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科學家或已破解燈塔水母永生之謎

【2022年09月04日訊】(記者李宛鴻編譯報導)目前人類所知,只有一種名為T. dohrnii的特殊燈塔水母能夠永生不死。在最新研究中,科學家將其基因與其它水母進行比對,並從中發掘其長生不老的祕密。

幾千年來,長生不老一直是許多人生命的嚮往。從世界各地流傳的不老泉傳說,一直到抗老化藥物的研發,人們追尋著相同的目標,即打破人類生、老、病、死的必然。

然而無論如何努力,至今為止,人類只知道T. dohrnii(俗稱道恩燈塔水母)擁有永生的特質。現在,科學家可能終於找出了它可以如此長壽的原因。

逆轉老化過程

世界上至少有三種水母,具備返老還童的能力。然而只有道恩燈塔水母,能夠在有性生殖後,再度重回水螅型,也就是它的幼童時期,而且不限次數。這個「逆轉老化」的行為,不僅使它獲得了「永生水母」的稱號,也使科學家多年來對它的興趣有增無減。

為了明確找出水母永生的原因,科學家對道恩燈塔水母與其它水母的DNA進行了比對。他們希望可以從DNA中找尋兩者的差異,以及道恩燈塔水母能夠返老還童的原因。來自西班牙奧維耶多大學的研究人員將他們的研究成果,於8月29日發表在《美國國家科學院院刊》。

幫助人類返老還童

根據比對,有超過1,000個基因,構成了道恩燈塔水母返老還童的特徵。科學家表示,在這1,000個基因中,有一個基因組,似乎能提供其它水母所缺乏的兩方面特質。

一方面,這個基因組能使兩組負責基因表達的多梳抑制性蛋白複合體失去效力。另一方面,還可活化水母的超多能分化性。這是幹細胞所具備的變成任何一個所需細胞的能力,也是致使水母長生的關鍵層面。

不過,導致道恩燈塔水母逆轉老化過程的多個基因更可能是以某種組合形式一齊運作。科學家有信心,能夠從中汲取靈感,幫助人類在某種程度上對抗老化。

我們或許無法直接利用道恩燈塔水母獲得永生,但它能幫助人類,減緩時間對人體所造成的傷害。◇ #

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新技術利用反轉子改進基因編輯

【2022年01月21日訊】(記者李少維編譯報導)2021年12月23日發表於《自然·化學生物學》(Nature Chemical Biology)期刊的一份研究發明了利用反轉子(retron)進行基因編輯的技術。研究稱這比CRISPR編輯技術更準確,而且操作更方便。

過去十年來,基因編輯技術是生物學和醫學領域重要的創新技術。CRISPR和反轉子都是最早在細菌內部發現的機制,細菌依靠這種機制改變DNA以適應環境的變化。科學家發現可以利用這種機制進行基因編輯。

在此之前科學家主要使用CRISPR機制:用Cas9剪切酶把細胞基因組內的DNA某個片段剪下來,用新培養的DNA模版替換掉,之後細胞在自行修復的過程中,把新換上的DNA片段結合到基因組內,從而實現基因編輯。

這個過程中用到的DNA模版是在實驗室內培養完成後,再送入被編輯的細胞內。負責剪切基因組的Cas9也要單獨從外部送入。但是,兩者都不能保證穿透每一個細胞。這使得CRISPR編輯方法的效率受到限制。

反轉子是一種由單鏈DNA和RNA混合組成的特殊結構。在科學家實現CRISPR編輯技術後,一些研究者也想到利用反轉子來生產DNA模版可能會提高編輯的效率和準確度。然而,當時科學家對反轉子各個部位的功能還不夠明確因而沒有什麼進展。

這份研究進行了嘗試。主要研究員美國格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)的賽斯·希普曼(Seth Shipman)說:「反轉子起到保護細菌的作用。但是我們要改變它常規的行為,讓它按照我們的意思辦事——產生用於基因編輯的模版。」

