细菌的生物膜埋下了自我解体的种子

对首个已被测序的两栖类基因组的一项新的分析显示,热带爪蟾(Xenopus tropicalis)与人类基因组拥有相当多的共性:所有人类基因中的近80%的与遗传性疾病有关的基因都可在热带爪蟾的基因中找到对应处。这些发现表明,人们可以研发一种蛙类的模型来研究并更好地理解形形色色的人类疾病的分子机制。该研究可能还能提供人们有关为什么世界上蛙类种系继续在快速衰减的线索。热带爪蟾基因组中所含有的编码蛋白的基因数目与人类基因组的数目差不多相同,它是人们在实验室中被研究得最充分的蛙类品种,而且被广泛用作一种研究胚胎发育和细胞生物学的模型。Uffe Hellsten及其同事对热带爪蟾的基因组进行了深度的挖掘,他们在其基因组中发现并分析了那些排序和人类及鸡类基因组相同的基因区域(被称作保守同线性)。这些共同的区域主要是一个古老的、有3.6亿年之久的基因组的一些片断;它们来自曾经在地球上存在过的所有哺乳类动物、鸟类、蛙类、蝾螈类及恐龙类的最后的共同祖先。

4月30日《科学》杂志精选  

人们淋浴处墙上的黏液、牙齿上的菌斑以及在医疗仪器上所形成的薄膜,这些都是细菌性的生物薄膜,这些细菌群落在经过擦洗甚至抗菌处理之后仍会持续存在。新的研究显示,至少有一种细菌(Bacillus subtilis)所产生的氨基酸实际上可防止这些生物膜的形成,并能够触发已经存在的生物薄膜的分解。随着生物薄膜的老化,其营养供应会下降,排泄物会积聚,这时的细菌细胞如果回复到它们的个体自由移动的状态会对其更为有利。Ilana Kolodkin-Gal及其同事发现,B. subtilis这种细菌会分泌一种不同寻常的氨基酸(右旋氨基酸),该氨基酸可将它们从老化的群落中释放出来。据文章的作者披露,许多细菌都可产生右旋氨基酸,这种氨基酸可能是一种广泛存在的生物膜解体的信号。他们提出,这些氨基酸也许可用作医疗或工业环境中的抗生物膜制剂。

 

《科学时报》 (2019-5-18 A4 国际)

 

 

 

 

 

早在2002年的时候,世界各国领袖聚会于生物多样性保护大会,他们承诺,到2019年的时候,全球各地的生物多样性丧失的速度将会放慢。然而,应用该大会自己制定的框架结构所作的一项新的分析显示,这一目标并没有达到,而地球生物多样性所面临的压力在继续增加。Stuart Butchart及其同事编撰了31个特异性的指标,其中包括在世界各地的生物种系数目、群体大小、森林砍伐速度以及正在进行的保护性措施等。研究人员用从1970年~2005年期间所收集的全球数据对这些指标进行了评估。他们发现,表示生物多样性健全的指标多年来一直在衰减,而全球生物多样性所受到的压力指标则在增加。Butchart及其同事发现,尽管在世界上某些地区取得了一些局部性的成功(尤其是在那些受到保护的土地上),但没有迹象显示最近几年生物多样性丧失的速度已经放慢。他们说,全球生物物种所受到的压力日益增加,加上人们对此所作出的不充分的反应,都使得生物多样性保护大会所定的2019年目标注定无法实现。

沟通是合作的关键

 

 


 

 

(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)

经济学家和社会科学家使用Homo economicus这一术语已经有一个多世纪了,该术语将人阐释成是有理性的,其行为的目的仅仅是为了其私人的利益。然而,我们如果对其他人没有任何的敏感性的话,人类永远不会进展到今天这个地步。现在有两项单独的研究(一则为试验性的研究,另一则为理论性的研究)证明,人类的沟通和协调这两者对人类的合作努力都是至关重要的。它们也许可帮助披露在进化的过程中,惩罚性行为是如何慢慢地从人群中出现的。

(选自美国Science杂志,2019年4月30日出版)

 


首个两栖类基因组中所披露的线索

在团体活动中,在为整个团体的更大利益而工作与为个人的私利而工作之间常常会有对立。从前的行为学研究显示,人类的合作可被拆散,除非一个团体的大多数成员都愿意作出贡献;人们为了维持这种合作而常常处罚那些揩油者。然而,其他的研究则显示,惩罚有时候会对团体成员获益带来过于高昂的代价。因此,为了进一步探索这些复杂的人际关系,Marco Janssen及其同事设计了一种游戏;在这种游戏中,每个志愿者必须一同来管理一个实验性环境的资源(如一片森林或一个渔场)。研究人员发现,如果这种惩罚在整个团体中没有进行协调,或是该惩罚措施没有得到团体成员的赞同的话,惩罚揩油者实际上会起到反效果。该研究显示,团体成员之间的沟通是为获得更大利益而管理资源的关键,同时,它也是实行惩罚以维持团体内合作的关键。在另一则报告中,Robert Boyd及其同事介绍了一个在先祖人群中实行协调性惩罚的模型。该模型支持Janssen的实验发现。他们的理论模型表明惩罚揩油者的成本总额会在愿意给予惩罚的人数增加的时候下降。

 

生物多样性诺言的背弃

 4月30日《科学》杂志精选