生物科技刊2011 年第 1 期（总第 193 期）.pdf

2011 年第 1 期(总第 193 期)



目录

科学家发现奇异基因序列或来自全新生物域…………………………………………………….…….1
北极春季繁茂期提前或影响整个食物链………………………………………………………….…… 5
干热河谷地区物种生物地理学研究获进展……………………………………………………….…….6
植物功能群丧失影响土壤微生物群落功能……………………………………………………….…….8
北京奥运会期间大气二噁英浓度大幅降低……………………………………………………….…...10
水稻育性调控分子机制研究获进展……………………………………………………………….…...12
化学家警告全球磷峰值到来…………………………………………………………………………....14
科学家从大肠杆菌获取生物燃料……………………………………………………………………....15
“人造树叶”光合效率达自然树叶 10 倍……………………………………………………………..17
科学家解析出 MecA-ClpC 复合物晶体结构…………………………………………………………....18
两种两栖动物脑中发现多种抗菌肽…………………………………………………………………....19
细胞膜蛋白激光检测技术研制成功…………………………………………………………………....21
美利用光实现活细胞内分子移动……………………………………………………………………....23
科学家开发细胞培养新三维结构材料………………………………………………………………....23
自然出版集团推出《自然》子刊《自然—气候变化》……………………………………………....25










中国科学院成都生物研究所科技信息情报中心 2011 年 3 月 25 日
2011 年第 1 期(总第 193 期)



科学家发现奇异基因序列或来自全新生物域
或许会改写现有演化树;假设也可能只是“错觉”


沃斯的“三域说”是目前生物分类界的主流学说。“科学坏小子”文特尔(左)参与了这次的研究项目。

在过去的近 300 年中,生物分类法从两界、三界一直被扩充到六界三域,分类系统不断被改写。
然而,演化树的改写可能还会继续下去。美国加州大学基因中心和文特尔研究所对海洋水样本中的
DNA 序列分析的合作研究发现,地球上可能存在着三个域之外的生物。

外环境入手测 DNA 序列
这个发现十分惊人,其可能改写从上世纪 90 年代以来延续的主流生物分类学法。研究是加州
大学戴维斯分校基因中心的艾森(Jonathan Eisen)领头所做。他与同事们提取了一部分海洋水样本
中的 DNA 进行分析,发现这些样本基因序列十分不同寻常,和人们平时所知的细胞生物似乎关系非
常疏远,完全像是来自另外一个全新的生物域。相关论文发表于《公共科学图书馆·综合》( PLoS One)。
基因分析是目前用来进行生物分类和判断的好工具。我们星球上大部分的物种并非日常所见的
动植物,而是看上去像是一个个单一细胞的低等生物体,如果要判断它们在演化树上处于什么位置,
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2011 年第 1 期(总第 193 期)


生物学家们需要在实验室里培养它们,等有了足够的 DNA 后再进行基因分析。但艾森表示,这里的
问题是,这些物种的绝大部分,差不多占所有物种的 99%,都没法在实验室里被培育。“它们就像
是生物宇宙里的暗物质。”他打了一个比方。
为了探寻生物的“暗物质”,艾森展开了和世界上最出名的私人基因研究所——文特尔研究所
的合作。“坏小子”文特尔因支持基因谱私有化和“人造生命”等立场而成为世界上最受争议的科
学家之一,但是他拥有的私人研究所的确是当前最强大的基因研究机构之一。对于这项探究“暗生
物”的挑战,他和他的同事们采用了一种现在很前沿的研究方法,叫做“宏基因组学”(微生物环
境基因组学)进行研究,传统的微生物基因序列分析需要在实验室里培养微生物,但用宏基因组学,
可以直接从环境样品中提取全部微生物的 DNA,那就可以避开有的微生物很难在实验室里培养的难
题。艾森表示,加上这种方法,无论是环境中采集的还是实验室里培养的,现在没有 DNA 序列是测
不出来的。

假设可能只是“错觉”
在此次研究中,艾森和文特尔提取了“全球海洋取样考察”(Global Ocean Sampling Expedition)
中采集的海水样品,通过宏基因组学分析,发现其中有一