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RNA的多维调控和应用

中国科学:生命科学 2024年第4期54卷 553-555页

作者：薛愿超李铭禄戚益军陈润生曹晓风中国科学院生物物理研究所国家自然科学基金委员会计划与政策局清华大学生命科学学院中国科学院遗传与发育生物学研究所

RNA是生命起源的最初分子形式.原始的RNA分子既可自我复制又可催化化学反应.随着漫长的进化过程, RNA的催化功能逐步转移到蛋白质,而作为遗传信息承载者的功能则转移到DNA,并逐步形成了现代生物学的中心法则,即遗传信息先由DNA转录成RNA... 详细信息

RNA是生命起源的最初分子形式.原始的RNA分子既可自我复制又可催化化学反应.随着漫长的进化过程, RNA的催化功能逐步转移到蛋白质,而作为遗传信息承载者的功能则转移到DNA,并逐步形成了现代生物学的中心法则,即遗传信息先由DNA转录成RNA,再由RNA翻译成蛋白质.细胞中除了编码蛋白质的信使RNA(mRNA)外,还存在着大量种类不一、功能各异且不翻译成蛋白质的非编码RNA.

关键词： RNA 生命起源最初分子形式

华北克拉通始太古代演化——来自冀东38亿年片麻岩锆石Hf-O同位素的记录

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岩石学报 2024年第3期40卷 689-701页

作者：吕畅王浩杨进辉冉静周宝全吴亚东中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭... 详细信息

陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭山地区这处新发现的始太古代花岗闪长质片麻岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素分析。结果显示该样品中锆石具有自形-半自形晶形、振荡环带的内部结构,较高的Th、U含量以及Th/U比值,显示岩浆锆石特征。7个SIMS分析点给出的加权平均^(207)Pb/^(206)Pb年龄为3776±11Ma(MSWD=3.1),代表了花岗闪长质岩浆的结晶年龄,指示冀东地区存在始太古代结晶基底。这些锆石的O同位素组成(δ^(18)O=5.81±0.13‰)与地幔锆石在分析误差范围内一致,其Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=0.09±0.31)与球粒陨石均一岩浆库类似。这些Hf-O同位素特征显著不同于冀东地区曹庄岩组中发现的始太古代碎屑锆石,说明其不可能作为曹庄岩组变沉积岩的物源区。而华北克拉通内部鞍山地区的始太古代片麻岩中的岩浆锆石与冀东始太古代碎屑锆石在Hf-O同位素特征上最为类似,因此前者是冀东始太古代碎屑锆石最可能的源岩,暗示冀东地区和鞍山地区在始太古代时可能是统一的整体。与全球始太古代岩石记录对比发现,华北克拉通主体与North Atlantic克拉通、Pilbara克拉通和塔里木克拉通等主要克拉通类似,其内部目前发现的最古老岩石都具有与球粒陨石一致的锆石Hf同位素组成,指示大部分始太古代陆壳可能源自一个未发生明显分异的相对原始地幔源区。

关键词：华北克拉通陆壳演化冀东锆石 U-Pb年代学 Hf-O同位素

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希夏邦马峰地区始新世地壳加厚和隆升过程

岩石学报 2024年第5期40卷 1429-1445页

作者：王佳敏侯康师李潇丽吴福元岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 国家自然博物馆北京100050

中新世中期之前喜马拉雅山脉的隆升历史和深部动力机制,还存在极大的争议、缺乏基本的数据约束。喜马拉雅造山带核部高级变质岩的埋藏和折返过程可以约束地壳加厚和山脉隆升过程,但是现有的变质记录主要为渐新世晚期-中新世中期,始新世... 详细信息

