11月7日外媒科学网站摘要：科学家在合成生命上迈出关键一步
更新时间：2024-11-07 12:41 浏览量：6
11月7日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
子宫内膜异位症如何给数亿女性带来痛苦
子宫内膜异位症是一种痛苦的疾病，影响约1.9亿育龄妇女和女孩。痛觉神经和免疫细胞共同作用，对子宫内膜异位症造成严重破坏。然而，美国波士顿儿童医院的一项老鼠研究表明，这种相互作用可用于治疗这种疾病。
研究揭示了一个关键的分子途径，它不仅促进了子宫内膜异位症引起的疼痛感，而且还加剧了这种疾病。一种已用于治疗偏头痛的药物可抑制这一途径，还可能对治疗子宫内膜异位症有用。研究结果发表在最新一期的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。
此前已经发现，被称为巨噬细胞的免疫细胞可能与子宫内膜异位症有关，痛觉神经也参与其中。研究人员发现，在患有类似子宫内膜异位症的老鼠身上，切断这些神经不仅可以减轻疼痛（根据动物的行为评估），而且还可以缩小含有子宫内膜细胞的病变的大小。
一种名为CGRP的蛋白质有助于神经系统与巨噬细胞之间的交流，研究小组决定测试其在子宫内膜异位症中的潜在作用。几种阻断CGRP的药物已被美国食品和药品管理局（FDA）用于治疗偏头痛等疾病，研究人员将其中四种药物用于模拟子宫内膜异位症的小鼠。
结果，他们再次看到小鼠的疼痛获得减轻。研究人员称，其中两种药物显著减少了病变的大小，另外两种药物的高剂量可能也会有同样的效果。
不过，还需要进行临床试验来确定同样的方法是否对人类有效。研究人员认为，这样的试验很快就会开始，因为这些药物已经上市，被认为是相对安全的。
《科学》网站（www.science.org）
天文学家可能已经发现最小的恒星
一颗恒星能有多小？天文学家利用美国宇航局的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）对准银河系附近的恒星形成区域，可能看到了最小的褐矮星。褐矮星的形成类似恒星，但质量不够大，无法在其核心点燃氢聚变。
此前，有三个研究小组发现了大约12颗褐矮星，它们的质量在3至8个木星之间，而且认定不会有更小的褐矮星。他们所观察到的褐矮星与恒星形成理论所预测的质量下限相符，这增加了天文学家的信心，他们可能最终看到了自然界所能创造的最小的褐矮星。
然而，来自欧洲航天局一个研究团队一项有争议、未发表的研究声称，他们发现了几乎和木星一样小的成对褐矮星，这一意想不到的发现将颠覆恒星形成模型。在大约1400光年远的猎户座星云中心的四边形星团中，该研究团队注意到有42颗褐矮星成对地绕轨道运行，其中一些几乎和木星一样轻。他们将这些奇异的天体命名为“木星质量双星（JuMBOs）”。
许多天文学家根据它们燃烧的物质来定义褐矮星。质量在木星70倍以上的天体，其引力强到足以使氢原子发生聚变，被归类为传统恒星。质量在木星13倍到70倍之间的褐矮星只能融合一种称为氘的氢同位素，进行几百万年的弱核燃烧。
但是区分较小的褐矮星和行星需要观察它们是如何形成的。尽管它们最终的质量可能有10个木星那么大，但行星总是围绕恒星产生的，它们来自恒星周围的气体和尘埃盘。相比之下，恒星，包括褐矮星，是在巨大的坍缩气体云中自行形成的。理论通常认为最小的褐矮星的质量大约是木星的7倍，也就是太阳质量的0.007倍。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、古老的免疫防御系统在癌症中起着意想不到的作用
美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSK）的研究人员发现，除了防御病原体外，人体的先天免疫系统还能够以意想不到的方式保护基因组的稳定性，这种机制对癌症的发展具有重要意义。
他们在最近发表在《基因与发育》（Genes & Development）杂志上的两篇论文中指出，先天免疫信号在DNA复制过程中在维持基因组稳定性方面发挥了关键作用。此外，研究人员在乳腺癌小鼠模型中发现，这些免疫途径的慢性激活会促进肿瘤的发展。
研究人员表示，这些发现不仅丰富了我们对基本人类生物学的理解，还可能为肿瘤的发生提供新的线索，并为新疗法带来潜在机会。
研究揭示了先天免疫信号与乳腺组织肿瘤发展之间的联系。而且，研究数据表明，当基因组出现不稳定时，先天免疫系统的慢性激活会大大增加患癌症的几率。
