生物通綜合:2007年中國科學(xué)家們作為生命科學(xué)研究團(tuán)隊碩果累累,,除了在古脊椎動物研究上的突破進(jìn)展(被《時代》評為十分科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一),我國科學(xué)家在分子,,細(xì)胞以及免疫學(xué)等多個領(lǐng)域都取得了重要成就,。并且在今年6月,,權(quán)威科學(xué)期刊《自然》推出了“自然中國”的網(wǎng)絡(luò)出版物,,用以提高中國優(yōu)秀科研論文的國際影響力,,也證明了中國科學(xué)研究正在一步步走向世界。2008年在各個領(lǐng)域,,包括分子生物學(xué),,細(xì)胞生物學(xué)等,中國科學(xué)家們無論是“各自為戰(zhàn)”,,還是與其它國家科學(xué)家們合作,,在開年之際也獲得了一些重要成果。
分子生物學(xué)領(lǐng)域:
中美科學(xué)家提出低溫應(yīng)答新機(jī)制
來自中科院昆明植物所,,云南紅河大學(xué)(Honghe University),美國密蘇里大學(xué)唐納德丹佛植物科學(xué)中心(Donald Danforth Plant Science Center,,DDPSC,,生物谷注),堪薩斯州立大學(xué)的研究人員基于ESI-MS/MS的脂類組學(xué)方法(Lipidomics),,分析比較了擬南芥在響應(yīng)低溫脅迫的凍和凍融過程中約120種膜脂分子的組成變化規(guī)律以及磷脂酶D-a1和d在其中的作用,,為進(jìn)一步揭示植物響應(yīng)低溫脅迫的機(jī)制提供了重要的基礎(chǔ),。這一研究成果公布在國際著名雜志《生物化學(xué)雜志》(The Journal of Biological Chemistry,JBC)雜志上,。
這項研究已被《自然中國》(Nature China)雜志選為來自中國大陸和香港的突出科學(xué)研究成果,,論文的研究亮點(diǎn)已經(jīng)刊登在該雜志的網(wǎng)站上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是昆明植物所的李唯奇博士,,其研究領(lǐng)域包括植物適應(yīng)青藏高原極端環(huán)境的分子生理機(jī)制及其適應(yīng)性進(jìn)化,,外來入侵植物對本土植物脅迫的分子生理機(jī)制等。
據(jù)悉,,低溫脅迫是影響植物的生長發(fā)育,、地理分布和作物產(chǎn)量的主要環(huán)境因素,細(xì)胞膜是植物低溫傷害產(chǎn)生的主要部位,,膜和膜脂分子變化是植物感應(yīng)溫度變化的初始信號之一,。植物響應(yīng)低溫脅迫有三個不同階段,即冷馴(cold-acclimation),、冷凍(freezing)和凍融(post-freezing recovery),。
這一研究利用組學(xué)方法,詳細(xì)和有規(guī)模的解析了兩種生態(tài)型和四種基因型的擬南芥膜脂分子在三個低溫脅迫階段中的變化,,該研究表明,,不同類型的膜脂分子或細(xì)胞定位不同的膜脂分子,在凍害和凍融過程中發(fā)生不同變化,;抑制磷脂酶D-a1和d的表達(dá)對低溫誘導(dǎo)的磷脂水解產(chǎn)生了不同的作用,。
《PNAS》文章介紹左右腦區(qū)別
來自中科院生物物理研究所腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)人類大腦左半球?qū)Υ蠓秶負(fù)湫再|(zhì)的知
覺占優(yōu)勢,
右半球?qū)植繋缀涡再|(zhì)的知覺占優(yōu)勢,。這一研究成果發(fā)表于2007年12月26日的《美國科學(xué)院院刊》,,并被該刊《本期導(dǎo)讀》專欄介紹。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是中科院生物物理所陳霖院士,,其現(xiàn)任中國科學(xué)院研究生院,、生物物理研究所認(rèn)知科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室主任,為05年新進(jìn)院士,,主要的研究方法為視知覺和選擇性注意,,及其腦認(rèn)知成象。