中新世中期之前喜马拉雅山脉的隆升历史和深部动力机制,还存在极大的争议、缺乏基本的数据约束。喜马拉雅造山带核部高级变质岩的埋藏和折返过程可以约束地壳加厚和山脉隆升过程,但是现有的变质记录主要为渐新世晚期-中新世中期,始新世变质作用的分布范围、形成过程和地质意义仍然未被充分挖掘。本文首先厘定了希夏邦马峰(8027m)山体的基本岩石组成:下部为高喜马拉雅正/副片麻岩,上部为肉切村群变粒岩及贯入其中的淡色花岗岩席。进一步对1964年希夏邦马峰登山科考采集的眼球状片麻岩进行了变质作用相平衡模拟和独居石微区原位U-Th-Pb定年,确定了始新世变质记录的P-T-t演化轨迹:M1阶段中P/T型变质压力峰期,条件为~1.0GPa、~740℃(~22℃/km),变质年龄为~37Ma;后近等温降压至M2阶段低P/T型变质温度峰期,条件为0.5~0.4GPa、~760℃(45~57℃/km),变质年龄为~25Ma;在~18Ma左右冷却至固相线以下。希夏邦马峰~37Ma的中P/T型变质和地壳加厚事件与北喜马拉雅穹隆、高喜马拉雅主体、前陆飞来峰等地区的记录一致(40~37Ma,20~25℃/km),表明印度-亚洲初始碰撞约20Myr后中上地壳被堆叠埋藏至>33km以下,发生了广泛的整体性加厚和深熔作用。该事件与喜马拉雅内陆残留海最终退却的时间吻合,是喜马拉雅山脉初始隆升的诱因。喜马拉雅山脉不是晚新生代以来隆升的,而是经历了自始新世中期以来的长期地壳堆叠和隆升过程。

关键词：喜马拉雅初始隆升地壳加厚中P/T型变质作用独居石U-Th-Pb岩石年代学

条件性基因敲除诱导剂他莫昔芬对小鼠肠道微生物群组成的影响

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复旦学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 68-76页

作者：余丹妮孙璘复旦大学生命科学学院发育生物学研究所上海200438

他莫昔芬(Tamoxifen)作为一种选择性雌激素受体调节剂,在临床上应用于治疗乳腺癌,在生物遗传学领域研究中充当诱导型Cre-loxP条件性基因敲除系统的时空开关。肠道微生物与宿主基因紧密相连,与宿主肠道吸收、代谢、发育性疾病、肿瘤密切... 详细信息

他莫昔芬(Tamoxifen)作为一种选择性雌激素受体调节剂,在临床上应用于治疗乳腺癌,在生物遗传学领域研究中充当诱导型Cre-loxP条件性基因敲除系统的时空开关。肠道微生物与宿主基因紧密相连,与宿主肠道吸收、代谢、发育性疾病、肿瘤密切相关,利用他莫昔芬诱导特定基因敲除已成为探究微生物与宿主基因互作的主要研究方式。已有研究表明他莫昔芬引发雌激素受体介导的毒性,干扰宿主生物学功能,少有研究报道他莫昔芬本身是否对小鼠肠道微生物群的稳定性造成影响,本研究通过给野生型C57BL/6J小鼠注射他莫昔芬模拟条件性基因敲除以研究其影响及机制。研究结果发现,注射他莫昔芬组与对照组相比,小鼠体重、肠道组织结构与形态及肠道屏障功能无明显差异,但他莫昔芬对小鼠粪便和盲肠内容物中的微生物丰度产生影响。这些结果提示使用他莫昔芬诱导小鼠条件性基因敲除时需要注意肠道菌群改变带来的生理和病理表型,从而减少他莫昔芬带来的干扰。

关键词：他莫昔芬 Cre-loxP条件性基因敲除系统肠道微生物群

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水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

生物工程学报 2024年第1期40卷 122-136页

作者：乐巧娜黄梓雯戴若惠李三峰李梦佳方媛王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室浙江杭州310006

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交... 详细信息

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为实验材料,测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature,GT)、胶稠度(gel consistency,GC)和直链淀粉含量(amylose content,AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs(糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个),其中最高奇数的可能性(likelihood of odd,LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量,发现6个基因在双亲间的表达量差异显著,推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度,而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础,并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。

关键词：水稻蒸煮品质数量性状基因座(QTL)分析候选基因

泥河湾盆地中更新世气候转型期人类的适应行为

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人类学学报 2024年第1期43卷 19-39页

作者：裴树文徐哲叶芷马东东贾真秀中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学北京100049 西班牙高级科学研究委员会(CSIC)历史研究所马德里28037 中国科学院青藏高原研究所北京100101

