每年，世界各地的人们都遭受约1.8-270万蛇毒咬伤。由于无法获得可用的治疗方法或健康保险，许多此类伤害得不到治疗，导致10万多人死亡，约是永久性残疾的三倍。需要新的疗法来治疗蛇咬伤，这是被忽视的公共卫生问题。一种新的治疗蛇毒咬伤的治疗工具可能来自不太可能的来源-干细胞研究。 在非洲，亚洲和拉丁美洲，约有250种蛇毒被蛇毒咬伤的患病率最高。蛇毒由多种天然毒素，酶，蛋白质和肽组成，它们共同起作用，迅速引起组织损伤或死亡。确切的毒液成分极其多样且取决于物种，因此对每种蛇都具有高度特异性。蛇咬伤可致死或导致终身慢性健康问题，例如神经毒性和神经相关性麻痹，肾脏过度出血后不可逆的肾脏损害或肢体截肢。当前大多数的治疗旨在中和毒液，例如抗蛇毒子。通常，抗蛇毒素是通过人工挤蛇来收获蛇毒的方法（参见图1），并将小剂量的毒液注入供体动物（如马）中以引发免疫反应和产生抗体。然后将这些抗蛇毒抗体注射到蛇咬受害者中，在其中它们选择性地识别并结合蛇蛇毒的结构成分，从而中和毒素。 以这种方式制作抗蛇毒液非常耗时，难以扩大规模，并且必须针对每种蛇毒蛇单独进行。根据世界卫生组织的资料，在过去的20年中，许多抗蛇毒毒素生产商已经停止生产，从而导致供应减少和价格急剧上涨。不幸的是，缺乏有效的替代治疗方法。使用干细胞对抗蛇咬伤 最近，科学家转向干细胞来解决这个问题。研究人员可以使用干细胞来生长称为器官的三维微型器官，该器官可以维持特定器官或组织的基本特征。科学家们第一次尝试从蛇干细胞中提取类器官，以观察它们是否可以在实验室中生长出产生毒液的微型器官。研究人员解剖了9种蛇的毒腺，并成功地从蛇唾液腺中发现的干细胞中生长出类器官（见右图2）。图2：来自毒蜘蛛的蛇毒腺类器官。图片来源：拉维安·范因文（Ravian van Ineveld），荷兰马克西玛公主小儿肿瘤中心。令人惊讶的是，这些类器官包含的细胞可以分泌功能活跃的毒液，这种毒液会对实验室的神经元和肌肉细胞产生特定种类的作用。此外，类器官来源的毒液的成分与直接从蛇中提取的毒液相似。现在，科学家们希望为所有与医学有关的有毒蛇建立一个蛇体类生物体的生物库或储存库，以创造无限量的毒液。自发表最初的研究论文以来，Jens Puschhof说，该组织已经将类器官库扩大到包括更多种类的毒蛇。他补充说，使用类器官的毒液代替挤奶蛇可以帮助生产更安全，更可靠的产品，因为个别蛇的毒液成分存在差异。下一步包括在实验室而不是在马匹中使用毒类类器官来纯化有毒成分并制造抗体，以更有效地制造解毒剂并增强全球通行能力。 蛇毒能治疗肿瘤吗？ 蛇毒类器官生物库可能会为其他疾病提供治疗。美国食品药品监督管理局（FDA）先前已批准从蛇毒中提取药物，用于治疗急性脑梗塞，急性冠状动脉综合征和预防手术中的出血。令人惊讶的是，早期研究表明，蛇毒中的肽可能具有抗肿瘤作用。蛇毒称为整合素，如Contortrostatin的部件从蛇铜头蝮contortrix，能抑制在人转移性皮肤癌的实验室模型的血管形成和癌细胞的粘附性。其他研究表明，在毒液中发现的有效肽可能会干扰血管的形成，从而减少乳腺癌小鼠模型中营养物质向肿瘤的传递。毒液生物库的可用性将使科学家能够进一步研究蛇毒成分，以查看是否存在生物医学创新的机会。咬每五分钟有50人被蛇咬伤，在这场默默的医疗危机中，有一个人会死。新颖的干细胞研究已使科学家能够在培养皿中成功生长出产生微毒的类器官，可将其用于开发可及且负担得起的抗蛇毒血清疗法。开发蛇毒腺类有机体的这项科学创新有可能使全世界的人们免于致命的蛇咬和其他疾病。______________________________________________________点击：查看更多生物学文章 试用免费文档翻译 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源：isscr

