2008年生物技术发展回顾

   日期:2019-09-11     来源:互联网    作者:admin    浏览:22    评论:0    
核心提示:美国获得多项突破性进展,重大成果迭出。利用活细胞成功使死心脏恢复跳动,创造世界最大人工合成DNA,首次直接将一种体细胞转变
美国获得多项突破性进展,重大成果迭出。利用活细胞成功使死心脏恢复跳动,创造世界最大人工合成DNA,首次直接将一种体细胞转变成另一种体细胞,提出细胞统一分子观,造出“假”病毒管住真病毒,培植出红血球细胞等。
  毛黎(本报驻美国记者)2008年1月伊始,美国生物学家就获得两项重大突破:通过给“脱细胞化”处理后的动物尸体心脏注入活细胞,成功使死心脏恢复跳动;通过合成生殖支原体细菌JCVI-1.0中的58.297万个碱基对,成功制造出该细菌的完整基因组,创造了世界最大人工合成DNA组织。
  1月取得的其他重要生物研究成就包括:
  培育出变异炭疽热毒素,能更有效杀灭黑色素瘤,也能抗击结肠癌和肺癌等其他癌症。
  发现感染禽类和感染人类的病毒之间的关键性差异———受体形状,流感病毒必须与伞形受体结合才能感染人类。这有助于监视禽流感毒株的进化,开发流感疫苗。
  利用RNA干扰技术识别出与艾滋病感染密切相关的273个基因,制定出相关的蛋白质列表,可据此预测艾滋病病毒繁殖所需的特殊蛋白质,开发与这种蛋白质进行相互作用的新药物。
  在人类细胞表面确定蛋白质分子teth鄄erin,可将艾滋病病毒颗粒附着在母细胞的外膜上,阻止病毒突变株扩散。该发现有望为病毒学研究开启全新领域,为未来的药物研究铺平道路。
  成功地在不伤害人类胚胎情况下获取胚胎干细胞,可回避相关的伦理争议,有望加速胚胎干细胞的临床医疗研究。
  采用体细胞核移植技术,用捐献卵子及男性皮肤细胞成功克隆出5个人体胚胎,这一突破将使制造患者匹配型干细胞成为可能。
  将控制破伤风毒素合成的基因植入实验鼠神经细胞,通过调节毒素活动,开发出可自由开关实验鼠脑神经回路的技术。这将成为探究大脑记忆和学习能力的重要研究手段。
  3月,发现在细胞内转移核糖核酸(tRNA)分子的结构中保存有进化史上某些早期和最重要的信息,支持了病毒起源于细胞域的理论。
  发现能决定乳腺癌是否会扩散及演变成致命性癌症的蛋白———SATB1,它能改变乳腺癌细胞中1000多种基因的表达水平。
  4月,美国斯坦福大学揭示了不同物种的胎盘进化渊源,再现了形成和调控胚胎的基因进化史,表明胎盘基因不断进化调整自身,形成物种特异性基因,以适应老鼠、大象、人类等各个物种的不同繁殖需要。这是全球首次关注胚胎中的基因表达,填补了一个被忽略领域的空白。
  中美科学家联手发布番木瓜的首张基因组草图,这将为研究开花植物的进化提供新信息。
  美国得克萨斯大学与澳大利亚同行将从70多年前就被正式宣布灭绝的动物袋狼(亦称塔斯马尼亚虎)标本中分离提取出的基因植入老鼠胚胎并显现功能,这是已灭绝种类的基因首次在另一个活的有机体上发挥功能,证明灭绝动物的DNA有可能被激活。
  5月,美国洛克菲勒大学采用新型特殊显微镜,首次实时和直观地目睹了来自单一活细胞的无数分子在细胞表面组合形成艾滋病病毒颗粒的过程,有望帮助科学家开发艾滋病治疗方法,重新审视有关艾滋病病毒的研究。
  美国研究人员研究证实,携带靶标核酸分子的微球能对树突状细胞再编程,关闭免疫系统对制造胰岛素的β细胞的攻击,该研究有望用于Ⅰ型糖尿病患者的临床试验。
  6月,美国怀特黑德生物医学所发现,有些癌细胞可以释放“骨桥蛋白”,这种蛋白质会“唤醒”体内休眠的癌细胞。这一发现有助于了解并预防癌细胞在体内的扩散。
  美国研究人员成功获得一种能刺激神经干细胞发育成神经细胞的小分子Isx-9,为神经再生医学和脑癌症化学疗法提供了重要基础。
  美国约翰霍普金斯大学发现,个体DNA序列

