science年度十大科学突破

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1、science十大科学进展(这个排名分先后，最起码第一是最厉害的；含英文段落练手）20161.清除衰老细胞保持年轻但是今年，梅奥诊所的研究人员证实清除衰老细胞可以延迟肿瘤形成，维持组织和器官的功能，延长寿命，且没有观察到任何的不良影响。 梅奥诊所的研究人员利用了一种转基因使得药物能够诱导除去正常小鼠体内的衰老细胞。当给予一种叫做AP20187的化合物时，除去衰老细胞延迟了肿瘤形成，抑制了多个器官发生年龄相关的退化。治疗小鼠的平均寿命延长17-35%。它们还显示出更健康的外表，脂肪、肌肉及肾脏组织中的炎症量减少。梅奥诊所研究人员多年来一直致力于衰老细胞清除的研究，2011年的Sc

2、ience十大科学突破中也有它。2.人工设计蛋白质蛋白质是我们生命的支柱，它们能加快关键的化学反应，让肌肉使出力，帮助细胞进行沟通，防御入侵者。为此科学家们一直都希望能创建出自己设计的蛋白。今年研究组设计并合成了一个可自组装的25纳米的二十面体壳蛋白笼子，并且研究制成了兆道尔顿规模、双组分的二十面体蛋白复合物。设计新蛋白要求科学家能准确预测蛋白质的三维结构，而这是一个老大难问题。由于氨基酸的性质各异，在预测时发生的一些微小误差，都会极大影响最终结果。为了增加预测的准确度，科学家们发明了一种同源比较法，即基于结构已知的蛋白，对结构未知，但序列接近的蛋白质进行结构预测。这种方法虽有

3、效，但也很快遇到了短板：目前已知的蛋白数量太少，不足自然界中蛋白数量的千分之一。这让能用于比较的“模板”数量严重不足。为此Baker等人创造了一个叫做Rosetta的预测工具，利用局部的氨基酸性质，分析蛋白片段。经过多次改良，这一研究组目前已经成功预测了900多个蛋白结构。而且更重要的是，研究人员设计了一种能够结合特殊凝血素的蛋白，结果在临床前实验中证明人工合成的新蛋白能够发挥作用。 相关论文：Design of a hyperstable 60-subunit protein icosahedron, Accurate design of megadalton-scale t

4、wo-component icosahedral protein complexes3.人造卵母细胞 今年的“试管婴儿”有了新的含义：科学家们第一次从实验室重编程小鼠胚胎干细胞（(ESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）中培育出了功能完整的卵母细胞。这不仅实现了科学家们长期以来的愿景，而且也为利用各种类型细胞培养卵细胞提供了新方法，但同时也引发了对设计婴儿的担忧。2011年日本京都大学研究团队成功地利用小鼠干细胞生成了功能性的精子。其后一年，同样是京都大学研究团队在Science上发表论文，宣布其成功从小鼠的iPS细胞中培育出卵子，并使其体外受精后产下健康后代。但这个方法仍然要

5、求是未成熟的卵细胞植入到活体小鼠中进行发育。而今年的研究人员实现了完全从实验室中获得卵细胞。他们从任何一种干细胞类型开始，首先通过诱导几个基因生成PGC样细胞（PGC-like），然后将其与雌性性腺体细胞混合，创造出了体外“重组卵巢”。这些细胞会逐渐失去PGC标志表达，开始表达卵母细胞标记。在培养基中生长了三周后，研究人员观察到了减数分裂前期的初级卵母细胞，这一阶段的一个关键要素在于添加一种雌激素抑制剂，令早期阶段的卵母细胞体外形成卵巢卵泡。研究人员再在培养基中加入促卵泡素和另外两种因子，这样细胞会分离出毛囊样结构，卵母细胞继续生长11天，组装出全尺寸生发泡卵母细胞。在第三阶段

6、，成熟培养基中培养了一天的生发泡卵母细胞就会成为减数分裂-捕获卵母细胞。相关论文：Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line4.纳米测序突破性成果基因组测序可能即将成为生物学研究中一个无处不在的工具手段，今年的多篇技术研究成果，比如纳米孔测序设备，为这一目前在生物学研究中已经占据重要地位的实验方法再加一把火。纳米孔测序的基础理念已经有十几年历史了，其技术原理是让单链DNA碱基逐个穿过纳米蛋白孔，检测不同碱基组合穿过时的电流变化来进行测序。2012年，Oxford Nanopo

7、re公司发布了自己的纳米孔测序系统——MinION。自此，纳米孔测序真正实现了商业化。今年MinION不仅在非洲埃博拉患者诊断方面大显身手，而且还登上了国际空间站，宇航员用它在太空对老鼠、病毒和细菌的DNA样本进行了测序，探讨失重状态下是否可以进行DNA测序。技术方面，今年Nature Methods发表了一种可高度选择性进行DNA测序的技术，这种技术被称为“'Read Until”，与实时的纳米孔测序联合使用，使得用户能够分析靶标DNA链。这一技术是通过运用动态时间规整而发展的，以将短的q