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美国《科学》杂志公布2016年十大科学突破(4)


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评论(0)|2016-12-25|发布:微星 |收藏

2.F. de Waal, “Apes know what others believe,” Science 354, 39 (7 October 2016)

5定制蛋白质

蛋白质是生命的主力。 它们加速重要的化学反应,使肌肉能够牵引,在细胞之间和细胞内进行通讯,并防御入侵者。 鉴于蛋白质的天赋,研究人员一直想创建自己的版本。 他们通过对生物体的DNA代码进行小调整,修改了许多现有的蛋白质,但今年,他们将蛋白质修饰改造成了一个全新的水平:他们创造了一套不同于自然界中发现的设计蛋白,为新药设计提供了材料和方向。

编写任何所需的DNA代码很容易,但研究人员无从了解如何由这种DNA编码的氨基酸的新型字符串将折叠成复杂的3D形状。这是一个问题,因为对于蛋白质,形状决定功能。 然而,最近计算生物学家在设计计算机程序方面取得了令人瞩目的进展,设计者准确预测了蛋白质将如何折叠。这些进展使今年设计蛋白质的增长成为可能。

今年2月,由华盛顿州的研究人员领导的一个团队使用一个这样的程序设计了可能成为普遍流感疫苗的蛋白质,这个蛋白质能够同时为所有流感病毒引发免疫防御。 7月,包括许多相同研究人员的团队创建了自组装成中空笼子的蛋白质,或许在未来某一天,它们可以装满药物或DNA片段以治疗一系列疾病。 另一个团队使用类似的程序来产生3D,折叠的RNA分子,其呈现类似于蛋白质的折叠问题,以及RNA-蛋白复合物,开辟新的研究可能性。

参考文献:

1.H. Yang et al., “Design of a hyperstable 60-subunit protein icosahedron,” Nature 535, 136 (15 June 2016)

2.J. Bale et al., “Accurate design of megadalton-scale two-component icosahedral protein complexes,” Science 353, 389 (22 July 2016)

6实验室做的老鼠卵子

给“试管婴儿”一词带来新的意义,今年,日本的研究人员从完全在实验室盘中生长的卵细胞中产生小鼠幼崽。 这个长期追求的成就为研究人员提供了一种新的方法来研究卵子的发展,并提出了在实验室中从几乎任何类型的细胞(包括遗传改变的细胞)制造人类卵的更远的前景。 这种可能性激发了新的不育治疗的希望,但它也恢复了对婴儿设计师的恐惧。


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