《PNAS》八大热点文章

时间:2017年10月18日
来源:生物通

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气候变化会带来什么影响?极端炎热天气的增加,冰川融化,海平面升高,正在消失的海岛等等。坐在办公室喝咖啡的你是否觉得自己离这些还很遥远,然而你手中的咖啡与气候变化有着紧密联系。因气候变化,咖啡豆的种植面积将会大减,喝咖啡有可能会变成一件奢侈的事。

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生物通报道:《PNAS》(美国国家科学院院刊)是与Nature、Science齐名,被引用次数最多的综合学科文献之一,PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社 科学,主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章(生物类)如下:

Identification of individuals by trait prediction using whole-genome sequencing data

J. Craig Venter这位基因测序教父级人物最近发表了一篇关于人脸预测软件的成果:在没有其它信息的情况下,通过基因组序列数据预测的外貌特征可能足以分辨某个人。但这项成果受到了猛烈的抨击,评论家们,甚至文章的一位作者都表明这夸大了通过个人基因来进行面部识别的能力,而且这会引起关于遗传隐私的不必要恐慌。

在这篇PNAS文章中,Human Longevity公司(由Venter等人创建的一家私营控股公司)的研究人员针对不同年龄和种族背景的1,061个人全基因组进行了测序,根据他们的遗传数据,以及参与者的高质量3D照片,研究人员通过一种新开发的算法预测了生物特征。他们表示,这种算法可以预测大多数人的三维面部结构、种族、身高、体重等特征。

这种方法从Human Longevity(HLI)数据库中随机选出一组人群(10个人)进行识别的准确率达到74%,研究人员认为执法机构,科学家和其他人员应该保护人体基因组数据,防止DNA信息泄漏,让人有利可趁。HLI在一份声明中表示:“HLI研究人员的一个核心信念是,目前公开的数据库并不能保护好真正的识别和完全的隐私。”PNAS:有了基因组序列,预测外貌不再远

Oxytocin-enforced norm compliance reduces xenophobic outgroup rejection

“催产素与加强规范执行相结合能降低仇外情绪”这篇文章是由德国团队测试了183位土生土长的德国人而得到的结果。催产素这种和女性分娩行为相关联的激素,可能和一系列的社会行为和道德心态息息相关。从神经生物学的角度来说,不管是排外主义、还是它的对立面——利他主义,其产生的机制都不是很明确。所以,很自然的,科学家们想看看催产素能发挥什么样的作用。

研究团队表示,如果我们的监护人、邻居或朋友,公开表达他们对难民的积极态度,就会成为一种社会规范方面的榜样。在这样的情景下,催产素能增加信任、减少焦虑,让原本充满仇外情绪的人,也能有动力去帮助难民。这一点,和催产素在社交场合下的作用其实是有共通之处的。

研究人员还表示,在特定的情况下,催产素说不定也能帮助难民更快接受西方文化。

Buying time promotes happiness

“以金钱换取时间更快乐”这篇论文发现,5成以上的参与者,会因将不擅长或不喜欢的事物转手他人处理,而感到持续性幸福、放松,并且享受过程中人际互动的快乐。

Gut bacteria from multiple sclerosis patients modulate human T cells and exacerbate symptoms in mouse models

Gut microbiota from multiple sclerosis patients enables spontaneous autoimmune encephalomyelitis in mice
肠道微生物虽然寄居在肠道内,却对人类健康有着重要的影响。最新发表在《美国科学院院报》的两项研究显示,特定的肠道细菌可能在多发性硬化症(MS)的发展中起作用,表明微生物群有望作为疾病的治疗靶点。

多发性硬化症是一种神经退行性疾病,会导致视力下降、身体虚弱、肢体震颤,以及平衡和协调的问题。严重的病例会出现瘫痪。当免疫系统攻击包裹在神经细胞周围的髓鞘时,此病发生。虽然研究人员在过去几十年对疾病有了一定的了解,但他们仍不清楚患者的免疫系统为什么会攻击髓鞘。

在一项新发表的研究中,加州大学旧金山分校领导的研究团队发现了与MS相关联的肠道微生物,证明这些微生物在小鼠疾病模型中参与调控免疫应答,显示他们在神经退行性改变中发挥作用。两篇文章说明肠道细菌与多发性硬化症的关联

Coupling of pollination services and coffee suitability under climate change

美国科学院院报(PNAS)上发表了一篇名为Coupling of pollination services and coffee suitability under climate change(气候变化影响下,授粉和咖啡适应性的耦合效应)的论文,该文章通讯作者为国际热带农业中心气候变化、农业和粮食安全方面的Pablo Imbach。此论文称,气候变化影响评估显示,到2050年,气候变化带来的温度上升等会导致咖啡豆最大产区——拉丁美洲适宜种植咖啡豆的面积减少73-88%。与此同时,气候变化也会通过影响授粉者比如蜜蜂,来进一步影响咖啡豆的产量。

简单来说,气候变化使得原来的咖啡豆种植地可能不再适合种植咖啡豆。这可能会导致咖啡豆产量降低,同时品质可能也大不如从前。比如,常见的阿拉比卡咖啡豆(Coffea arabica)适宜生长的温度为15-24摄氏度。如果温度过高,会让咖啡豆成熟得太快,导致风味物质累积不足。如果持续暴露于30℃以上的高温,会对咖啡植株造成明显的伤害。

Cytokine signature associated with disease severity in chronic fatigue syndrome patients

在2010年经过5个月横跨亚洲的自驾游之后,22岁的大学毕业生Matthew Lazell-Fairman开始经常感到疲劳、肌肉酸痛和头痛。医生建议他去健身,但在第一次训练之后,Lazell-Fairman的身体彻底崩溃了:他疲惫不堪以至于无法工作,并且从未从这样的状态中恢复过来。现在,Lazell-Fairman每天只能做几个小时的低强度活动——比如烹饪,其余的时间他不得不躺在床上。

全世界约有1700万像Lazell-Fairman这样的慢性疲劳综合征(CFS)患者。CFS又被戏称为“雅痞病”,人们对这种疾病知之甚少,其确切原因仍然未知,目前既没有标准诊断工具也没有有效的治疗方法。近日,斯坦福大学医学院的研究人员发现,血液中免疫分子的水平与CFS患者症状的严重程度有关。这一结果或许能为这个病因不明的疾病提供新的洞见及衡量疾病进展和评估治疗的方法。

Neural correlates of the LSD experience revealed by multimodal neuroimaging

这是科学家首次完成LSD作用于大脑成像研究,被称作50年以来最大的突破。LSD是什么?就是一种致幻剂,据称,吸食LSD在硅谷这种高科技产业区十分常见,乔布斯都说这吸食LSD是他做过最重要的事之一。

科学家对注射过LSD的志愿者进行了大脑扫描成像。他们发现,在LSD的作用下,大脑的不同部分竟然可以相互沟通。也就是说,就算你闭着眼,你的视觉皮层仍然处于激活状态。

同时,原本处于同一个神经网络的各个部分,在LSD的作用开始分散,这就导致了“天人合一”的感知,这种个人性逐渐消散的现象也被称作“自我消解”(ego dissolution)。

这一研究为LSD用作精神疾病的治疗打下了基础。 由于这种药物对大脑区域的影响巨大,很可能可以改变抑郁症和成瘾症作用下的大脑思维模式,从而治疗抑郁症和成瘾症。

(生物通)

 

 

 

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