2008年生物技术发展回顾
2009年01月08日 08:00 来源:农博—网络
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何屹(本报驻英国记者)2008年,英国纽卡斯尔大学从人的皮肤细胞中提取出细胞核,植入牛的空卵细胞,成功培育出英国首个人兽混合胚胎。培育这种胚胎有望解决治疗性克隆研究中人类卵细胞缺乏问题,为寻找治疗早老性痴呆症、帕金森病等多种疑难疾病的方法创造条件。此后不久,英国下议院以336票对176票否决了禁止培育人兽混合胚胎的提案。
英国科学家发现,完整的双股DNA分子无需任何物理接触或化学物质帮助,就能识别出远处与它相似的链并相互聚集在一起,从而增加同源基因重组的精确度与效率。这项发现对于研究癌症、早老性痴呆症等由类似错误引
发的遗传性疾病非常重要。
英国科学家首次发现细菌细胞中的“危险指挥中心”———“压力分子”,它能发出行动指令,使细胞在遇到危险时能立即采取“行动”,避免伤害。该发现有助于进一步认识微生物的基本生存机理。
由英国、意大利和西班牙三国科学家组成的研究小组利用部分由成人干细胞技术培养的气管,为一位西班牙女患者成功实施器官移植。这是全球第一个成功移植用患者自身干细胞再造器官的病例,是干细胞技术的重大突破,具有重要的里程碑意义,有望于20年内展开心脏等器官的完整培植,彻底改变传统外科手术方式。
伦敦大学发明全球首颗电脑三维心脏,能“复制”心血管动脉堵塞等心脏病,有望为心脏手术带来变革,帮助缩短心脏手术时间、提高手术准确性,研究手术治疗方案。
英、美等国科学家发现,如果吸入足量的石棉状碳纳米管,有可能引发罕见的恶性间皮瘤。此项研究首次显示碳纳米管可能会伤害生物的间皮细胞。
英国Oxitec生物技术公司对“昆虫不育技术”加以改进,培育出需要四环素才能维持寿命的转基因雄蚊,其后代也含有致命基因。利用这项技术可将蚊子繁育的后代预先设定成突发性早亡,从而控制登革热的蔓延。
英国医生给两名失明者进行了“仿生眼”移植手术,无线信号会通过电极刺激视网膜的视觉神经,使信号沿视神经向大脑传送,从而使患者恢复视力。
12月底,英国伦敦大学利用基因诊断和胚胎筛选技术,使得一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的“设计婴儿”。这是英国政府放宽对人体胚胎筛选方面的限制后,首例防止乳腺癌遗传的“设计婴儿”。
德国从男性睾丸细胞中成功提取出干细胞,绘出脊椎动物胚胎发育蓝图,找到在心力衰竭中起关键作用的遗传物质。
顾钢(本报驻德国记者)2008年,德国科学家在世界上首次从男性睾丸细胞中成功提取出干细胞,为获得可培育人体器官和组织的人体干细胞找到新途径。
德国莱比锡马普进化生物学研究所分析发现,地球上所有的生命有机体,都被同一种遗传疾病影响,暗示遗传疾病同生命最初的进化过程有关。
德国科学家首次对斑马鱼胚胎发育期间的细胞活动进行实时摄录、观察和分析,并据此首次绘制出脊椎动物胚胎发育的蓝图。该成果有助于深刻理解脊椎动物进化过程,对发育生物学研究大有裨益。入选美国《科学》杂志2008十大科学突破。
德国维尔茨堡大学找到在心力衰竭中起关键作用的遗传物质———名为miR—21的微RNA,其碎片可对基因变成蛋白质的制造过程进行调整,并证明微RNAs靶向治疗对患心力衰竭的动物具有疗效。
此外,有德国参与的由14国64个科研小组组成的国际科研团队发布了首个甲虫全基因组序列,该甲虫名为赤拟谷盗,是农业上的一大害虫。对其进行基因组测序对农业除害具有重要意义,有助于找到更好的灭虫方法,同时有助于理解其它甲虫种类的生物学机制,在进化研究上也有较重要意义。
日本获得可喜成果,合成人造DNA分子,显微技术、克隆技术获进展,发现DNA核小体结构影响DNA变异。
陈超(本报驻日本记者)2008年,日本国立遗传学研究所开发出能清晰观察活体细胞中单个分子的显微镜新技术,可长时间对分子进行连续观察。
日本研究人员首次发现啮齿类动物具有使用工具抓取食物的技能,6只原产于智利的灌丛八齿鼠在60天内全都学会了使用耙子获取食物。
日本富山大学化学家通过将4种人造核苷酸构件缝合于DNA分子的糖基中,形成稳定的双螺旋结构,首次成功合成出近乎完全人造的DNA分子,其具备特有的化学性质及异常的稳定性,将为生物材料应用领域提供前所未有的可能性。
日本理化学研究所使用从死后冷冻保存16年的小鼠身上提取出的细胞,成功地克隆出小鼠,有助于推进冷冻再生医学研究。
东京大学开发出利用荧光物质使活体癌细胞发光的新技术,可用肉眼观察毫米级的癌细胞,使得用肉眼观察癌细胞组织、进行癌症手术成为可能。
美日两国科学家通过分析青鳉鱼脱氧核糖核酸(DNA)的全部信息,发现DNA核小体结构影响着DNA变异,从而影响生物进化。证
实在自然进化过程中,DNA变异或许会因核小体结构的不同而有差别的猜测。
日本科学家通过实验模拟确认,陨石高速坠入海洋时引发的化学反应,可以很容易地合成地球生命不可缺少的氨基酸等有机物质,这是世界上首次成功地根据目前掌握的原始地球大气构成合成生命物质。
