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为什么科学家会奖励植物动物基因组

导读几乎每个星期,科学家们都会发布一些生物或植物的独特DNA代码。就在二月份,他们发表了草莓,纸桑树,大白鲨和南极黑鳍金鱼的基因组。他

几乎每个星期,科学家们都会发布一些生物或植物的独特DNA代码。就在二月份,他们发表了草莓,纸桑树,大白鲨和南极黑鳍金鱼的基因组。

他们还宣布,由于众筹活动,他们制作了Lil BUB的基因组,这是一只拥有大量互联网的雌猫。随后在1月取得了显着的进步:蝾螈的基因组改良,蝾螈以重生断肢和其他身体部位而闻名。科学家已经发现基因组很长一段时间了。第一个来自动物 - 一种蠕虫 - 来自1998年。现在,该技术已经取得了足够的进展,科学家去年宣布了一个项目,为地球上所有生命形式生产基因组,而不是细菌和称为古细菌的单细胞生物。他们称之为“生物学的moonshot”。

但揭示新基因组有什么意义呢?

对于科学家来说,在他们最喜欢的有机体的引擎盖下进行详细观察,可以为学习其注意对象的最深层秘密提供立足点,从而发现生命如何运作,以及可能如何预防疾病。

带上蚊子。去年年底,研究人员发表了一篇关于特别危险的蚊子种类的DNA代码的大大改进的描述:埃及伊蚊,因传播寨卡病,登革热和黄热病而臭名昭着。

这项成就来自分析80名蚊子兄弟的DNA。他们出生在纽约洛克菲勒大学的Leslie Vosshall实验室,最近Krithika Venkataraman试图制造更多蚊子,成千上万的蚊子蜂拥在笼子里。

她把一根管子从嘴里伸出来,像一根稻草一样伸进一个充满雄性蚊子的透明立方体里。然后她反复吸入大约30只雄性一次进入管中。她数了一下,然后将它们吹进另一个容纳女性的立方体中。不久,两性交配了。

您可以将基因组视为构建生物的指导书。它的语言是一个四字母的字母表,代表构成DNA分子内部的四种化合物。这些化合物沿着分子的顺序是代码;它创造了我们称之为基因的“词汇”。

例如,蚊子基因组长约12.8亿个字母,略长于人类版本的一半。Vosshall实验室的Ben Matthews说,了解DNA序列可以让科学家用基因编辑技术对其进行操作,他是去年11月发表了对蚊子基因组精细描述的国际团队的一员。

一旦研究人员开始分析该版本的DNA代码,发现就开始爆发了。

- 它们几乎使已知大小的基因家族增加了一倍,这些基因帮助蚊子感知环境中的信息,例如人类的气味。Vosshall说,那是“完全,令人兴奋,出乎意料的”。(沃斯豪尔的薪水由霍华德休斯医学研究所支付,该研究所也支持美联社健康与科学部。)

Vosshall说,进一步的研究可能会揭示蚊子注意什么的惊喜。这可能会导致更好的诱捕蚊虫陷阱,以及更好的驱虫剂。她说,也许科学家们可以找到一种“蚊子比”老式待机者“令人厌恶的”10,000倍的东西。

- 他们发现了有关基因的新细节,让一些蚊子抵抗某些杀虫剂。这可能是预测什么杀虫剂对某些种群没有用处的可能步骤,也是预防用于对抗昆虫的新化学武器的潜在先机。

- 他们发现了一大类杀虫剂以前未知的目标。这可以为设计针对蚊子的新版本打开大门,同时保护有益昆虫并减少人们的风险。

- 他们缩小了对遗传变异的研究范围,这些变异可以防止一些埃及伊蚊感染登革热患者,这种严重的流感样疾病每年导致数百万人患病。Vosshall说,如果可以鉴定这些变异体,科学家可能会利用基因工程在一些蚊子中繁殖它们,然后可以通过野生种群释放这些变种。Vosshall和Matthews说,这些变种或其他变种也可能有助于减少传播寨卡病和黄热病的威胁。

类似的策略可能会被用来使蚊子数量过多的男性。这样可以在短期内减少蚊虫叮咬 - 只有雌性叮咬 - 并打开了通过基因工程缩小野生种群的大门。新的基因组揭示了DNA延伸的细节,使蚊子成长为雄性,马修斯在追求更多男性策略时称之为“第一步”。

1月发表的蝾螈基因组基于欧洲科学家去年的出版物。虽然它的基因组大小是人类基因组的10倍,这使得分析更加困难,但是蝾螈的再生能力是一种明显的诱惑。

Axolotls可以取代“几乎任何可以切断它们的东西,只要你不切断它们的头部,”肯塔基大学的列克星敦大学的杰拉米亚史密斯说,他是最近的基因组论文的作者。

但史密斯指出了另一种可能会更快地为人类医学付出代价的伎俩:蝾螈也能治愈大伤口而不会留下疤痕。

至于学习如何让人们成长为断臂,他认为这还有很长的路要走。

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