生 物 學 科 技 信 息

[科學成就評選]

中國科協生命科學聯合會公布2015年度中國生命科學十大進展

據2016年1月25日《科技日報》報道，中國科協生命科學學會聯合公布了2015年度“中國生命科學領域十大進展”：

①中國科學院植物研究所種康研究組與中國水稻所錢前研究員等合作發現水稻感受低溫的數量性狀位點基因COLD1賦予了粳稻的耐寒性;②武漢大學宋保亮團隊研究發現，過氧化物酶體與溶酶體之間可產生動態接觸，該過程由溶酶體上的SytVII蛋白結合到過氧化物酶體上的脂質分子PI(4,5)P2來介導;③北京生命科學研究所邵峰團隊和廈門大學韓家淮團隊分別獨立鑒定出全新的GSDMD蛋白，并證明GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，其切割對于caspase激活細胞焦亡既是必要的也是充分的;④第三軍醫大學鄒全明、中國食品藥品檢定研究院曾明和江蘇省疾病預防控制中心朱鳳才聯合研發“Hp分子內佐劑黏膜疫苗”設計原理和安全高效的首個人用分子內黏膜免疫佐劑，設計與制造全新的幽門螺桿菌(Hp)疫苗組分，研成國際上首個Hp疫苗生產與檢定質量標準;⑤清華大學施一公課題組利用酵母細胞內源性蛋白提取獲得了性質良好的樣品，并利用前沿的單顆粒冷凍電子顯微鏡技術，首次解析了酵母剪接體近原子水平的高分辨率三維結構，并在此基礎上進行了詳細分析，闡述了剪接體對前體信使RNA執行剪接的工作機理；⑥北京大學生命科學學院謝燦實驗室及其合作者發現，普遍存在于動物中的磁受體基因其編碼的磁受體蛋白(MagR)具備內源磁性，能識別外界磁場并順應磁場方向排列，據此提出一個新的“生物指南針”分子模型；⑦浙江大學張傳溪教授帶領的團隊研究發現，稻飛虱翅芽的兩個胰島素受體在長、短翅分化中作用相反，起著分子“開關”作用；⑧中國科學院植物研究所匡廷云、沈建仁研究團隊在原子水平分辨率的高等植物光系統I-捕光天線(PSI-LHCI)晶體結構上解析了高等植物PSI-LHCI的精細結構，揭示光系統I的4個捕光色素蛋白復合體(Lhca1-4)在天然狀態下的結構及相互關系，LHCI全新的色素網絡系統和LHCI紅葉綠素的結構，明確提出LHCI向核心能量傳遞可能的4條途徑；⑨北京大學湯富酬研究團隊與北京大學第三附屬醫院喬杰研究團隊緊密合作，采用單細胞轉錄組高通量測序等一系列關鍵技術，解析了人類原始生殖細胞各個發育階段的轉錄組和DNA甲基化組的動態變化，揭示了人類原始生殖細胞基因表達調控的一系列獨特的特征，提供了深度解析人類原始生殖細胞中基因表達網絡表觀遺傳調控的精準坐標系統；⑩北京大學鄧宏魁研究團隊在2013年報道小分子化合物誘導的體細胞重編程技術(化學重編程)的基礎上，發現了化學重編程的一個中間狀態，其基因表達譜、體內發育能力和重編程能力均類似于胚外內胚層(XEN)細胞。

[古生物]

我國科學家發現一類新的基干鳥類化石“鄭氏重明鳥”

據2016年1月28日《光明日報》援引報道，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所王敏、周忠和與臨沂大學王孝理、王巖合作，在早白堊世的熱河生物群發現了一類新的基干鳥類化石，命名為“鄭氏重明鳥”。該發現揭示了鳥類早期演化的復雜性，對進一步了解早期鳥類的演化有著非常重要的意義。相關研究成果發表于《科學報告》雜志。

據介紹，中生代的鳥類主要包括三個大的類群：原始的基干鳥類和進化得更為成功的反鳥類、今鳥型類，后兩類鳥也被統稱為鳥胸類。目前發現的大多數中生代鳥類化石都屬于鳥胸類，全球“有60多個屬種”。但基干鳥類只發現始祖鳥、熱河鳥、孔子鳥和會鳥四大類群，不到10個屬，故一般認為，其中必然會有很多中間類群，否則難以解釋鳥胸類是如何從基干鳥類演化而來并迅速繁盛起來的。形態分析表明，重明鳥代表了基干鳥類的一個新的分支，由于保存有胃石，推測其為素食者，這是鳥類的“生存策略”。鳥類選擇“素食”，有助于其減少在演化初期與其他脊椎動物的直接競爭，有利于占據生態位，對后期的演化成功有很大貢獻。研究還表明，重明鳥的飛行能力較弱，在飛行演化初期，原始鳥類演化出不同的特征來適應選擇的壓力。

