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上一周,教科书被改写的次数有点多……

学术经纬 学术经纬 2019-07-03

▎学术经纬/报道

随着科学的不断发展,人类对于自然的认识也在不断更新。曾几何时,我们还以为地球是宇宙的中心,以为蛋白质是生命的遗传物质,以为物理学的大厦已经全部建成。但后续的科学发现,却一次次证明,探索自然是一个永无止境的过程。而人类的教科书,也一次次得到更新与改写。


但在上一周,教科书被改写的次数有点多……


蜘蛛也能给后代喂奶?蛋白质含量还是牛奶的4倍!



哺乳动物之所以被称为哺乳动物,原因正在于它们能够用乳汁哺育后代。从词源上看,Mammalia里有着mamma这一部分,意为乳房。


图片来源:《科学》


但在最新一期的《科学》杂志上,来自中国科学院西双版纳热带植物园的研究团队找到了一个特例。权锐昌研究员(通讯作者)及其同事陈占起博士(第一作者)等组成的研究团队发现,一种叫做大蚁蛛的无脊椎动物“可以像高等哺乳动物一样对幼蛛进行哺乳”。有趣的是,蜘蛛乳汁的蛋白质含量居然是牛奶的4倍!


▲权锐昌研究员介绍大蚁蛛长期哺乳和抚育行为的相关研究背景、主要结论和意义(图片来源:中国科学院西双版纳热带植物园)


▲陈占起博士介绍发现和研究大蚁蛛哺乳并抚育后代现象的详细过程(图片来源:中国科学院西双版纳热带植物园)


此外,科学家们还发现,这种蜘蛛会继续照顾已成年的后代。先前,人们认为这种超长的抚育行为“仅存在于寿命较长的高等社会性哺乳动物类群中,例如人类和大象”。


科学家们指出,这一发现,让我们需要重新衡量哺乳行为的起源、现状和进化模式。


父亲竟能将线粒体DNA遗传给后代!



线粒体是细胞内的“能量工厂”,也有属于自己的DNA。先前,科学家普遍认为,只有来自母亲的线粒体DNA才能通过卵子遗传给后代。精子里虽然也有线粒体提供前进的能量,但大致上看,这些线粒体无法被传到受精卵中。这一现象也被称为是“母系遗传”。


▲本研究的通讯作者黄涛生教授(图片来源:辛辛那提儿童医院)


但在最近发表的一篇《PNAS》论文上,辛辛那提儿童医院的黄涛生教授课题组在日常的工作中,发现有一个家庭出现了明显的线粒体DNA异质性(mtDNA heteroplasmy)。通过高精准的测序分析,他们发现,这种线粒体DNA来自父母双方的遗传。也就是说,父亲的线粒体DNA也能遗传给后代。


这还不是个偶发事件。在这项研究里,科学家们总共对三个独立家庭进行了测序分析,并得到了类似的结论。这个发现不但更新了对于线粒体DNA遗传的认知,还有望揭示其具体的遗传机制,为治疗相关遗传病带来新的洞见。


肠道还有造血功能?可能提供了人体10%的血细胞



在通常的印象中,造血干细胞大多都躲在骨髓里。但最近几年,这一印象得到了不断更新。之前,人们发现肺也具有造血功能。而在最新一期《细胞》子刊《Cell Stem Cell》上,哥伦比亚大学的一支研究团队又发现了一个看似不可思议的现象——肠道可能提供了人体10%的血细胞!


▲箭头所指的就是肠道中的造血干细胞(图片来源:Megan Sykes/Columbia University)


这一研究来自对肠道移植患者的观察。研究人员们发现,这些患者体内有大量来自捐献者的血细胞,而且长期存在。这表明通过肠道移植,一部分造血干细胞被移入了患者体内。而进一步的研究表明,这些干细胞正是来自移植的肠道。


这一发现可能对肠道移植手术有着参考价值。研究人员们指出,来自肠道的捐献者血细胞越多,移植出现排斥的风险就越小。


参考资料:

[1] Zhanqi Chen et al., (2018), Prolonged milk provisioning in a jumping spider, Science, DOI: 10.1126/science.aat3692

[2] 大蚁蛛的长期哺乳行为研究成果发布会在北京召开, Retrieved December 2, 2018, from http://www.xtbg.cas.cn/xwzx/zhxw/201812/t20181201_5203650.html

[3] Shiyu Luo et al., (2018), Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans, PNAS, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115

[4] Jianing Fu et al., (2018), Human Intestinal Allografts Contain Functional Hematopoietic Stem and Progenitor Cells that Are Maintained by a Circulating Pool, Cell Stem Cell, DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.11.007


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