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环球科学:无需精子参与!科学家用单个卵细胞培育出小鼠,能活到成年,且可以正常生育

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发表于 2022-3-9 18:42:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
  · 遗传学 ·

  用未受精卵细胞培育出小鼠

  孤雌生殖的老鼠及其后代。图片来源:Yanchang Wei.

  孤雌生殖指的是单个未受精的卵细胞发育成胚胎的繁殖方式。这种繁殖方式通常存在于鱼类和爬行动物中,但并不存在于哺乳动物中。哺乳动物采取有性生殖,在这个过程中来自雄性和雌性的DNA会重新组合,这样子代会同时拥有来自两个亲代的基因。此前的研究发现,在哺乳动物体内,少数一些细胞只会表达来自母亲或父亲的基因。在一项发表于《美国科学院院刊》的新研究中,中国和美国的科学家联合制造出了通过孤雌生殖诞生、存活直至成年的小鼠。

  研究人员从雌性小鼠体内获得了未受精的卵细胞,通过向其中注入一种酶和利用基因编辑改变7个印迹控制区域(在发育过程中具有重要作用)的甲基化情况,使卵细胞进入了接受精子后的正常受精状态。随后,他们多次重复实验,并将这些编辑后的卵细胞都植入了同一个小鼠体内。该雌性小鼠生下的所有小鼠都活过了幼年时期,但只有一只活到了成年且能正常繁殖后代。研究显示,孤雌生殖在哺乳动物中也是可行的,但还需要更深入的研究。

  · 天文学 ·

  原行星盘中发现的最大分子

  Oph-IRS 48周围原行星盘的艺术概念图。(图片来源:ESO/L. Cal?ada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.)

  原行星盘是环绕在年轻恒星周围,由气体和尘埃组成的气体盘,它是行星的“诞生摇篮”。近日,研究者使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)在Oph-IRS 48周围的原行星盘中检测到了二甲醚(dimethyl ether)。二甲醚是一种常见于原恒星盘中的有机分子,它也是与生命相关的较大有机分子的前体,但过去从未在原行星盘中发现过。本次发现的二甲醚,是目前在原行星盘中发现的最大的分子。该研究发表于《天文学与天体物理学》。

  目前多数研究认为,二甲醚等许多复杂的有机分子是在恒星诞生的气体和尘埃云中出形成的。在这样的寒冷环境中,原子和简单分子会附着在尘埃颗粒上,形成冰层并发生化学反应,最终形成更复杂的分子。在这项研究中,研究者发现Oph-IRS 48周围的原行星盘中也存在类似的尘埃颗粒。当Oph-IRS 48加热使冰升华时,二甲醚分子就被释放了出来。研究者表示,这一发现增进了我们对行星形成过程的理解,尤其是复杂分子的起源。

  · 生理学 ·

  人体的器官也有不同的生理年龄

  人的衰老程度与某些疾病的患病和死亡风险密切相关。而人的衰老程度并不是通过实际年龄,而是通过生理年龄来判断的。近期,一篇发表于《细胞报告》的研究发现,在人体的各个器官或组织中可能都存在特异性的生理年龄时钟。

  中国科学家从深圳收集了4066名年龄在20岁~45岁的志愿者的多项数据,包括免疫系统、关键代谢分子、肠道微生物、面部皮肤状态、身体健康状况以及一些临床测试结果。基于这些信息,研究人员获得了评估9个不同器官(肝脏、肾脏等)和生理系统(代谢系统、免疫系统等)的生理年龄指标,并发现人们的器官和生理系统的衰老情况呈现为多样化,其中心血管系统生理年龄的差异最小,而肝脏年龄差异较大,这表明器官和生理系统的衰老情况可能存在差异。这项研究或有助于预测老年人的健康状态,促进对他们的健康管理。

  · 天文学 ·

  银河系中心的巨大气泡是由超大质量黑洞引起的

  模拟得到的银心气泡图像与一张银河系观测图像叠加在一起。(图片来源:ESA/Gaia/DPAC)

  2020年,X射线望远镜eRosita观测到银河系中心的上方和下方各有一个巨大气泡,从那时起,天文学家就开始争论它们如何起源。一种理论认为,气泡是由超新星爆发喷射出的物质驱动的;另一种理论认为,气泡是由银河系中心的超大质量黑洞释放出的能量驱动的。近日,在一项发表于《自然·天文学》的研究中,研究人员通过数值模拟支持了气泡由超大质量黑洞驱动的假说。

  在研究人员提出的模型中,黑洞喷射出的宇宙射线使得银河系中的气体膨胀,远离银河系中心并形成冲击波,这就是天文学家观测到的气泡。研究人员基于这个模型进行数值模拟,模拟结果成功地再现了观测到的气泡的形态和多波长光谱,并给出黑洞的喷流大约在260万年前开始,持续了约10万年。研究人员表示,这项研究为我们理解银河系中心过去的活动迈出了重要的一步。