我國云南發現兩億四千萬年前一種新的基干新鰭魚類化石

據2016年1月26日《光明日報》報道，中科院古脊椎動物與古人類研究所徐光輝和浙江自然博物館趙麗君在我國云南發現了兩億四千萬年前一種新的基干新鰭魚類“多飾維納斯魚”化石。其中成年雄魚具有第二性征，包括雄魚頭部、鱗片和鰭條上的尖突，以及臀鰭前面鉤狀的接觸器。是目前發現的新鰭魚類化石中第二性征最早的化石記錄。這一成果發表在《科學通報》上。

多飾維納斯魚與我國貴州三疊紀此前發現的東方肋鱗魚、精美烏沙魚相似，具有很高的體側鱗，但它不具有肋鱗魚類、史前飛魚類和其他卵胎生魚類那樣特化的臀鰭。據此前研究，肋鱗魚類和史前飛魚類是體內受精、卵胎生的。因此科學家猜測，多飾維納斯魚可能采用體外受精、卵生的生殖方式。而它的第二性征可能是用于增進雌、雄魚體產卵前或產卵中的身體接觸、刺激雌魚排卵，以及保護巢穴和領地。該發現為研究新鰭魚類的行為、繁殖方式和早期分異提供重要信息。

我國云南發現樹鼩類群的最古老物種化石

據2016年1月21日《中國科學報》報道，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所倪喜軍團隊在云南省李家洼哺乳動物化石點，發現一個保存有樹鼩第二臼齒和第三臼齒的右下頜碎片，并據此將該化石所代表的新物種命名為“麒麟樹鼩”。分析顯示，該化石新物種可以追溯到距今3400萬年前的漸新世早期，代表了樹鼩類群最古老的化石證據，讓樹鼩的化石記錄時間長度翻了1倍。研究顯示，筆尾樹鼩屬動物在形態學上十分保守，可能保留有包含飛狐猴、更猴等靈長類動物以及樹鼩統獸總目祖先在內的很多特征。麒麟樹鼩與現今的筆尾樹鼩驚人相似，筆尾樹鼩被認為是現存的麒麟樹鼩中最接近祖先的物種。麒麟樹鼩的發現提供了3400萬年前哺乳動物形態緩慢演化的例子，而新生代時期東南亞持續穩定的熱帶環境，很有可能對這支形態保守的物種的演化分支存活起到了至關重要的作用。相關成果發表于《科學報告》。

[植物學]

中科院揭示薺菜的花粉管信號識別和激活的分子機制

據2016年2月20日《科技日報》報道，中國科學院遺傳與發育生物學研究所楊維才研究組首次分離到花粉管識別雌性吸引信號的受體蛋白復合體，并揭示了其信號識別和激活的分子機制?；谶@一發現，通過轉基因手段進行了薺菜和擬南芥兩種植物的雜交試驗，結果顯示轉基因薺菜的花粉管識別擬南芥胚囊的效率大大提高。該研究是植物生殖研究領域的重大突破，為克服雜交育種中雜交不親和性難題提供了重要的分子生物學依據，并有望用來通過基因工程手段建立打破生殖隔離的方法，為雜交育種開辟新途徑。該成果在線發表于《自然》雜志。

[微生物]

美國疾病控制和預防中心發現寨卡病毒可長期存活在精液中

據中新網2016年2月14日報道，美國疾病控制和預防中心發布的報告稱，一名英國病人在感染寨卡病毒后27d和62d進行的精液測試中均發現了病毒。這顯示，即使病人已不再出現寨卡病毒的癥狀，病毒仍可在其精液中長時間存活。雖然尚沒有確定精液中的寨卡病毒是否具有傳染性，但是這也說明該病毒具有通過性交傳播的長期潛力。

[動物學]

我國育成綜合性狀優良的家蠶新品種“絲雨二號”

據2016年1月27日《中國科學報》報道，由中國農業科學院蠶業研究所、江蘇科技大學和湖州市經濟作物技術推廣站合作育成的家蠶新品種“絲雨二號”，日前通過了第三屆國家農作物品種審定委員會審定，這是自恢復國家蠶品種審定制度以來首批通過審定的家蠶新品種。

“絲雨二號”是一個綜合性狀優良的中絲量品種，具體表現為孵化整齊、各齡眠起齊一、體質強健、食桑旺盛、發育整齊、老熟齊涌、絲質較優、穩產和繁育性能好等特性。該品種集健康體質和優良繭絲質于一體，很適宜我國黃河流域、長江流域以及云南蠶區秋季飼養，既能生產出高品位生絲，又能很好地適應當地規?；B蠶模式。

[生物化學]

西安交大和中山大學發明新型線粒體探針

據2016年2月17日《中國科學報》報道，西安交大生命學院劉建康研究團隊與化學工程學院巢暉合作，合成了新型雙光子線粒體靶向探針——新型銥配合物探針，成功實現對細胞和線蟲線粒體的實時動態觀察。與現有商用探針相比，新型銥配合物靶向探針的細胞毒性低，具有雙光子激發特性，可用于實時觀察線粒體動態變化，并已被證實在多種哺乳動物細胞以及線蟲細胞線粒體自噬與融合/分裂缺陷細胞中，均具備良好的線粒體靶向性和光學性質，在生物成像研究方面具有良好的應用前景。相關成果在《生物材料》發表。

[遺傳學]