這份研究介紹說,反轉子就像DNA的工廠,能從細胞內部產生很多份DNA模版的拷貝。科學家把整個基因編輯過程需要的所有成分和反轉子一起送入細胞,包括生成DNA模版的指令(即讓反轉子在細胞內部按照指令生成DNA模板)、Cas9,和幫助研究人員追蹤編輯效果的分子等。

合作研究員聖地亞哥·洛佩茲(Santiago Lopez)說:「這意味著我們只需要向每個細胞遞送一個單元。這極大地簡化了編輯過程,為新型實驗打開了大門。」

希普曼說:「我們的研究第一次展示,能產生的DNA模版越多,編輯效果越好。更精確的基因編輯技術有助於研發更有效、安全的基因藥物,和開展更先進的基礎研究。」◇

責任編輯:葉紫微

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研究發現DNA的異常結構或會引發癌症

【2022年01月07日訊】(記者李少維編譯報導)一項研究發現缺乏一種酶會導致DNA出現打結,或是雙螺旋的中間多出一條橫梁這兩種異常的結構。很多癌細胞中的DNA都具有這些異常結構。

由美國西北大學(Northwestern University)引領的一項研究發現,缺乏TET酶與B細胞淋巴瘤相關。TET酶是去除DNA甲基化標記的一種關鍵酶。很多癌症都與TET酶活性降低相關。

以前的研究發現,癌症患者細胞內一些特定的變異會導致细胞喪失TET功能;癌細胞基因組不穩定,比如DNA雙鏈出現斷裂等問題。

2021年12月22日發表於《自然·免疫學》(Nature Immunology)期刊的這份研究,第一次發現以上兩者之間存在的關聯。

主要研究者之一西北大學細胞和發育生物學助理教授維普爾·舒克拉(Vipul Shukla)說:「癌症既有TET功能缺失的現象,也有基因組不穩定的問題,而TET缺陷的細胞也有基因組不穩定的問題。我們發現DNA出現異常的結構,可能正是這兩個現象產生關聯的原因。」

研究人員用小鼠進行實驗,刪除了其成熟B細胞內的兩種TET酶(TET2和TET3)。B細胞是白細胞的一種,為免疫系統製造抗體以保護我們的身體免受感染。舒克拉說,他們發現移除TET酶破壞了B細胞的平衡,基因組不穩定的問題開始出現。

合作研究員加州大學聖地亞哥分校(University of California,San Diego)畢業生薩馬涅戈-卡斯特魯伊塔(Daniela Samaniego-Castruita)說:「TET不足的小鼠得了淋巴瘤,我們也觀察到基因組不穩定性的跡象增多,例如出現雙鏈斷裂。」

於是研究組進一步探查TET2和TET3的缺失究竟在分子層面造成了怎樣的影響。結果發現,B細胞的DNA出現了G-四聯體(G-quadruplexes)和R環(R-loops)這兩種異常的結構。

正常的DNA雙鏈就像鐵軌的兩條平行的軌道。R環就像是軌道中間多出的第三條軌道,而G-四聯體就像是在DNA原來的雙鏈軌道上面打的結。這兩種異常結構都加大了細胞讀取DNA的難度。

舒克拉說,這些異常結構使得DNA變脆弱、容易斷裂。「它們障礙著DNA,如果不能合理地去除這些結構,它們會導致基因組不穩定。這份研究告訴我們,TET缺陷細胞的基因組不穩定,其中至少一個原因可能就是這些異常結構的積累。」◇#

責任編輯:葉紫微

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美國親姊妹從小不相識 活到70多歲首次碰面

【2021年12月10日訊】(記者陳俊村報導)美國一對親姊妹從小分離,他們活到70多歲時才知道彼此的存在,而且在最近首次碰面。儘管多年來不能在一起生活,但他們珍惜現在能在一起的機會,他們也認為他們命中註定要團聚。