的遗传外标记会随时间推移而发生改变,这种后天性的变化可能会解释迟发性疾病如癌症出现的原因。
  美国宾夕法尼亚大学开发出的新型“DNA疫苗”成功地使实验动物同时对多种禽流感病毒毒株产生大范围免疫反应,抵御多种禽流感病毒的入侵。7月,美国纽约州立大学石溪分校通过重
  新排列脊髓灰质炎病毒的遗传密码,制造出自然界没有的“假”脊髓灰质炎病毒。动物实验表明,该“假”病毒可发挥灭活疫苗作用,使实验鼠提高对真病毒的免疫力。这一成果有望用于开发新疫苗。
  美国科学家首次成功绘制出第一张完整的高分辨率人类大脑皮层神经系统图,可形象显示人类大脑皮层的各种活动和神经元构成,将为解开人类大脑活动之谜提供最直接的工具和手段。
  美国能源部阿贡国家实验室与中国和新加坡同行合作,成功获得H5N1禽流感病毒中最重要的一种蛋白———RNA聚合酶的晶体和特征结构,并发现如能阻断该蛋白中的pB1和pA这两种亚单元的结合,就能防止H5N1病毒进行复制,从而有望找到对付禽流感病毒的新药或疫苗。
  美国得克萨斯大学医学院研制出带有酶活性的抗体,可辨识几乎所有不同形式的HIV,解决了HIV的多变性问题。8月,美国先进细胞技术公司利用胚胎干
  细胞培植出红血球细胞,人类将有可能从此结束献血。
  美国科学家利用X射线晶体成像技术,成功获得流感病毒蛋白关键部位———甲型流感病毒NS1蛋白上与人体蛋白目标相结合部分的三维结构图,该成果有望帮助开发应对包括致命性禽流感在内的多种流感的药物。
  美国哈佛大学与日本鹿儿岛大学成功地使一只移植了猪肾脏的狒狒生存了83天,刷新了异种动物间器官移植成活的最高纪录,使得利用猪内脏为人类进行器官移植的梦想又向前推进一步。
  通过使用“直接重组”技术,美国科学家将小鼠体内构成胰腺约95%%的、原本分泌酶类的外分泌细胞成功转变成为可生产胰岛素的胰岛β细胞,这是首次无需借助胚胎干细胞,直接将一种体细胞转变成另外一种体细胞。
  美国科学家破解了在大多数癌症生长过程中起关键作用的端粒酶的秘密,为研发新型抗癌药物开辟了新途径。
  美国和瑞典科学家发现管控癌细胞侵入性和存活能力的转化生长因子b(TGF-b)的一个全新信号通道,为依赖于TGF的乳腺癌和前列腺癌等癌症的研究开辟了全新方向。
  9月,美国提出细胞统一分子观———只有68个分子构建模块被用来构造细胞的4个基本组成部分:核酸(DNA和RNA)、蛋白质、聚糖和脂质,并以图示法标示了所有细胞的主要组成部分。就像门捷列夫元素周期表对化学研究的重要作用一样,这个细胞可视化图示将为生物学家提供新的研究框架。
  美国科学家完成丝盘虫的完整基因组测序。丝盘虫是自然界最原始的多细胞生物之一,该成果将给所有高等动物的进化研究提供新的借鉴。
  美国研究人员研发出从肿瘤中分离出癌症干细胞的方法,并发现癌症干细胞的标识蛋白。该成果有助于锁定癌症细胞靶标并将其杀死,以开发以癌症干细胞为目标的新疗法。
  美国科学家绘制出详细的基因突变图谱,用以深入了解两种最致命的疾病:胰腺癌和胶质母细胞瘤。
  美国太平洋生物科学公司9月30日展示了最新研发成功的个人基因组测序样机,大小类似家用微波炉,可在15分钟内完成基因组
  测序,费用只需1000美元。
  10月,美国科学家利用纳米粒子成功地运送具有致命毒素的白喉基因,“以毒攻毒”彻底杀死了胰腺癌细胞。
  美国得克萨斯大学发现,横向基因跳跃也发生在哺乳动物和两栖动物身上,即hAT转座子通过捎带病毒的方式,在数百万年前横向传递给了某些物种。
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1月,美国生物学家首次发现一类新的马达蛋白质HARp,其能“重绕”双链DNA分子某些未被缠绕的部分,阻止关键基因被表达。该发现有助于理解造成罕见的席姆克免疫性多骨发育不良遗传障碍的分子机制。
  美国科学家首次解码了一个急性骨髓性白血病癌症病人的完整基因组,找出一系列“新”基因,该发现有助于更好理解癌症遗传病理,为更好治疗癌症扫清道路。
  美国科学家成功重建非典病毒。今后可对重建的非典病毒进行试验,进而找到有效的非典疫苗和疗法。美国神经生物学家发现,成人的大脑神经
  元可重塑自身连接,推翻了一个世纪以来的传统认知,为了解大脑皮层回路的潜在灵活性以及探索大脑与认知相关的高级区域点燃新希望。
  12月,美国科学家在研究中发现,记忆很可能并不全由大脑完成,而是存储在DNA中,即“细胞记忆”。当DNA受损时,一些细胞的“记忆”会慢慢丢失,这可解释人类记忆为何会随年龄增大而衰减。
  美国克利夫兰医院实施美国第一例面部移植手术,为一名女性更换了80%%左右的面部皮肤,并移植了骨头、牙齿、肌肉和神经,也是迄今世界规模最大、最复杂的面部移植手术。
  美国加州理工学院捕捉和录下了果蝇胚胎细胞迁移的“复杂舞蹈”,解释了关键基因突变如何影响胚胎的正常发育,使科学家对基因突变特征的诠释成为现实。
  美国科学家破译了长毛猛犸象80%%的基因组,这将有助于重建灭绝动物的基因组,或能使其重返自然界。
  美国和捷克遗传学家分别在老鼠和果蝇身上鉴别出两个物种形成基因———prdm9和分离变相因子,它们能抑制不同物种后代的繁殖能力,驱动新物种的产生。其中,prdm9是造成小鼠亚种杂交所生的雄性后代不育的“罪魁祸首”,这是首次在哺乳动物身上发现这种基因,证实了基因外改变在物种形成中起重要作用的猜测。分离变相因子则导致两个亚种果蝇杂交时制造出的后代为雄性。这两项研究将为未来发现更多物种形成基因铺平道路。
  美国怀特海德生物医学研究所成功地将在基因重组过程中所需病毒的数目从4个减少到1个,极大简化了诱导多能干细胞(ipS)的生成,在用单一病毒获得ipS的新技术领域,消除潜在的有害病毒方面取得重要进展。
  英国获得多项重大进展,培育出人兽混合胚胎,发现细菌细胞中的“危险指挥中心”———“压力分子”,首例定制器官的“再造气管”手术成功,首例排除乳癌隐患的“设计婴儿”孕育出世。

 
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