菌对某些抗生素的抵抗力会增强,但对其他类抗生素也会更敏感。这些结果现已发表在科学期刊“ 抗菌药物和化疗和进化应用”上。细菌感染需要免疫系统的有效答案。巨噬细胞是通过识别,吞噬和杀死微生物而首先响应细菌感染的免疫细胞。【详细】
生物膜是粘附在表面上的细菌群落,当它们致病或致病时几乎不可能根除。幸运的是,来自Nationwide儿童医院研究所的Lauren Bakaletz博士和Steven Goodman博士的实验室发现了一个强有力的证据,即创新的治疗方法可能有效地解决细菌生物膜疾病。“大多数,如果不是全部,慢性和复发性细菌感染包括疾病过程中的生物膜,”全国儿童研究所微生物发病机制中心主任,最近研究的资深作者Bakaletz博士说。EBioMedicine期刊。“生物膜是复【详细】
有机卤素如全氯乙烯和三氯乙烯是由于其作为干洗和脱脂剂的工业用途以及它们广泛释放到环境中而成为显着的地下水污染物。像氯甲烷这样的挥发性有机卤素会在释放到大气中时通过引起臭氧消耗而强烈影响大气化学,从而影响地球的气候。长期以来,人们认为这些化合物仅由人类活动产生和释放。然而,近年来,已经鉴定了超过5,000种天然存在的有机卤素化合物,并且有证据表明,土壤中卤素(例如氯,溴)的循环主要由微生物过程驱动。由图宾根大学应用地球科学中心的Andreas Kappler教授和现在隶属于明尼苏达大学的【详细】
构成植物生物质的大部分的植物细胞壁在其结构组成和完整性方面是多样的,复杂的和动态的。细胞壁天生抵抗生物或化学催化剂的解构。这种性质通常被称为顽固性,而顽抗性被认为是纤维素生物燃料具有成本效益的生产的主要障碍。植物生物质的预处理可以放松细胞壁的结构完整性,降低它们对解构的顽固性,并且该研究提供了关于预处理如何在不同类型的生物质中诱导这种细胞壁修饰的见解。深入理解预处理诱导的对不同植物生物质中细胞壁组分的修饰可有助于鉴定导致顽固性的组分,从而促进这些组分的靶向用于遗传修饰以减轻可再生燃料的【详细】
通过放松该生物体的脂肪酸合成酶(FAS),使微生物抽出化学物质,在大肠杆菌的工程菌株中生产了有价值的化学品和燃料。例如,大肠杆菌产生用于制造洗涤剂和润滑剂的化学品以及具有良好燃料性质的甲基酮。先前的微生物生产方法基于可以限制产量的高度调节的酶促过程。研究人员开发了另一种FAS系统,其中来自其他生物的酶与大肠杆菌中的天然FAS一起工作,以提高微生物的化学生产能力。尽管脂肪醇可以从石油,植物和动物来源产生,但是这些化学品的微生物合成是更可持续的生产途径。该系统的进一步优化可导致菌株更有效地【详细】
离子液体(ILs)已被证明是生物质的优良预处理溶剂; ILs将植物物质分解成其成分糖,可用于制造生物燃料。然而,石油衍生的IL的可用性和高成本带来了挑战。直接从生物质“废物” - 木质素单体和半纤维素 - 合成新的ILs正在研究作为一种新方法。当使用可再生生物质来源的ILs来制备柳枝稷生物量时,产生高产量的糖,与使用常规IL获得的结果相当。可再生IL的成本预测为4美元/公斤,远低于目前表现最好的IL,从而提高了生物燃料的经济可行性。因此,从木质纤维素生物质中获得【详细】
大型,快速生长的杨树和其他木本植物是生产运输燃料的理想起点或原料。挑战在于木材形成材料抵抗化学分解。克服这种顽固性是生物能源原料研究的主要目标。科学家通过研究基因调控网络如何控制植物对分解的抵抗力来应对这一挑战。他们开发了两种新方法来理解木质材料的顽固性。这些方法将加速模型木本植物和生物能源原料,西方香脂杨或毛果杨的分子遗传学协议,并促进木材形成和生物量生产力的基因组全基础研究。这些方法应广泛适用于其他木本物种,从而能够比较分析与非遗传影响有关或由非遗传影响引起的遗传调控和变异的演变。【详细】