这项研究的重点是一种名为Mre11复合物的蛋白质复合物，它通过感知和修复DNA中的双链断裂，在维持基因组的稳定性方面起着关键作用。
总体而言，这些研究揭示了Mre11复合物如何在细胞复制时保护基因组，以及当其功能异常时，如何通过触发先天免疫系统来可能促进癌症的发生。
2、研究人员开发了能够净化室内空气、发电的人造植物
人类大部分时间都在室内度过，我们在办公室、学校或家中呼吸的空气会影响我们的整体健康。然而，大多数空气净化系统都是昂贵且笨重的，需要经常清洗或更换过滤器以达到最佳水平。
纽约州立大学的一个研究团队正在利用他们对细菌驱动的生物电池的研究，将其转化为一种新型的人造植物，这种植物可以吸收二氧化碳，释放氧气，甚至产生一点能量。人造植物利用室内光线驱动光合作用，使二氧化碳水平降低90%，远远超过天然植物10%的减排效果。
他们的研究结果最近发表在《先进可持续系统》（ Advanced Sustainable Systems）。
研究人员利用5个生物太阳能电池和它们的光合细菌，创造了一种人造叶子，然后意识到这个概念有更广泛的含义。他们建造了第一棵有五片人造叶子的植物，然后测试了它的二氧化碳捕获率和氧气生成能力。
虽然产生大约140微瓦的电力是人造植物带来的次要好处，但研究人员希望改进技术以实现超过1毫瓦的最小电力输出。他们想将其集成一个能量存储系统，如锂离子电池或超级电容器。
研究人员希望能够利用这种电为手机充电或其它实际用途。其它升级可能包括使用多种细菌物种来确保人造植物的长期生存能力，并开发最小化维护的方法，如水和养分输送系统。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、研究人员开发出可包裹神经元的可穿戴设备
智能手表和健身追踪器等可穿戴设备与我们身体的各个部位相互作用，以测量和了解我们的内部过程，比如我们的心率或睡眠阶段。
现在，美国麻省理工学院的研究人员已经开发出一种可穿戴设备，它可能能够对体内的单个细胞执行类似的功能。
这些无电池、亚细胞大小的装置由柔软的聚合物制成，设计为在光无线驱动下，轻轻缠绕在神经元的不同部分，如轴突和树突，而不会损坏细胞。它们通过紧密包裹神经元过程，可以在亚细胞水平上测量或调节神经元的电和代谢活动。
由于这些设备是无线和自由漂浮的，研究人员设想，有一天，成千上万的微型设备可以被注入体内，然后利用光无创地启动。研究人员将精确地控制可穿戴设备如何轻轻地缠绕细胞，通过操纵从身体外部照射的光线剂量，这些光线将穿透组织并驱动设备。
这些可穿戴设备通过包裹在神经元之间和身体其他部位传递电脉冲的轴突，可能有助于恢复在多发性硬化症等疾病中发生的神经元退化。从长远来看，该设备可以与其他材料集成，以创建可以测量和调节单个细胞的微型电路。
研究人员强调，“我们在这里介绍的概念和平台技术就像一块基石，为未来的研究带来了巨大的可能性。”
2、生命可以被改造吗？科学家在合成生命上迈出关键一步
科学中最基本的问题之一是无生命的分子如何聚集在一起形成一个活细胞。荷兰格罗宁根大学（University of Groningen）生物化学教授伯特·普尔曼（Bert Poolman） 20年来一直致力于解决这个问题。他试图通过重构生命来理解生命，正在构建简化的人工生物系统，这些系统可用作合成细胞的组成部分。
他的工作在《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）和《自然通讯》（ Nature Communications）上发表的两篇新论文中有详细介绍。在第一篇论文中，他描述了一种能量转换系统和合成细胞之间这种反应产物的交叉喂养，而在第二篇论文中，他描述了一种细胞内浓缩和转换营养物质的系统。
普尔曼的团队一直在研究能量转换，他想要复制的现实生活中等价物是线粒体——细胞的“能量工厂”。它们利用ADP分子产生ATP，这是细胞运作所需的标准“燃料”。当ATP被转换回ADP时，能量被释放出来并用于驱动其他过程。他们设计的能量转换系统只使用五种线粒体成分，这五种成分被放置在囊泡中，囊泡是一种微小的细胞状囊
他们创造的第二个模块有点不同：一个囊泡，在这个囊泡中，化学过程使内部产生负电荷，并在此过程中形成类似于电子电路的电势。电势被用来耦合电荷运动和囊泡内营养物质的积累，这是由转运体进行的。
因此，普尔曼的团队创造了拥有生命的两个关键特征的简化合成物。但要形成一个自主生长和分裂的合成细胞，还需要整合更多的步骤。普尔曼表示，下一步我们要做的是将我们的代谢能量产生系统添加到同时创建的合成细胞分裂系统中。（刘春）