用光敏蛋白調(diào)控腦神經(jīng)元活動

科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種無需植入便能控制小鼠和猴類神經(jīng)元活動的微創(chuàng)光遺傳學(xué)技術(shù)。美國麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種對光線極為敏感的新蛋白SOUL，并對神經(jīng)元細胞進行基因編輯，使之產(chǎn)生這種蛋白；隨后他們成功讓光線穿過小鼠的頭骨并改變了小鼠全腦各區(qū)域的神經(jīng)元反應(yīng)，同時也證明了光可以穿過恒河猴厚實的硬腦膜，到達大腦的表層區(qū)域。

“有了這項技術(shù)，神經(jīng)科學(xué)研究者今后在動物身上進行光遺傳學(xué)實驗的時候，就可以將受試動物的大腦損傷控制在最小了。猴子模型尤其重要，想要理解人類的高級認知功能、了解這些功能在精神分裂癥和阿爾茨海默癥等腦部疾病中如何受損，想要研究治療這些嚴(yán)重腦部疾病的治療方法，都必須用到猴子模型。”4月29日發(fā)表于《神經(jīng)元》期刊的一篇文章稱。

科學(xué)家創(chuàng)制等位基因讓稻米更好吃

近期，《植物生物技術(shù)雜志》在線發(fā)布了揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授劉巧泉團隊創(chuàng)制的多個微調(diào)直鏈淀粉含量的新Wx等位基因，為優(yōu)質(zhì)育種提供了新種質(zhì)與新方法。

蠟質(zhì)基因（Wx）是控制水稻胚乳直鏈淀粉合成、影響稻米蒸煮食味品質(zhì)的關(guān)鍵因子，Wx變異是水稻直鏈淀粉含量變化和蒸煮食味品質(zhì)多樣性的主要原因。劉巧泉團隊前期研究已證實，直鏈淀粉含量過高的稻米往往表現(xiàn)為蒸煮食味品質(zhì)較差，過低則會使米飯?zhí)?，且會影響稻米的外觀品質(zhì)。因此，當(dāng)前育種家迫切需要可在現(xiàn)有廣泛應(yīng)用的Wx等位基因基礎(chǔ)上微調(diào)其表達，進而適度調(diào)控蒸煮食味品質(zhì)的新種質(zhì)和新技術(shù)。

劉巧泉團隊通過CRISPR/Cas9技術(shù)編輯水稻W(wǎng)x基因啟動子上的關(guān)鍵順式作用元件，并進一步通過表達分析和啟動子活性的體外驗證證明，編輯該位點確實可以適度調(diào)節(jié)Wx基因的表達。劉巧泉說，上述研究提供了一個可有效溫和調(diào)節(jié)Wx基因表達的啟動子靶位點。以此為基礎(chǔ)，他們還創(chuàng)制了6種農(nóng)藝性狀良好的新Wx等位基因及其新種質(zhì)，有潛力應(yīng)用于稻米品質(zhì)改良育種。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最高效塑料生物降解策略

目前，全世界每年的塑料產(chǎn)量已達4億噸且與日俱增，因有效降解困難帶來環(huán)境污染問題引發(fā)普遍關(guān)注。聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）等塑料因物理化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，自然環(huán)境下難以分解，會引發(fā)長期生態(tài)問題。

中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員崔球團隊，以熱纖梭菌作為底盤細胞，將來自枝葉堆肥元基因組的嗜熱角質(zhì)酶LCC在熱纖梭菌中進行異源表達，從而成功建立了具有PET降解功能的嗜熱全菌催化劑。該全菌催化劑可以在60℃條件下，14天內(nèi)成功將60%的商業(yè)化PET塑料薄片轉(zhuǎn)化為乙二醇和對苯二甲酸等可溶性單體，是迄今已知最高效的全菌PET塑料降解策略。

據(jù)悉，崔球團隊的代謝物組學(xué)研究組前期已成功建立了熱纖梭菌這一典型嗜熱細菌的成熟基因操作平臺，可以通過對熱纖梭菌的任意遺傳改造實現(xiàn)高效全菌催化劑的定向打造。

讓兒童遠離地毯里的多氟化學(xué)物質(zhì)

在日托所、幼兒園、兒童游樂場等場所，為安全起見往往都會鋪設(shè)地毯。地毯中的甲醛等污染已引起人們重視，并得到較好處理。但地毯中的其他一些有害物質(zhì)此前并沒有引起人們重視。

來自印第安納大學(xué)的一項最新研究表明，地毯和灰塵中有害的全氟烷基和多氟烷基物質(zhì)（PFAS）會聚集在孩子們的手上和玩具上，并通過口腔等進入人體，從而影響兒童甚至成人的健康，誘發(fā)的疾病包括神經(jīng)發(fā)育受損、免疫系統(tǒng)功能障礙、激素紊亂和癌癥。相關(guān)成果最近發(fā)表在《臭氧層》雜志上。

據(jù)估計，兒童每天通過灰塵攝入的PFAS總量在0.023至1.9納克/千克體重之間。美國有毒物質(zhì)和疾病登記署的報告顯示，某些地區(qū)，兒童攝入PFAS總量會達到2納克/千克體重。吸入灰塵只是接觸途徑之一，接觸地毯的兒童，也會受到PFAS造成的健康危害。

高質(zhì)量基因組揭示茶樹起源于中國西南

近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室獲得了茶樹染色體級別的高質(zhì)量參考基因組，并揭示了栽培茶樹適應(yīng)性進化機制。相關(guān)研究成果發(fā)表于《分子植物》。

研究團隊通過對國內(nèi)外81份代表性茶樹樣品進行深度測序，構(gòu)建了首張代表性栽培型和野生型茶樹的基因組變異圖譜，發(fā)現(xiàn)所選取樣品被清晰地分為阿薩姆類型、中國種類型和野生類型。來自國內(nèi)不同地區(qū)的茶樹遺傳多樣性研究結(jié)果支持了我國栽培茶樹的西南起源學(xué)說。并且，此鑒定得到了一些在茶樹品種選育和改良過程中，受到強烈選擇的人工馴化基因。

研究結(jié)果為我國未來茶樹優(yōu)異種質(zhì)資源的科學(xué)保護、茶樹重要農(nóng)藝性狀基因發(fā)掘、茶葉健康功效成分開發(fā)利用和遺傳育種研究提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)資源和理論依據(jù)，也將進一步推動山茶屬植物基因組進化、茶樹起源和遺傳多樣性、茶葉特征性次生代謝物形成機理等重大基礎(chǔ)生物學(xué)問題的研究進程，同時也將促進世界對茶的認識、傳播和利用。

（編輯 朱庭萱）