據KMGH電視台報導,76歲的卡特(Harriet Carter)和73歲的霍夫曼(Linda Hoffman)於12月7日在科羅拉多州丹佛國際機場(Denver International Airport)碰面

儘管他們是親姊妹,但他們住在不同的州,而且這是他們這輩子首次親眼見到對方。

這是因為卡特在出生後就被送給別人收養。當年她的父母只有18歲。他們在幾十年前已經過世。

霍夫曼不知道她有個姊姊,因為她的雙親在生前從未告訴她這件事。而卡特也一直不知道她有個妹妹。

然而,這對姊妹在大約兩年前不約而同地在經營家譜的網站Ancestry.com註冊。他們被告知,他們兩人可能有親屬關係。於是他們去做DNA檢驗。這項檢驗證實,他們是失散多年的親姊妹。

霍夫曼告訴KMGH電視台說:「我們是百分之百的相配,但我們的父母從未告訴他人。」

在卡特與霍夫曼相認之後,他們幾乎每天通電話。由於疫情的關係,他們直到12月7日才首度碰面,並彼此擁抱。

霍夫曼在機場與卡特分享了她年幼時的照片。只可惜,照片中都沒有卡特。

霍夫曼隨後帶卡特到她家裡。她在家裡裝飾有聖誕節飾品的房間迎接卡特。

這對姊妹表示,他們不要老想著已經逝去的時光,而是要珍惜他們現在擁有的時光。

霍夫曼認為,他們的重逢是命中註定的。她說:「我認為我們在應該找到彼此的時候找到了彼此。」

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責任編輯:茉莉◇

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一拳擊中大白鯊的臉 美國衝浪男子成功脫險

【2021年10月11日訊】(記者陳俊村報導)美國加州男子史丹利(Eric Steinley)日前在衝浪時突然遭大白鯊啃咬腿部,並被拉下水裡。正當情況危急之際,他一拳擊中鯊魚的臉部,最終成功逃脫並保住性命。

據ABC電視台報導,現年38歲的史丹利於10月3日在加州鮭魚溪海灘(Salmon Creek Beach)衝浪。當他待在衝浪板上,準備等下一波海浪時,一條鯊魚無預警地咬住他的腿部,甚至將他拖入水中。

在附近海面的另一名衝浪者戴維斯(Jared Davis)說,他看到一條鯊魚的尾鰭。那條鯊魚與史丹利一起捲入水裡。

而正在流血的史丹利展開反擊。他揍了鯊魚一拳。他的手還因為劃到鯊魚的牙齒而割傷。儘管這一拳對這個龐然大物而言可能不痛不癢,但還是讓牠鬆開了嘴巴。

此時史丹利趕緊浮到水面上換氣,同時警告其他衝浪者。戴維斯聽到他說:「鯊魚」、「快離開」和「救命」。

在從鯊魚口中逃脫之後,史丹利與戴維斯等人一起划回岸邊。史丹利懷疑他能不能支撐下去,而戴維斯則一直鼓勵他,而且叫他不要看他被咬傷的腿。

等到他們回到岸上時,大約十幾名衝浪者衝過來幫忙。他們以衝浪板的帶子充當簡易的止血帶,先替史丹利止血。

隨後,所有衝浪者用衝浪板將史丹利抬到救護車能抵達的地方,以節省等待時間。

據報前往現場的急救人員薩盧佐(Timothy Saluzzom)表示,在他抵達之前,其他衝浪者對史丹利的幫助保住了他的腿。

加州魚類野生動物管理局指出,依據史丹利衝浪板上留下的鯊魚DNA及咬痕大小,那確實是一條大白鯊,而且身長至少有10英尺(3公尺)。

史丹利迄今已接受過2次手術治療。儘管他需要一段時間才能復原,但他還是希望以後能夠繼續衝浪。他還不敢相信自己活了下來,但他心存感激。

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責任編輯:茉莉