加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

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科学快讯

美国《科学》杂志2018年10月26日

2018-10-31 中国科学报
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  绘测人类癌症染色质形貌

  通过对人类原发性癌症的基本未知的染色质形貌进行绘测,研究人员对不同癌症相关基因的调控有了新的了解。这项研究为寻求了解跨越一系列癌症类型调控动态的科研人员提供了宝贵的资源。

  尽管可公开得到的《癌症基因组图谱》(TCGA)数据记录收集了丰富的有关人类癌症的基因组信息,但一种更加系统的对DNA—蛋白复合物的调查(见于被称作染色质的复合物质中)或能以影响癌症预后和治疗的方式帮助更好地在影响不同癌症相关基因的开关中插入楔子。

  一个近来在研究可及性染色质中所取得的进展被称作ATAC-seq,它能在少量样本中进行染色质的综合分析。ATAC-seq用一种酶来揭示染色质的可及片段,这转而能披露DNA的活性调控成分。M. Ryan Corces和同事用ATAC-seq来绘测23种人类原发性癌症的染色质可及性形貌,所用的是由TCGA衍生的410个样本。通过识别超过50万个可及DNA成分,Corces等大幅扩展了癌症基因组已知DNA调控成分的范畴。他们的研究为癌症的遗传风险基因座提供了新的线索。研究结果还提示,需要有一种系统性了解癌症非编码基因组学的方法以真正地推进对癌症疾病的有效诊断和治疗。

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aav1898

  新型金属—有机物框架可轻松分离气体

  科研人员发现了一种新型的微孔金属—有机框架(MOF),它在聚合物级乙烯的生产中展示了优异的分离特性。据这项新的研究披露,这种新的、基于铁—过氧化物的MOF是已经报道的用于乙烷/乙烯分离的最佳材料,它在工业应用上具有很大的潜力。

  乙烯是一种广泛应用的化学品,然而,目前得到确认的化学品生产方法需要将其与乙烷通过低温蒸馏进行分离,但这是化学工业中最为耗能的流程之一。基于微孔材料(如MOFs)的气体分离流程已显示出是一种有前途的替代传统乙烯/乙烷分离的方法,然而仍必须用额外的流程将乙烯与MOFs做进一步的分离。此外,为取得聚合物级的纯度水平(>99.95%),需要进行多次分离循环,这会限制其整体效率和成本效益。

  在含有铁—过氧化物位点及优先与烷烃(如乙烷)结合的天然金属酶的启发下,Libo Li和同事合成了一种类似的MOF并对其分离绩效进行了评估。Li等人发现,该材料展现了与乙烷结合胜于与乙烯结合的强烈偏好。更重要的是,它可在周围环境的条件下仅用单次分离循环便能生成聚合物级的乙烯(99.99%)。这一高效的乙烷/乙烯分离还用理论计算、模拟和实验得到了进一步的验证。

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aat0586

  追踪哺乳动物的肠道菌群世系

  新的研究披露,驻留在小鼠肠道内的细菌的独特组成是从其母亲那里继承的,它们在多个世代中或多或少保持着相同的组成。这些结果提示,垂直继承是哺乳动物肠道微生物群的主导性传播模式,它表明某些人类的细菌性病原体属于非常适合在室内环境中进行水平传播的细菌属。

  哺乳动物肠道中细菌的多样性会影响其宿主的消化、免疫和神经内分泌系统。然而,人们对创建这些微生物组的特定菌群如何在宿主间传播不甚了解。梳理具体细菌复杂的世系、区分多个细菌世代中不同的传播模式仍然是一个挑战。

  Andrew Moeller和同事对哺乳动物肠道中微生物组的传播进行了长期、多世代评估。他们从美国亚利桑那和加拿大阿尔伯塔捕捉了两群具有不同微生物组的野生小鼠,并对它们及其后代的微生物组进行了为期3年的监测。作者发现,在每一小鼠世系中,个体和群体水平的微生物群组成得到维持,而且在10个世代之后,它们之间的组成仍然维持不同,这表明微生物组主要以垂直方式继承。然而,某些细菌被证明可能会通过实验室环境以水平方式进行传播。

  那些被证明通过共有环境而以水平方式传播的细菌类型往往比那些垂直传播的细菌有更强的毒性,这表明人类的病原菌属于非常适合于在室内环境中传播的菌属,它们也许得到了对氧气耐受增加的帮助。

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aat7164

打印 责任编辑:侯茜
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