“小柯”是一个科学新闻写作机器人,由中国科学报社联合北京大学高水平科研团队研发而成,旨在帮助科学家以中文方式快速获取全球高水平英文论文发布的最新科研进展。进行适应性杂交的雌性蟾蜍更喜欢高质量的异种交配。美国北卡罗来纳大学Karin S. Pfennig和Catherine Chen研究组合作报告,进行适应性杂交的雌性蟾蜍更喜欢高质量的异种交配。这一成果3月20日发表于《科学》。
通常认为杂交(种间杂交)是随机发生在两个物种的成员之间。与预期相反,雌性平原蟾蜍可以通过优先与另一物种雄性墨西哥蟾蜍的优质雄性交配,来提高其进化适应性。从墨西哥雄性蟾蜍的交配可以预测它们的杂交后代的健康状况,由于这些特性,平原雌性蟾蜍更偏向墨西哥雄性蟾蜍,但仅在杂交适应性强的种群和生态条件下发生。通过选择另一物种适应性增强的伴侣,雌性会增加杂交的益处,并在整个物种之间进行性选择。
物种之间的非随机交配可以增加物种间适应性基因流动的可能性,因此适应性基因渗入不是简单的偶然事件。生物材料可在活体中进行遗传靶向化学组装。美国斯坦福大学Karl Deisseroth研究组利用生物材料在活细胞、组织和动物中进行遗传靶向化学组装。该研究3月20日发表于《科学》。通过整合工程酶靶向技术和聚合物化学,研究人员从遗传学上指导特定的活神经元,以指导质膜上电功能(导电或绝缘)聚合物的化学合成。
电生理和行为分析证实,功能高分子经过合理设计、以基因为靶标的组装后,不仅保留了神经元的生存能力,而且还实现了对自由活动动物的膜特性的重塑和特定细胞类型的行为调节。这种方法可以在活系统中创建各种复杂的功能性结构和材料。据悉,多细胞生物系统(例如大脑)的结构和功能复杂性超出了人类设计或组装能力的范围。
如果将其视为特定化学的解剖学定义的区室,并利用生物学来组装复杂的功能结构,则可以招募活生物体中的细胞来构建合成材料或结构。糖诱导的肥胖和胰岛素抵抗与果蝇寿命缩短无关。英国MRC伦敦医学科学研究所Helena M. Cochemé课题组发现,糖诱导的肥胖和胰岛素抵抗与果蝇寿命缩短无关。3月19日,《细胞—代谢》在线发表了这一成果。
高糖饮食会导致口渴、肥胖和代谢异常,从而导致包括2型糖尿病在内疾病以及寿命缩短。然而,肥胖和水失衡对健康和生存的影响是复杂的。研究人员表明,高糖会导致果蝇成年期脱水,补充水分可以充分恢复它们的寿命。相反,代谢缺陷与水无关,这表明糖诱导的肥胖与体内胰岛素抵抗(且寿命减少)无关。高糖饮食可促进尿酸(嘌呤分解代谢的最终产物)的积累,以及肾结石的形成,肾结石的形成会因脱水和生理酸化而加剧。
重要的是,调节尿酸的产生以水依赖的方式影响寿命。此外,在人类队列中的代谢组学分析表明,饮食中糖的摄入强烈地预测了嘌呤的循环水平。这一模型解释了独立于肥胖和胰岛素抵抗的高糖饮食的病理生理学,并强调了嘌呤代谢是延长寿命的靶标。研究揭示线粒体过度活跃导致社交行为缺陷的分子机制。近日,瑞士洛桑大学Claudia Bagni研究组发现,Aralar将GABA隔离进过度活跃的线粒体,从而导致社交行为缺陷。
相关论文发表在3月19日出版的《细胞》杂志上。研究人员发现,在人类CYFIP1(一个与自闭症和精神分裂症相关的基因)的同源物中,果蝇的突变体表现出线粒体过度活跃和改变的群体行为。研究人员确定线粒体活动的GABA可用性调节是生物学相关的机制,并证明其对社会行为的贡献。具体而言,线粒体活性的增加会导致线粒体中的γ-氨基丁酸(GABA)隔离,从而降低GABA能信号传导并导致社交缺陷。
线粒体活性或GABA信号的药理和遗传操作可纠正观察到的异常。研究人员将Aralar鉴定为线粒体转运蛋白,从而在线粒体活性增加时隔离GABA。这项研究增加了人们对在生理病理条件下线粒体如何调节神经元稳态和社会行为的理解。据了解,社交障碍常常与线粒体功能障碍和神经传递改变有关。尽管线粒体功能对于大脑稳态至关重要,但线粒体破坏是否会导致社会行为缺陷尚不清楚。