法国在糖尿病、癌症以及病毒性疾病研究等方面成果显著,发现能抑制丙肝病毒的蛋白质,找出能促使细胞吸收糖的特殊激素。
李钊(本报驻法国记者)2008年,法国国家农艺研究所成功鉴别出一种存在于人体消化道内的细菌,可将胆固醇分解为无法被吸收的代谢物,随粪便排出体外。这一发现将有助于研制降低胆固醇的新方法。
法国和美国科学家发现一种能够抑制丙肝病毒的蛋白质EWI-2Wint,它能阻止丙肝病毒表面的糖蛋白与CD81蛋白质发生反应,从而起到抑制丙肝病毒的作用。
法国巴斯德研究所与法国健康与医学研究所合作发现一种痢疾杆菌志贺氏菌侵入人体免疫系统的机制,将有助于开发研究治疗细菌性痢疾的新方法。
法国国家科研中心发现此前为治疗艾滋病而合成的一种分子HB-19能清除肿瘤细胞表面的核仁素,阻断肿瘤细胞的生长,并破坏其周围血管的生成,这一研究为肿瘤治疗提供了新思路。
法国科学家在单细胞生物阿米巴变形虫体内发现两种新型病毒Mamavirus和Sputnik,其中Mamavirus是目前体积最大的病毒,几乎与小型细菌相仿,用普通显微镜就能观察到。这些病毒通常都存在于浮游生物中,因此可能在海洋营养循环等方面起重要作用。
比利时和法国科学家将胚胎干细胞分化为大脑皮层神经元,并成功移植到实验鼠大脑中,从而有望以此为基础开发出针对神经性疾病的新疗法。
法国国家健康与医学研究所发现一种特殊激素Apelin,能促使细胞吸收糖,有助于开发出治疗糖尿病的新方法。
韩国生命科学领域取得的进展多而广泛,培育出适合人体器官移植的转基因猪,绘出第一个完整的韩国人基因组图谱。
邰举(本报驻韩国记者)2008年韩国科学家培育出适合人体器官移植的转基因猪,开发出利用猪软骨细胞分泌物治疗人体软骨组织损伤的药物“Artifilm”,利用人类骨髓中提取的间叶干细胞恢复豚鼠的听觉的试验也获得成功。
另一项引人注目的进展是,第一个完整的韩国人基因组图谱绘制成功。在基因及遗传领
域,韩国开发出安全引导胚胎干细胞分化的纳米和生物工程融合技术,以硒溶液处理人体底层脂肪细胞,使其逆分裂为功能强而致癌风险低的诱导型多功能干细胞(iPS)。此外,韩国研究者查明了维持胚胎干细胞多能性的Rap2GTPase基因在控制脊椎动物背腹轴结构形成的Nodal蛋白质信号调节过程中的作用机理。
韩国还启动了“人体资源综合管理项目”,计划在5年内建立韩国人血液、组织等遗传学信息的数据库,以找出韩国人疾病和基因信息间的联系。
巴西证明蛋白质可以决定记忆在大脑中持续时间的长短,运用基因技术降低血吸虫病害,干细胞研究获得国家法律更大支持。
张新生(本报驻巴西记者)2008年2月,巴西科学家与阿根廷同行合作,在对老鼠投喂了超剂量的蛋白质脑源性神经营养因子后发现,老鼠记忆力从7倍提高到10倍,证明蛋白质可以决定记忆在大脑中持续时间的长短。
3月,巴西圣保罗州坎皮纳斯州立大学运用转移核糖核酸(tRNA)方法,灭活曼氏血吸虫致病幼虫的核心基因,从而降低血吸虫病害。这种方法也可用于其他类似疾病的防治。
5月,巴西联邦最高法院通过裁决,同意在国内继续进行胚胎干细胞科学研究。此项裁决使巴西成为拉美第一个,世界第26个允许对干细胞进行科研的国家。
加拿大发现抗艾滋病病毒的蛋白质,开发新技术快速检测疟疾感染,找到具有控制排卵功能的神秘基因。
杜华斌(本报驻加拿大记者)2008年,加美两国研究人员共同研究发现,人体DNA中的FOX03a蛋白质可以保护人体免遭艾滋病病毒等免疫系统疾病的伤害。
加拿大麦吉尔大学开发出一种探测疟疾感染的新方法。该方法采用激光和非线性光学技术,可以使血液中的疟疾寄生虫检验工作更加简化、快捷、省力。
加拿大和法国科学家联合研究发现,一种取名Lrh1的神秘基因,具有控制排卵的功能。该成果有助于研发新型避孕药物,也有助于开发出可以激活Lrh1基因的药物,治疗不育症。
此外,2008年俄罗斯在太空生物实验取得进展,发现在宇宙中孕育的蟑螂比地面上的同类生长速度快,并且承受能力也较强。南非成功实施世界首例艾滋病感染者之间的器官移植手术,把一名艾滋病病毒感染者捐献的两个肾脏分别移植给两名同样感染艾滋病病毒的男子。以色列“医疗导航”公司开发出医疗定位系统(MPS),能帮助医生进行不同的微创外科手术、跟踪治疗过程,还可获得有关身体的实时三维影像,提高诊疗效果。以色列希伯来大学开发出利用唾液诊断病情的新技术,有效提高了对与疾病有关的不同低密度生物标记蛋白的检测质量,可对癌症、心脏病、糖尿病、艾滋病及其他一些疾病进行检测。乌克兰则在农业品种改良、新型手术技术方面有斩获:乌科学院巴顿电焊研究所研制出动物及人体软组织连接技术,可使手术时间缩短30%、出血量降低50%、愈合时间缩短30%至50%。乌克兰农科院遗传育种研究所利用新的籽粒蛋白质和淀粉合成系统,培育出专用于糖果制造业的小麦和大麦品种。
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