中更新世气候转型期(1.25-0.7 MaBP)是晚新生代最重要的气候变化时段之一。该时期大陆内部干旱化加剧,北半球冬季温度迅速下降,动植物群发生变化,对古人类的环境适应能力提出新的挑战。泥河湾盆地发育我国北方第四纪典型的河湖相沉积体... 详细信息

中更新世气候转型期(1.25-0.7 MaBP)是晚新生代最重要的气候变化时段之一。该时期大陆内部干旱化加剧,北半球冬季温度迅速下降,动植物群发生变化,对古人类的环境适应能力提出新的挑战。泥河湾盆地发育我国北方第四纪典型的河湖相沉积体系,其间富集众多早-中更新世旧石器时代遗址,是探讨更新世环境变化与人类适应行为的关键区域。本文选取盆地内岑家湾台地飞梁、麻地沟、岑家湾和东谷坨等重要遗址,通过多指标的统计分析,解读中更新世气候转型期古人类的适应策略。研究结果显示,因地制宜、就地取材是古人类获取石器原料的途径,不同遗址利用者对不同原料的选择和利用主要和遗址距离原料的远近有直接关系,而针对不同原料类型采取的差异化开发策略,预示着古人类认知能力的提高。尽管锤击法是古人类常用的剥片技术,但是砸击技术可能与本地原料质量具有更直接的关系;作为锤击法的有效补充,砸击技术的运用或许与古人类的认知水平提高存在关联。石核和石片的特征表明,该时期古人类对石核开发利用程度显著提高,剥片技术多样化,灵活性增强,展示了计划性和认知能力的提高。对优质燧石原料的青睐一直是古人类制作石器的主要策略,该时期修理类产品不仅种类增多,加工方式多样化程度也相对较高,加工精细的小型刮削器、钻、尖状器、凹缺器、齿状器和多边修理工具等产品增多指示对多种功能的适应,暗示古人类对区域生态景观多元化的积极响应。古人类灵活的技术多样化策略可能与其认知水平的提高存在关联,而气候与环境波动造成的生存压力等多方面叠加因素,可能共同作用于古人类的认知行为上,促使人类调整技术,适应多变的区域环境。本研究对探讨泥河湾盆地更新世古人类生存行为演化与环境关系、人类对东亚高纬度半干旱区适应策略具有重要意义。

关键词：泥河湾盆地中更新世气候转型期人类适应行为环境变动

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我国藁杆双脐螺分子溯源研究

中国血吸虫病防治杂志 2024年第3期36卷 272-278,285页

作者：段磊屈磊郭云海顾文彪吕山张仪周晓农中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心)、国家卫生健康委员会寄生虫病原与媒介生物学重点实验室、WHO热带病合作中心、科技部国家级热带病国际联合研究中心上海200025 复旦大学生命科学学院上海200438 上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院上海200025

目的了解我国藁杆双脐螺来源,为我国曼氏血吸虫病流行风险评估和双脐螺控制提供依据。方法选择我国深圳市观澜河,大沙河,深圳水库,葵涌河上、下游,新圳河作为采样点,每个采样点采集10个双脐螺样本,提取螺样本基因组DNA。自南美洲巴西米... 详细信息

目的了解我国藁杆双脐螺来源,为我国曼氏血吸虫病流行风险评估和双脐螺控制提供依据。方法选择我国深圳市观澜河,大沙河,深圳水库,葵涌河上、下游,新圳河作为采样点,每个采样点采集10个双脐螺样本,提取螺样本基因组DNA。自南美洲巴西米纳斯吉拉斯州、帕拉州、联邦区、伯南布哥州、圣保罗州的5个采样点获得15个藁杆双脐螺DNA样本。对上述DNA样本的细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidaseⅠ,COI)和线粒体16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA,16S rRNA)基因进行扩增和测序。同时,从GenBank中下载藁杆双脐螺COI和16S rRNA基因序列,并获取其采样点信息。将所有基因序列进行比对并构建进化树,分析我国和南美洲双脐螺样本的遗传相似度和谱系进化关系。结果从我国双脐螺样本中共获得60个长度为529 bp的COI序列,其中3个为单倍型。从GenBank中获得165条藁杆双脐螺COI序列,与上述60条序列比对后,共获得33个单倍型。进化树分析显示,采自我国的双脐螺3个单倍型聚在一支,其中单倍型China11与GenBank中获得的来自巴西的3个样本属于同一单倍型。地理进化分析结果显示,巴西东部沿海3个采样点的样本有与我国China11相同的单倍型,另2个采样点的样本与China11亲缘关系较近。扩增我国双脐螺样本16S r DNA基因,共获得60条长度约为322 bp的序列和2个单倍型。从GenBank中获得70条藁杆双脐螺16S rDNA序列。系统进化树分析显示,我国双脐螺样本聚为一支,其中单倍型China64与来自巴西的229BS为同一单倍型。将GenBank中获取的来自巴西南部25个采样点的49个藁杆双脐螺16S r DNA序列纳入分析,发现其中3个采样点的藁杆双脐螺与我国China64有相同的单倍型。综合分析藁杆双脐螺COI和16S rRNA的地理系统进化关系,发现仅巴西东部沿海地带样本与我国双脐螺样本在两个基因片段序列上具有相同单倍型。结论我国双脐螺为藁杆双脐螺,遗传多样性较低,与来自巴西东部沿海地区的样本遗传学相似度很高,可能来源于巴西东部沿海地区。

