北京中科医院是治啥的 http://www.zherpaint.com/ylbj/zqys/m/957.html在哈佛研究DNA的专家做出了令人瞩目的发现,可以彻底改变现代医学
在哈佛大学的两位科学家正忙着在他们的实验室里研究DNA。尽管这种研究在常青藤并不稀奇,但这一次,研究人员发现了一些真正特别的东西。是的,在他们的工作中,这两位科学家取得了举足轻重的发现,这可能会彻底的改变现代医学。
也许,参与这一突破的专家们最终会在历史书上看到他们的名字。如果他们这样做了,他们将会追随本杰明·沃特豪斯的脚步,他是18世纪末19世纪初哈佛医学院的教员之一。著名的是,沃特豪斯率先在美国使用天花疫苗接种,可以说他拯救了无数人的生命。同样,哈佛校友雷金纳德·赫伯·菲茨——他也是哈佛大学的一名教授——在19世纪晚期通过记录阑尾炎患者的症状和可能的结果而留下了自己的印记。菲茨也是提倡切除受影响器官的人之一,以此来拯救患这种特殊疾病的患者。
然而,年在哈佛工作的研究人员希望留下他们的印记。在助理教授曼西·斯利瓦斯塔瓦(MansiSrivastava)的领导下,科学家们正在研究一种关于DNA的理论,如果这一理论完全实现,可能会特别具有开创性。他们的发现甚至可能彻底改变我们的生活方式。
是的,感谢这些专家和许多像他们这样的专家,今天在医学领域仍取得了许多进步。尽管某些疾病和医疗疾病可能相对容易理解,尤其是如果您的健康因这些疾病而遭受痛苦,但DNA的复杂性却要复杂得多。
“DNA或脱氧核糖核酸是人类和几乎所有其他生物的遗传物质。人体中几乎每个细胞都具有相同的DNA。大多数DNA位于细胞核中,但线粒体中也可以发现少量DNA。”
现在您可能想知道,什么是线粒体?NLM说,这些是“细胞内的结构,将食物中的能量转化为细胞可以使用的形式。”事实证明,所有人类的共同点都超出您的想象。
根据NLM的说法,“DNA中的信息是以由四种化学碱基组成的代码的形式存储的。[这些是]腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。“人类DNA包含大约30亿个碱基”,但事实证明,“所有人中超过99%的碱基都是相同的。”
如果每个人在这方面都惊人地相似,那么是什么导致了我们所有的生理差异呢?这在一定程度上是由于我们在子宫里生长时,那一小部分碱基——记住,不到总数的1%——是如何结合的。这些所谓的变异,其中一些可能是遗传的,是什么使我们每个人从人群中脱颖而出。
同时,DNA本身经常被描绘成类似于蜿蜒楼梯的线条。这种可识别的结构通常被称为“双螺旋”。顾名思义,每一个双螺旋结构都是由两股DNA以独特的螺旋模式连接在一起构成的。
DNA的重要特性是它可以复制或复制自身。双螺旋中的每条DNA链都可以用作复制碱基序列的模式。当细胞分裂时,这一点至关重要,因为每个新细胞都需要具有旧细胞中存在的DNA的精确副本。”
考虑到DNA的复杂性,科学家们仍在试图确定它是如何影响我们的外表、健康甚至人格特征的,这也许并不令人惊讶。当然,人类并不是唯一拥有独特基因组或遗传物质的物种。动物王国的其他成员也拥有这些,它们的生物构造有时能赋予它们令人难以置信的能力。
例如,壁虎用一种非常奇怪的方法来帮助它们在野外生存。是的,尽管蜥蜴经常是其他生物的猎物,但它们可以阻止任何追逐。你看,多亏了它们的基因,它们可以干净利落地割掉尾巴——这样就能让猎人闻不到它们的气味,让它们逃走。