我们知道,在每个活植物中,有数百万个细胞在一个非常复杂的和谐中共同作用。但我们不知道的是,在每个细胞中,究竟发生了什么。一段时间以来,科学家们已经知道细胞生物力学在植物发育中起着重要作用,但缺乏推进我们知识的工具。佛蒙特大学的研究人员开发出一种方法,可以通过捕获微观凝胶珠中的单个细胞来阐明单细胞生物力学。珠子并不比一缕头发宽,只有六十微米,但它们允许研究人员操纵单个细胞的外部环境并研究细胞如何反应。它们使用琼脂糖制成,琼脂糖是一种在温暖的温度下保持流体状态并在冷却时硬化的材料。 &ld【详细】
损害作物和传播疾病的昆虫会对粮食安全和人类健康产生破坏性影响。杀虫剂是减轻害虫的重要工具,经过基因改造以抵抗某些昆虫的作物也是如此。然而,如果昆虫种群产生抗性,持续暴露于具有相同作用模式的杀虫剂可导致效果降低。同样,如果不实施抗性管理计划,昆虫可能对转基因作物产生抗性。美国昆虫学会(ESA)最近公布了立场声明,提出了如何避免昆虫对农药和转基因作物的抗性的建议。“世界各地人类的健康和福祉取决于防止昆虫传播疾病或破坏作物的有限工具,但昆虫能够迅速获得对这些工具的抵抗力,包括杀虫【详细】
有针对性的癌症治疗,毒性传感器和生活工厂:合成生物学有可能彻底改变科学和医学。但是,在技术为实际应用做好准备之前,需要更多关注其安全性和稳定性,“当前化学生物学意见”发表的一篇评论专家说。合成生物学涉及设计像细菌这样的微生物,使它们以某种方式表现出来。例如,细菌可以被设计成在检测到某些分子时发光,并且可以变成微小的工厂来产生化学物质。合成生物学现在已经到了一个阶段,它已经准备好从实验室进入现实世界,用于患者和现场。根据美国哈佛医学院文章的作者之一Pamela Silver【详细】
合成生物学家正在学习通过重新设计新陈代谢以生产有价值的商品,如精细化学品,治疗剂和生物燃料,将微生物和单细胞生物转变为高产的工厂。为加快识别最有效的生产者,哈佛大学Wyss生物学启发工程研究所的研究人员描述了这一过程的新方法,并展示了遗传编码的荧光生物传感器如何能够在创纪录的时间内生成和测试数十亿个代谢途径的个体变体。讨论和发现在生物技术趋势和美国国家科学院院刊(PNAS)中有报道。生物技术人员通过所谓的“设计 - 构建 - 测试周期”的镜头,对微生物的新陈代谢进行修补以【详细】
加利福尼亚大学圣地亚哥分校和麻省理工学院(MIT)的研究人员提出了在治疗学中使用合成生物学的策略。该方法使得能够在小鼠的疾病部位连续生产和释放药物,同时限制用于生产药物的细菌群体随时间的大小。该研究结果发表在7月20日的自然在线期刊上。由生物工程和生物学教授杰夫·哈斯特(Jeff Hasty)领导的加州大学圣地亚哥分校的研究人员设计了一种临床相关细菌来生产抗癌药物,然后在肿瘤部位自我毁灭并释放药物。然后,研究小组将细菌治疗转移到麻省理工学院的合作者,进行结肠直肠转移动物模型的检测。【详细】
一些微生物可以形成记忆 - 尽管对研究这一过程的科学家来说不方便,但他们并不经常这样做。洛克菲勒大学的研究人员和他们在加州大学伯克利分校的同事已经找到了一种方法,可以更频繁地使细菌编码记忆。他们的发现于12月22日在Molecular Cell中被描述。“CRISPR,在许多细菌中发现的适应性免疫系统,通过存储DNA的片段来记忆病毒。但在本质上,这些记录事件很少发生,”资深作者,细菌学实验室负责人Luciano Marraffini说。“我们已经发现了一种突变【详细】
A组链球菌(GAS)可引起危及生命的坏死性筋膜炎,其迅速扩散并破坏软组织。这些GAS坏死性软组织感染(NSTI)的治疗通常需要重症监护以及外科手术干预并且通常需要截肢受影响的肢体。JCI Insight的一项新研究提供的证据表明,生物膜(一种粘附在组织表面的细菌集合)的形成可能是GAS NSTI的一个复杂特征。由Karolinska研究所的Anna Norrby-Teglund和Nikolai Siemens领导的研究小组确定了一名GAS NSTI患者,该患者似乎对抗生素和外科清洁伤口【详细】