写于 2018-12-10 02:12:00| 永利澳门娱乐场官网| 市场报告

四年前,一位名叫Randy Jirtle的杜克大学生物学家开始了一个优雅的小实验,最终导致他面对生命中最大的一个谜团

他从两组老鼠开始,生下一组携带相同基因的相同婴儿

婴儿是从出生开始就提出了同样的方式它们本来应该看起来很相似但相反,它们几乎没有相关性在第一组中,婴儿超重,容易患糖尿病和癌症,毛皮覆盖着腐臭黄油的颜色第二组中的老鼠很漂亮:精益,健康,棕色相同的性质,相同的培育,完全不同的结果那里发生了什么

事实证明,差异不是由于老鼠的遗传密码,也不是由于环境造成的,而是在一个机制中,这个机制介于两个A基因之间,病态的黄色婴儿正在制造致病蛋白称为Agouti,也会影响毛色

棕色婴儿有相同的基因,但它没有做任何事情它已经大部分停止工作棕色婴儿的母亲在怀孕期间吃过特殊饮食:一个富含叶酸,用称为甲基的微小四原子配置淹没身体这些甲基已经渗透到正在生长的棕色小鼠胚胎中并锁定在有缺陷的基因上,将其关闭

这是解开谜团的原因:Jirtle生动地说明了为什么,在生化层面,基因序列本身并不总是等于命运四个不起眼的原子已经足以覆盖棕色婴儿基因组中的严重缺陷而且老鼠的真实情况证明了男人的真实:有muc生物学家几十年来已经了解甲基基因的遗传密码中的计划,更多的是我们的本性,自20世纪90年代以来,他们已经发现了几种其他类型的化学开关可以打开和关闭基因

但直到最近他们才开始理解这些开关是DNA与外界之间的重要联系他们的研究结果现在正在挑战一些科学关于生命工作方式的最基本假设研究人员曾将DNA中碱基对的顺序视为一种不变的蓝图,但是过于简单化的解释几乎在受孕后,胚胎仍然只是一些细胞,它开始在其环境中接受微妙的线索然后在其自身的基因组中进行研究,根据不同的细胞打开或关闭基因

它收到的信号此时,“自然”变得具有可塑性,并且基因上相同的细胞在不同的旅程中出发将开关单向抛出,细胞生长进入一颗心再向另一个方向投掷,细胞变形为肝脏等待足够长的时间,你会产生一个成熟的人,有一系列令人眼花缭乱的细胞,组织和器官

科学家们现在知道这些开关是这个过程的原因

指导几乎所有身体的基本功能就像基因本身一样,它们是使我们成为现实的生物建设者这并不总是一件好事故遗传开关的故障在绝大多数非传染性疾病中发挥作用,包括癌症,肥胖和神经系统疾病一些开关,一旦开始,似乎终身受困但其他人可能是可逆的药物公司已经开发出能够在癌细胞中打开和关闭基因的化学疗法他们希望有朝一日建立相同的原则来设计药物几乎每一种带有基因成分的疾病“我们感觉像埃及古物学家一样寻找图坦卡蒙的坟墓,”Pharmion首席医疗官Andrew Allen博士说

在工作中有几种这样的药物的公司“我们到达了一个前厅我们感觉到即将到来有美妙的事物”这些事情可能是生物学中一些最大难题的答案 - 科学还有生命的奥秘为了解决这些秘密,科学家首先必须采用新的思维基因方法随着他们对开关的了解越来越多,他们不得不修改那些一直回到DNA前时代的理论遗传学诞生于1866年,一位名叫格雷戈尔·孟德尔的僧侣发表了一篇开创性的论文,将“基因”这个术语定义为传承遗传特征的单位