但不要担心,壁虎不是没有尾巴的;不出几个月,它们就会长出一个全新的品种。蝾螈也有类似的再生能力,尽管对它们来说,再生能力更有用。例如,如果其中一种两栖动物失去了一条腿——如果它发现自己在浣熊的嘴里,这是完全可能的。最终,肢体会重新长出来。
不管怎样,海葵和涡虫带到一个全新的水平。你看,这些生物在遭受破坏性攻击后,可以重建大部分身体。planarian蠕虫在这些情况下也能自我繁殖——再次感谢它的DNA。
一个单一的涡虫被切成两半,你看,这两部分最终会成为独立的生物。这些令人难以置信的生物甚至可能会大量繁殖,这取决于原始蠕虫所受伤害的严重程度。因此,这是一个令人瞠目结舌的过程,展示了他们复杂的基因。
水母也有一些惊人的能力。就像涡虫和海葵一样,这些水生生物也可以恢复它们自己的身体。但这还不是全部。事实上,早在20世纪90年代,一组研究人员在研究灯塔水母时发现了一个真正非凡的现象。
经过更仔细的观察,研究小组意识到这种特殊的水母可以从生理上从一个成熟的成年人变成一个未发育的婴儿,反之亦然。由于这一惊人的过程,这些海洋居民甚至可能永远避免死亡。因此,灯塔水母被称为“不朽的水母”也就不足为奇了。
如前所述,斯利瓦斯塔瓦负责这个特殊的项目,由博士后研究员安德鲁·格尔克陪同动物学家进行她的研究。在这两人取得重大发现后,他们的工作细节将在年3月的《科学》(Science)杂志上发表。
但斯利瓦斯塔瓦和格尔克究竟揭示了什么?在它们的DNA中,动物也有所谓的“非编码控制”。尽管一些专家此前认为这些序列并不重要,但哈佛大学的科学家们发现,事实恰恰相反。简而言之,他们意识到一个特定的非编码DNA片段可能在再生过程中起到很大的作用。
此外,通过对三条带的豹纹虫的研究,斯里瓦斯塔瓦和她的同事发现,非编码DNA启动了一个“主控制基因”。这种基因也被称为早期生长反应(EGR)。在年3月接受《哈佛公报》(HarvardGazette)采访时,格尔克详细解释了EGR的作用。
Gehrke告诉媒体,“我们发现这个主基因激活了在再生过程中开启的基因。基本上,现在的情况是,非编码区域告诉编码区域打开或关闭。所以,把它们看作开关是一个好办法。”
在接受《哈佛公报》采访时,斯利瓦斯塔瓦解释道:“之前对其他物种的研究帮助我们了解了很多关于再生的知识。但是有一些理由来研究这些新的蠕虫。它们与其他动物的关系使我们能够对进化做出陈述。它们是非常棒的实验室老鼠。”
在我的博士后研究期间,我几年前在百慕大的野外收集了[三条豹纹虫]。”斯利瓦斯塔瓦继续说道。“自从我们把它们带进实验室,它们比其他一些系统更能适应更多的工具。但并不是每一种生物都有Hofsteniamiamia的再生潜能,斯利瓦斯塔瓦进一步阐明了这一点。
这位副教授补充道:“我们能够降低EGR的活性,我们发现,如果你没有[EGR],什么也不会发生。动物不能再生。“没错,如果你在生理上没有主控制基因,你就不会自动地长出新的四肢。
如果你认为智人不具备这种能力,那么下面的信息可能会让你措手不及。事实上,格尔克告诉《哈佛公报》,“事实证明,EGR,主基因,以及其他开启和关闭下游的基因在其他物种中也存在——包括人类。”
斯利瓦斯塔瓦解释说:“我们之所以在蠕虫身上把这种基因称为EGR,是因为当你观察它的序列时,你会发现它与一个已经在人类和其他动物身上研究过的基因很相似。”如果你在培养皿中培养人类细胞并对它们施加压力,它们就会立即表达EGR。”
记住这一点,那么,你可能想知道为什么人类的身体不能简单地长出任何可能缺失的部分。为了解释这一点,斯利瓦斯塔瓦又回到了开关的比较。她暗示说,最终有一天,秘密会被揭开。