他所領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)知科學(xué)和腦成像團(tuán)隊,,創(chuàng)立了“大范圍首先”的拓?fù)湫再|(zhì)知覺理論,,向半個世紀(jì)以來占統(tǒng)治地位的“局部首先”的理論提出挑戰(zhàn),強(qiáng)調(diào)知覺過程是由大范圍拓?fù)洳蛔冃再|(zhì)開始的,,為左右大腦差別的研究提供了一條嶄新的思路,。
該所王波等青年學(xué)者把“大范圍首先”的拓?fù)湫再|(zhì)知覺理論應(yīng)用到大腦半球不對稱性的研究。他們經(jīng)過6年多的大量實(shí)驗把各種拓?fù)湫再|(zhì)(如洞的個數(shù)、內(nèi)外關(guān)系等)和其他幾何性質(zhì)(如朝向,、距離,、大小、對稱性,、平行性,、直線性等)進(jìn)行了系統(tǒng)比較測試,一致揭示了慣用右手的人左腦拓?fù)湫再|(zhì)的知覺占優(yōu)勢,;還用功能磁共振成像發(fā)現(xiàn),,拓?fù)湫再|(zhì)分辨產(chǎn)生大腦左半球顳葉興奮。有專家認(rèn)為,,該研究得出的結(jié)論“左半球拓?fù)湫再|(zhì)知覺占優(yōu)勢,、右半球局部幾何性質(zhì)知覺占優(yōu)勢”,為解決視覺的左右大腦關(guān)系的各種爭論問題提供了一個統(tǒng)一的理論框架,,同時為認(rèn)識大腦,、開發(fā)大腦提供了一個基本的科學(xué)根據(jù)。
《美國科學(xué)院院刊》的審稿者在評論中指出:這(指左右大腦關(guān)系)是一個被廣泛研究了很多年的既重要又混淆的領(lǐng)域,;陳和他的群體提供了有力證據(jù),,用拓?fù)湫再|(zhì)來定義大范圍的整體,能夠即便不是完全地,、也是充分地澄清了這樣的混淆,。
《細(xì)胞》子刊發(fā)現(xiàn)特殊侵染機(jī)制
來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理學(xué)與生物化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室(State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry),北京生命科學(xué)研究所NIBS,,中科院遺傳研究所
,,堪薩斯州立大學(xué)的研究人員報道了丁香假單胞菌(Pseudomonas syringae)效應(yīng)蛋白AvrPto幫助細(xì)菌侵染植物的分子機(jī)理,并發(fā)現(xiàn)Pto-AvrPto和FLS2-AvrPto作用方式類似,,表明Pto在進(jìn)化上很可能模擬了受體激酶,,作為一個假靶標(biāo)吸引AvrPto,從而讓植物獲得抗病性,。這一研究成果公布在《Current Biology》雜志上,。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是北京生命科學(xué)研究所的周儉民博士,第一作者為向婷婷(博士研究生),,宗娜(博士后),,和鄒燕(北京生命科學(xué)研究所博士畢業(yè))。其他參與此項工作的還有:吳勇,,張杰(北京生命科學(xué)研究所博士畢業(yè)),,邢維滿(北京生命科學(xué)研究所博士畢業(yè)),李燕,,堪撒斯州立大學(xué)的唐曉艷教授,,中科院遺傳發(fā)育所的朱立煌研究員和NIBS的柴繼杰研究員。這項研究獲得了科技部863和北京市科委的資助。
植物依賴包括FLS2和EFR在內(nèi)的受體激酶感應(yīng)細(xì)菌的入侵并激活免疫反應(yīng),。這一研究工作發(fā)現(xiàn),AvrPto進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)后直接作用于FLS2和EFR等受體激酶,,阻斷信號傳導(dǎo),,使植物喪失感受細(xì)菌的能力。而在某些抗病番茄中,,AvrPto能被胞內(nèi)蛋白激酶Pto識別,,并激活另一條更為強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)通路。該文工作發(fā)現(xiàn)Pto-AvrPto和FLS2-AvrPto作用方式類似,,表明Pto在進(jìn)化上很可能模擬了受體激酶,,作為一個假靶標(biāo)吸引AvrPto,從而讓植物獲得抗病性,。