他认为,儿童继承了每个基因的两个副本 - 一个来自母亲,另一个来自父亲

比其他人有更大的影响力,两者在整个生命中都保持活跃 孟德尔的定律最终被广泛接受但是,直到1953年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克展示了他们简单但巧妙的DNA双螺旋模型在Watson和Crick的模型中,没有人知道实际上是什么基因,每个基因都是由长的,连续延伸的核酸以特定的顺序排列该基因的功能是作为RNA的模板,而RNA又将蛋白质拼凑在一起,身体的构建块这个模型仍然是生物学的指导原则,“中心法则”:DNA使得RNA制造蛋白质它是正确的,但正如科学家现在所知,它不是全面的DNA必须做其他事情 - 因为事实证明,只有1%左右的基因组实际上在蛋白质制造业务中直到最近,一些科学家认为基因组的其余部分是进化残羹的大杂烩,其影响非常小,其中一部分称为“垃圾DNA”,其余部分甚至没有命名“我认为有些人希望99%的基因组可以被忽略,“生物学家Eric Lander说,他是哈佛大学和麻省理工学院合作的Broad研究所的创始主任,过去十年来,研究人员已经意识到事实上,这个被遗忘的基因组部分非常重要它包含翻转开关的机器,操纵基因组的大部分其余部分在这些幻灯片中查看本周所有最好的照片大多数机器遵循孟德尔定律但是并非所有这一切都违反了基因的两个副本在整个生命中运作的概念在受孕的探戈期间,精子和卵子都试图领导:他们争论一小部分基因,其中一个副本来自母亲或父亲,将永久关闭,留下另一份副本独立工作本周,期刊Genome Research将发表一项由Jirtle领导的研究,表明有156个身体中的独立基因许多人负责调节其他基因科学家们几十年来一直在研究基因调控,但在过去的几年里,自从人类基因组计划完成以来,他们已经大大加快了他们的步伐

据悉,麻省理工学院和怀特黑德的生物学家Rick Young说:“每当你认为你已经解决了事情受到监管的方式时,你就会意识到还有另一层复杂性

”生物医学研究所“这可能令人沮丧,但它也令人兴奋它是如此复杂”研究人员在过去几年中探索和利用了几种类型的基因开关“小干扰”和“微小RNA” - 自由漂浮的核酸可以欺骗基因关闭自己的字符串 - 一些最有趣的科学家已经弄清楚如何使用人工创建的版本来模仿他们enes off这项称为RNA干扰(RNAi)的技术去年获得了诺贝尔奖,现在已从学术界转移到工业界几家公司已经发明了当地可注射的RNAi疗法,三周前Quark Pharmaceuticals开始在人类中测试世界上第一个系统注射RNAi它关闭了一种叫做p53的基因,可以在肾脏中引起不必要的细胞死亡;一旦药物的工作完成,它就会离开身体,而p53会转回甲基,这种四原子配置摧毁了Jirtle小鼠中的Agouti基因,是另一个有影响的开关类别

它们可能直接干扰DNA,如猴子在它的机器上的扳手,或者它们可能与组蛋白相互作用,蛋白质作为另一种类型的开关Young麻省理工学院的生物学家在七月对组蛋白做出了令人惊讶的发现:至少有三分之一的基因具有悬停的组蛋白开关介于打开和关闭之间,允许基因开始制造他们的特征蛋白质但不让它们完成年轻人注意到人类胚胎必须在短时间内启动许多复杂的发育过程可能,他说,身体保留了一些基因在开发中“准备采取行动”,因此它可以快速启动它们,当“没有时间浪费”时,然而,这种速度可能会付出代价一些遗留下来的基因-on在早期发展中至关重要 当它们完全打开时 - 如果它们已经在那里可能会意外发生 - 它们可以消灭细胞的整个机器,将其变成一个看起来像癌症干细胞一样危险的空白板块Young正在探索这个假设我们的半开,半关的基因与癌症直接相关 - 它们是发育所必需的,但它们也可能使我们在以后的肿瘤中易患肿瘤这个想法 - 癌症是一个必要的问题,是我们基因不可避免的结果'需要打开和关闭是令人不安的,但它确实具有直觉意义我们对基因组的了解越多,结果就越复杂,系统越复杂,就越容易出现错误癌症和因此,其他常见的调节疾病可能会被固有地植入我们的身体 - 我们为这些错综复杂的生物所付出的代价“我们不能将癌症等常见疾病视为进化的意外,”总统卡里斯特凡松说

冰岛遗传公司DeCode“我们可能是以非常复杂的方式通过进化设计的,其唯一目的是确保我们最终死亡”生命,死亡和人性是复杂的问题,我们总是知道答案是同样复杂对于现代DNA驱动遗传学的前50年,我们是否能够解决这些谜团尚不清楚但是,随着我们对指导发育和疾病的机制的新兴认识,科学家至少有一些新的地方可以看寻找线索让我们希望打开基因的开关也会打开灯