如果人类能够启动EGR——不仅是启动它,而且当我们的细胞受到伤害时也会启动它——为什么我们不能再生呢?”斯利瓦斯塔瓦思考。“答案可能是,如果EGR是电源开关,我们认为(人类的)线路是不同的。EGR对人类细胞的作用可能不同于它对三条带的豹纹虫的作用。”
斯利瓦斯塔瓦补充道:“[格尔克]在这项研究中所做的就是找到一种方法来研究这种连接。所以,我们想弄清楚这些联系是什么然后把它们应用到其他动物身上。(这将包括)只能进行有限再生的脊椎动物。”
那么,人类医学最终会有一个令人兴奋的未来。毕竟,如果斯利瓦斯塔瓦、格尔克和他们在这一领域的同伴能够理解我们的内在“线路”,再生可能会随之而来。但是,正如你所想象的,在这个过程变得可行之前,还有很多事情要做。
onetheless,Srivastava和Gehrke正在继续他们的研究工作。斯里瓦斯塔瓦在接受《哈佛公报》采访时表示:“现在我们知道了这些开关是用来再生的,我们正在研究这些参与开发的开关,以及它们是否相同。”
格尔克补充说,“只有大约2%的基因组制造蛋白质之类的东西。我们想知道:在整个身体再生过程中,另外98%的基因组在做什么?一段时间以来,人们已经知道许多导致疾病的DNA变化发生在非编码区域。”
但是[非编码区域]在像全身再生这样的过程中被低估了,”Gehrke继续说。“我认为我们只是触及了表面。那么,这一切对人类意味着什么呢?斯利瓦斯塔瓦在接受《哈佛公报》采访时谈到了这个问题,并提出了进一步研究的方向。
特别是,斯利瓦斯塔瓦似乎表明,人们现在更倾向于思考人类再生的可能性。她说,“这是一个很自然的问题,看看自然世界,然后想,‘如果壁虎能做到这一点,为什么我不能?’有很多物种可以再生,也有一些不能。”
助理教授总结道:“如果你比较所有动物的基因组,你会发现我们拥有的大部分基因也存在于三条带的豹纹虫中。因此,我们认为,这些答案中的一些可能不会来自于是否存在某些基因,而是来自于它们是如何连接在一起的。答案只能来自基因组的非编码部分。”
当然,虽然研究有望在某种程度上改变人类的未来是件好事,但当科学家们能够拼凑起过去的事件时,同样令人着迷。再次强调,DNA在其中起着至关重要的作用。很长一段时间以来,你知道,专家们一直认为人类起源于非洲——但现在新的证据似乎证明并非如此。
大约20万年前,一个巨大的湖泊在阳光下闪闪发光,在一片郁郁葱葱的湿地上划出一片清澈的区域。这里聚集了一个新物种——智人。这些现代人从他们的尼安德特人祖先进化而来,人类终于开始了它的统治。然而,科学家们刚刚找到了这一切发生的令人惊讶的地方。
事实上,悉尼加文医学研究所的遗传学家凡妮莎·海耶斯领导了一项研究,利用具体的科学数据来确定这个绿色的地方。特别是,Hayes和她的专家团队不得不依靠线粒体DNA,他们从个样本的细胞中收集了线粒体DNA。这种电池形状的遗传物质会从母亲传给孩子,所以研究人员自然要找到一个母系一直延续到很久以前的种群。
通过收集和分析正确的DNA信息,研究小组强调了一个大致的起源区域。在那之后,进一步的考古和地质研究帮助Hayes和他的同事们发现了一些惊人的东西:一个巨大的古代湖泊分裂成湿地的证据。他们说,葱翠的植被是第一批人类在地球上行走的背景,而它在现代的位置可能会让你大吃一惊。
当然,专家们一直相信人类的起源可以追溯到非洲大陆。但是映射演进和迁移至少可以说是一个困难的任务。毕竟,人类是在大约七百万年前开始进化的,从黑猩猩和倭黑猩猩等灵长类动物中分离出来的。