来源：PHYS 罗格斯大学 Todd Bates着DNA双螺旋的三种构象：A（左），B（中）和左手Z（右）。图片提供：David S. Goodsell和RCSB PDB 罗格斯大学的科学家们认为，达尔文的进化理论应该扩展到包括考虑DNA稳定性的“能量代码”（所谓的“分子达尔文主义”），以进一步说明物种特征在地球上的长期生存。根据罗格斯（Rutgers）合着的研究，标志性遗传密码可被视为遵循热力学定律（能量流）演化的“能量密码”，导致其进化最终以几乎所有生物物种的奇异密码产生。发表在“生物物理学季刊”上。高级作者肯尼思·J·布雷斯劳尔，莱纳斯·鲍林杰出大学化学系教授和高级研究员肯尼斯·布雷斯劳尔说：“这些启示之所以重要，是因为它们提供了分析人类基因组和任何活着物种的基因组的全新方法，是生命的蓝图。”罗格斯大学-新不伦瑞克艺术与科学学院的化学生物学。他还隶属于新泽西州罗格斯癌症研究所。“ DNA遗传密码的进化起源和所有生物物种的进化都嵌入了其分子DNA蓝图的不同能量谱中。在热力学定律的影响下，这种能量密码从天文数字中演化而来。替代的可能性，转化为所有生物物种几乎相同的代码。”科学家们研究了这种所谓的“普遍之谜”，探究了惊人发现的起源，即遗传密码演变成几乎统一的蓝图，该蓝图源于数万亿种可能性。科学家将具有里程碑意义的“适者生存”达尔文进化论的基础扩展到了“分子达尔文主义”。达尔文的革命理论基于物种物理特征的世代持久性，这些特征使物种能够通过“自然选择”在给定的环境中生存。分子达尔文主义指代持续存在的物理特征，因为编码这些特征的分子DNA区域异常稳定。Breslauer说，不同的DNA区域可以表现出不同的能量特征，这些特征可能有利于能够实现特定生物学功能的生物体的物理结构。下一步包括将人类基因组化学序列重铸并绘制到“能量基因组”中，从而使具有不同能量稳定性的DNA区域与物理结构和生物学功能相关联。这将能够为基于分子的治疗方法更好地选择DNA靶标。 点击：查看更多生物学文章 查看更多医学文章 使用双语译文翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

细菌可以通过复制另一个基因来补偿tRNA基因的丢失来源：MPG 2020年11月3日位于布隆（Plön）的马克斯·普朗克（Max Planck）进化生物学研究所的科学家利用实验室中细菌种群的实验性进化，直接观察到了tRNA基因的诞生。tRNA分子示意图。反密码子将密码子（在遗传信息中）与氨基酸（构成蛋白质）匹配。©MPI f。进化生物学 翻译是将遗传信息转化为蛋白质（细胞的主要力量）的过程。称为转移RNA（“ tRNA”）的小分子在翻译中起着至关重要的作用。它们是使密码子与氨基酸匹配的衔接子分子。生物携带多种类型的tRNA，每种均由一个或多个基因（“ tRNA基因集”）编码。广义上讲，tRNA基因集的功能（将61种密码子翻译成20种不同的氨基酸）在整个生物体中都是保守的。但是，tRNA基因集的组成在不同生物之间可能有很大差异。这些差异如何产生以及为什么产生，一直是科学家们长期关注的问题。 实验室中细菌tRNA集的进化 一个tRNA基因（红色X）的缺失可通过另一个tRNA基因（绿色）的复制来补偿。 马克斯·普朗克进化生物学研究所研究组负责人詹娜·加里（Jenna Gallie）和她的研究小组结合了数学建模和实验室实验，研究了荧光假单胞菌细菌的tRNA基因组如何进化。”我们首先从细菌基因组中去除一种类型的tRNA，从而导致细菌菌株缓慢生长。在实时进化实验中，我们为这种生长缓慢的菌株提供了改善其生长的机会。我们看到压力反复不断地改善。这种改善是由于大量细菌遗传信息的重复，每次重复都包含一个补偿性tRNA基因。最终，一种tRNA类型的消除通过增加另一种不同的tRNA类型的数量来补偿。” 珍娜·加莉（Jenna Gallie）说。复制的tRNA类型可以补偿，因为它能够以较低的速率执行消除的tRNA类型的密码子氨基酸匹配功能。相关基因组中tRNA基因的比较以前为整个进化史中某些tRNA基因的重复提供了证据。这里描述的实验提供了直接的经验证据，证明tRNA基因组可以通过复制事件进化。点击：查看更多生物学文章 查看更多医学文章 试用双语译翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