  · 航天 ·

  国际空间站将演示量子通信技术

  图示部件将用于SEAQUE实验(图片来源:NASA)

  据美国航空航天局喷气推进实验室(JPL)消息,2022年,国际空间站将开展一项名为“空间纠缠退火量子实验”(SEAQUE)的小型实验,在太空环境中测试量子通信技术和探测器修复技术,这可能为未来的全球量子网络建设奠定基础。

  未来量子通信网络的一个重要组成部分是太空节点,能够利用自由空间光通信,以光波为载体,在真空或大气中传递信息的通信技术,将接收和传输量子数据到地面。SEAQUE实验主要用于证明两项技术的可行性:第一项技术是能够让量子通信网络节点将相隔很远的量子发射器和接收器,安全地连接在一起的量子通信技术。另一项技术是通过激光定期修复太空辐射对节点探测器引起的损伤。

  · 神经科学 ·

  小鼠的空间认知能力依赖星形胶质细胞网络

  认知活动和复杂行为需要大脑中的神经元和星形胶质细胞配合实现。星形胶质细胞会通过连接蛋白构成大型网络,在神经环路的建立和动物的学习记忆等行为中发挥重要的作用。近日,发表于《细胞·报告》的一项研究发现,成年小鼠大脑海马体功能的正常发挥依赖星形胶质细胞网络,这对空间认知能力十分关键。

  研究者制造了两种关键连接蛋白受抑制的小鼠模型,发现在短短几星期内,它们就无法维持星形胶质细胞网络的稳定,同时还导致海马体神经细胞信号传递受抑制,并且小鼠彻底失去了空间认知能力。此外,破坏星形胶质细胞网络后,小鼠大脑的星形胶质细胞在形态和基因表达上都发生了类似阿尔兹海默症等神经退行性疾病的变化。研究者提出,正常的大脑衰老过程也常与星形胶质细胞网络断裂有关,因此维持该网络的稳态或许是减缓大脑衰老的重要思路。

  · 新冠疫情 ·

  截至北京时间3月9日10时,据约翰·霍普金斯大学最新统计,全球累计新冠确诊病例449 516 623例,死亡病例6 013 873例。

  根据国家卫生健康委员会官方网站的消息,3月8日0—24时,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例337例。其中境外输入病例104例(广东39例,上海26例,四川13例,甘肃7例,广西6例,北京5例,江苏3例,福建2例,山东2例,云南1例),含13例由无症状感染者转为确诊病例(广东8例,四川5例);本土病例233例(吉林94例,其中吉林市73例、长春市12例、延边朝鲜族自治州9例;山东59例,其中青岛市55例、日照市2例、淄博市1例、威海市1例;陕西17例,其中西安市10例、宝鸡市6例、汉中市1例;天津12例,其中西青区11例、津南区1例;河北11例,其中邢台市5例、保定市3例、石家庄市2例、沧州市1例;江苏11例,均在连云港市;广东7例,其中深圳市6例、东莞市1例;北京6例,其中朝阳区4例、海淀区2例;云南4例,其中昆明市2例、德宏傣族景颇族自治州2例;山西3例,其中运城市2例、晋城市1例;内蒙古3例,其中呼和浩特市2例、阿拉善盟1例;上海3例,其中静安区1例、闵行区1例、嘉定区1例;辽宁1例,在沈阳市;黑龙江1例,在哈尔滨市;浙江1例,在湖州市),含13例由无症状感染者转为确诊病例(山东9例,山西2例,辽宁1例,广东1例)。无新增死亡病例。新增疑似病例15例,均为境外输入病例(均在上海)。

  31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者399例,其中境外输入77例,本土322例(山东106例,其中青岛市93例、威海市13例;吉林80例,其中吉林市65例、长春市10例、梅河口市2例、延边朝鲜族自治州2例、松原市1例;上海62例,其中松江区14例、闵行区11例、宝山区11例、徐汇区9例、嘉定区7例、浦东新区3例、青浦区3例、普陀区2例、长宁区1例、静安区1例;云南24例,其中德宏傣族景颇族自治州23例、临沧市1例;广东20例,均在东莞市;黑龙江14例,均在牡丹江市;江苏4例,均在连云港市;广西4例,其中防城港市2例、崇左市1例、百色市1例;山西2例,均在运城市;辽宁2例,其中沈阳市1例、丹东市1例;内蒙古1例,在阿拉善盟;安徽1例,在安庆市;重庆1例,在渝北区;甘肃1例,在白银市);当日转为确诊病例26例(境外输入13例);当日解除医学观察31例(境外输入27例);尚在医学观察的无症状感染者2749例(境外输入1252例)。

  截至2022年3月7日,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗316548.6万剂次。

  文:二七、白德凡、clefable、韩佳桐

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