关键词：藁杆双脐螺曼氏血吸虫分子溯源线粒体16S核糖体RNA 细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ 中国巴西

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CRISPR/Cas系统在寄生虫基因编辑与核酸检测中的应用进展

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中国血吸虫病防治杂志 2024年第3期36卷 314-320页

作者：闫书宁杨硕杨汉银辛怡徐斌胡薇卢艳郑彬中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心)、国家卫生健康委员会寄生虫病原与媒介生物学重点实验室、WHO热带病合作中心、科技部国家级热带病国际联合研究中心上海200025 上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院上海200025

成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)系统(CRISPR/Cas系统)为具有规律簇状短回文重复序列结构的适应性免疫系统,能干扰外源性核酸,保护原核生物免受外部侵害,是一种有效的基因编辑及核酸检测工具。CRISPR/Cas系统在病毒和细菌领域应用广泛,但在寄生虫病领域研究相对较少。本文分类探讨了CRISPR/Cas系统的作用机制,全面综述了其在寄生虫基因编辑与核酸检测中的应用,旨在为未来寄生虫病相关研究提供参考。

关键词： CRISPR/Cas系统寄生虫病基因编辑核酸检测

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陕西西乡寒武纪幸运期宽川铺生物群网格状微体化石埋藏学与生物属性研究

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古生物学报 2024年第2期63卷 183-194页

作者：项楷刘威殷宗军造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 现代古生物学与地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008 中国科学院大学南京学院南京211135

磷酸盐化保存是软躯体化石特异埋藏的一个重要途径,而微生物在软躯体磷酸盐化过程中可能发挥了重要作用。前人通过埋藏学实验发现,微生物会在动物胚胎等软躯体组织内部快速滋生,充填生物体内部空间,以微生物假形的方式复制了生物体的原... 详细信息

磷酸盐化保存是软躯体化石特异埋藏的一个重要途径,而微生物在软躯体磷酸盐化过程中可能发挥了重要作用。前人通过埋藏学实验发现,微生物会在动物胚胎等软躯体组织内部快速滋生,充填生物体内部空间,以微生物假形的方式复制了生物体的原始形态。但化石的磷酸盐化过程是否与埋藏学实验模拟的过程一致,目前仍有争议。本次研究在寒武纪早期宽川铺生物群中发现了一类网格状微体化石。此类化石的保存状态可以根据其中丝状微生物滋生的程度分为三种类型,它们展示了生物从死亡到微生物侵入、滋生,最后被磷酸盐化的全过程。这些标本显示,微生物假形在生物软组织磷酸盐化过程中扮演了重要角色,但并不是化石磷酸盐化的必由之路,尤其是当生物体具有矿化硬骨骼或者几丁质软骨骼等抗腐性较强的结构时。此类标本多以不完整保存的残片为主,正反两面结构一致,具有典型列状排列的近圆形与哑铃形网孔。由于化石结构简单,生物学性状较少,因此它们的亲缘关系尚不明确,是一类需要继续研究的疑难化石。

关键词：磷酸盐化宽川铺生物群网格状微体化石埋藏学寒武纪幸运期

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