全球档案馆收集了三十年来的运动数据，记录了北极动物行为的变化2020年11月5日冬季更暖，春季更早，冰层不断缩小以及人类发展加快，北极正在经历着巨大的变化，正在影响着本土动物。现在，来自世界各地的研究人员已经建立了一个档案库，用于记录北极和亚北极地区动物的活动数据，该档案库位于德国拉多夫采尔的马克斯·普朗克动物行为研究所的Movebank平台上。借助北极动物运动档案馆，科学家们可以分享他们的知识，并协作提出有关动物如何应对不断变化的北极的问题。档案馆的三项最新研究揭示了该地区金鹰，熊，北美驯鹿，驼鹿和狼的行为的大规模模式，并说明了如何利用档案馆来识别更大的生态系统变化。 在一年中，龋齿会长距离迁移。版权©iStock / Geoffrey Reynaud长期以来，研究人员一直在观察北极动物的活动和行为。但是，很难发现和访问这些数据。为了解决这个问题，由Radolfzell的马克斯·普朗克动物行为研究所的数据策展人Sarah Davidson和俄亥俄州立大学的教授Gil Bohrer领导的国际团队已经建立了NASA资助的全球动物研究数据档案库在北极和亚北极地区迁移。北极动物运动档案馆的目的是与科学家建立联系并促进他们的合作。这特别重要，因为北极地区遍布世界各地。来自17个国家/地区的100所大学，政府机构和保护组织的研究人员参与了存档，该存档存放在由马克斯·普朗克研究所所长Martin Wikelski开发的研究平台Movebank上。Wikelski说：“我们的目标是利用档案馆建立跨越机构和政治边界的全球社区。” 该档案馆目前包含200多个项目，从1991年至今，已有8,000多种海洋和陆生动物的运动数据。金鹰的迁移方式 冬季过后，金鹰返回北极的繁殖地。©Adobe Stock / Tomas Hulik研究人员最近发表了一系列发现，利用档案库将数据和专业知识整合在一起。通过比较1993年至2017年100余只金鹰的运动，研究人员发现，春季迁徙到北方的未成熟鸟类在较温和的冬季之后更早到达。然而，成年鸡的到来时间一直保持恒定，无论其繁殖场的条件如何，都会影响到筑巢和雏鸡的生存。“黑岩森林”科学家斯科特·拉波特（Scott LaPoint）表示：“我们的方法揭示了评估跨越几代人和数十年气候模式的数据的重要性，如果忽略这些数据，它们会极大地影响我们的结果并进而影响管理策略。”对2000年至2017年间900多只北美驯鹿的第二项研究发现，更多的北方牧群在春季早些时候分娩，而更多南方种群的产犊日期并未显示出相同的变化。“在如此偏远和严酷的环境中，对于种群，亚种以及超过数百万平方公里的生物过程，如出生，进行如此大规模的观察，是前所未有的。这些结果揭示了我们不会怀疑的模式，并指出了从驯鹿进化到适应环境变化的能力等各方面的进一步研究。”马里兰大学的Elie Gurarie解释说。对气候变化的不同反应第三项分析研究了1998年至2019年熊，北美驯鹿，驼鹿和狼的运动速度，结果表明该物种对季节性温度和冬季降雪条件的反应不同。在华盛顿大学进行这项研究的彼得·马奥尼（Peter Mahoney）说：“动物如何通过运动应对变化的天气条件，将对物种竞争和捕食者-猎物的动态产生有趣的影响。”除了已经包含在档案中的数百项研究之外，随着数据从田间动物中传输以及越来越多的研究人员加入，资源也在不断增长。这应该有助于发现动物行为的变化，并最终发现整个北极生态系统的变化。戴维森说：“我们还为过去的行为和动作提供了急需的基线。” “这可用于改善野生动植物管理，解决关键的研究问题，并为子孙后代记录北极地区的变化”。点击：查看更多生物学文章 查看更多关于动物的文章 查看双语译文文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源：MPG