中科院上海生科院多不飽和脂肪酸遺傳易感基因研究獲新發現

據2016年1月25日《中國科學報》報道，中科院上海生科院營養所林旭研究組在整合1.2萬多例人群全基因組關聯研究數據，以及建立亞洲最大的脂肪酸譜數據庫信息的基礎上，與西方人群聯盟CHARGE合作，開展了跨種族多不飽和脂肪酸薈萃分析研究。首次在中國人群中發現了與n-6多不飽和脂肪酸二十二碳四烯酸水平顯著相關的兩個新的遺傳位點，并且這兩個位點在中西方人群間存在顯著的異質性；在中國人群中驗證了5個西方人群中曾報道過的位點，還發現中西方人群在脂肪酸去飽和酶1基因位點對相關多不飽和脂肪酸水平影響的效應方面存在差異。同時，在脂肪酸延長酶2基因上發現了獨立于西方人群的位點。該項研究不僅為研究多不飽和脂肪酸相關的基因結構、基因功能、相關機理和跨種族研究提供了重要線索，同時也為制定適合中國人群營養推薦和“精準營養”的開展提供了分子生物學依據。相關成果在線發表于《人類分子遺傳學》雜志。

[表觀遺傳學]

我國揭示Y染色體表觀信息遺傳機制

據科學網2016年2月2日報道，中科院北京基因組所孫英麗課題組與上海復旦大學生命科學學院合作，對分屬12個不同單倍型的72個男性樣本進行DNA甲基化對比分析，發現在遺傳過程中表觀遺傳信息與遺傳信息相輔相成：Y染色體上的DNA甲基化模式相對保守和穩定，伴隨有DNA序列改變的甲基化改變可穩定遺傳給后代；而不與單核苷酸多態性偶聯的、可能由其他潛在因素產生的甲基化改變，則很難遺傳給后代。該研究首次將人類Y染色體DNA單倍型類群模型應用于人群表觀遺傳規律的研究中。相關成果發表在《科學公共圖書館·綜合》上。

[生殖醫學]

復旦課題組揭開人類卵子成熟障礙之謎

據2016年1月25日《光明日報》援引報道，復旦大學生物醫學研究院王磊課題組綜合運用遺傳學及功能基因組學方法，利用遺傳病例、細胞、酵母、鼠及人卵進行了基因分析研究。在國際上第一次發現了人類基因TUBB8的突變會導致卵子減數分裂阻滯；相關突變的一部分來自患者父親，另外部分為新發突變；這些突變會造成蛋白質折疊異常，干擾細胞微管網絡的形成，影響酵母微管的動力學，破壞鼠及人卵子紡錘體的組裝，從而引起卵子成熟失敗。該基因的突變可在高達30%～40%的病例中被檢測到，可望為女性不孕患者的精確分子診斷、遺傳咨詢及最終的分子治療提供依據。

該研究系統解析了相關突變的致病機制，對女性不孕、卵子減數分裂及微管功能機制等方面的研究具有重要意義。《新英格蘭醫學雜志》發表了該研究成果。

[基因組研究]

我國繪就全球首個深紋核桃全基因組圖譜

據2016年2月3日《科技日報》報道，中科院昆明植物研究所李唯奇研究團隊與廣州基迪奧生物科技公司合作，完成了我國首個深紋核桃全基因組測序，繪就了核桃基因組圖譜，這也是世界上首例胡桃科植物基因組圖譜。

我國現有核桃屬植物8種，其中的云南的深紋核桃，也叫做云南核桃，是我國西南特有的物種。研究團隊從云南無量山國家自然保護區的原始森林中，采集了深紋核桃野生祖先種的葉片，完成了核桃的高質量全基因組測序以及精細圖譜組裝。初步分析發現，核桃在其進化歷史中，分別在5700萬年前和1200萬年前發生過兩次大規模全基因組復制事件，并預測了4215個抗性相關的基因。深紋核桃基因組精細圖譜填補了胡桃科基因組測序的空白，為核桃優良品種選育、保護和推廣提供強有力的工具，為核桃仁產品的精深開發和核桃營養學研究提供思路，還可用以探索我國各族人民開發利用核桃自然資源的文明歷史。

我國解析首例輸入性寨卡病例病毒全基因組信息

據新華社2016年2月23日報道，中國疾病預防控制中心中國疾控中心病毒病預防控制所研究團隊與江西省疾控中心合作，在確診首例輸入性病例后，克服了病人血清標本病毒載量極低的困難，釆用高通量序列分析技術，成功地從病人血清樣本中直接獲得了病毒全基因組序列并進行了分析，發現病毒基因全長10676個堿基，與目前在美洲的流行株高度同源。該輸入性病例病毒全基因組序列的解析，對于我國輸入性病例的溯源、病毒變異、診斷試劑及疫苗等方面的研究具有重要意義。

寨卡病毒近來引起國際社會廣泛關注。2015年5月，巴西出現首例寨卡病毒本地感染病例，此后寨卡病毒病疫情在美洲國家持續傳播、擴散，目前有本地傳播病例的國家和地區已達36個，特別是在巴西等寨卡病毒病疫情高發國家還發生了小頭畸形及其他神經系統疾病的聚集性病例。