编委推荐文章

Cell | 基因治疗领域重大突破：新型类病毒载体eVLPs实现治疗性大分子的高效递送     

DNA水平上检测正选择方法的研究进展

达尔文的自然选择学说指出, 自然选择作用是物种进化的主要因素。而1968年Kimura提出的中性进化学说认为中性突变和随机漂变才是进化的主要动力。在接下来的30多年时间中, 人们尝试从各种角度来检测自然选择是否存在。随着DNA测序技术的发展, 大量的DNA序列信息为检验自然选择提供了丰富的数据。因为自然选择会影响DNA变异模式, 所以可以通过分析现有的DNA样本来推断过去是否发生了自然选择。另一方面, 种群历史等因素也会影响到DNA变异模式, 因此会对自然选择的检测产生干扰。文章主要介绍了中性检验基本的概念, 全面回顾了一些经典的检验方法, 并着重介绍了近几年新发展出的研究方向。     

Rflp:分析群体RFLP数据的软件

限制性酶切长度多态（ＲＦＬＰ）近年来在国内进化遗传学研究中得到了普遍的应用,并且许多研究是针对物种群体水平的。然而,由于ＲＦＬＰ最初在生物进化方面的应用,主要集中于物种之间相互关系的研究,为此目的而发展的计算机软件,如常用的ＭＥＧＡ、ＰＡＵＰ和ＰＨＹＬＩＰ等,远远不能满足目前研究的需要。因此,我们发展了Ｒｆｌｐ软件,以帮助计算生物物种群体内和群体间的一些参数。对ＲＦＬＰ数据的分析,基于数据类型的不同,可分为位点法和片段法。Ｒｆｌｐ是基于位点法的分析软件。对于物种群体内的分析,可以根据两种方法估计…     

川金丝猴遗传多样性的蛋白电泳及其保护生物学意义

利用同功酶粉凝胶电泳技术检测了严自甘肃摩天岭和陕西秦岭两个地区的１９只川金丝猴（Ｒｈｉｎｏｐｉｔｈｅｃｕｓｒｏｘｅｌｌａｎａｅ）的４４个遗传座位,没有发现多态座位。其平均遗传杂合度为０。这与滇金丝猴的平均遗传杂合度处于同一水平。     

阿尔茨海默病与癌症发病负相关的表观遗传学机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是老年人群中最常见的神经退行性疾病。它以细胞外β-淀粉样蛋白大量沉积和细胞内神经原纤维缠结形成为主要特征。癌症也是一种与年龄相关的疾病。流行病学研究表明,AD与癌症发病存在负相关性,即AD患者并发癌症的风险降低,反之亦然。表观遗传学机制在AD和癌症的发生、发展过程中都发挥着重要作用。本文将对AD和癌症发病的表观遗传学机制的最新进展进行综述,为用"整体观念"重新认识AD和癌症的相关性提供新的思路。     

群体遗传学模拟软件应用现状

随着下一代测序技术的不断进步与测序价格的不断下降,越来越多物种的全基因组信息被公开。作为研究群体遗传变异模式工具之一的模拟软件必然将发挥越来越重要的作用。依据时间推演方向的不同,模拟软件可以分为依时间向前和向后推演,二者各有所长,功能上互相补充,分别适合于不同的模拟需求。这些软件在研究进化动力的影响、估计进化动力参数与验证不同进化假设以及新方法有效性等方面起着重要作用。本文简要介绍了群体遗传学相关理论知识,详细比较了近10年来发表的32款模拟软件,并对模拟软件的未来发展方向给出了建议。     

蛋白核小球藻对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的生物吸附及其影响因素

藻类吸附作用影响重金属在水生生态系统中的迁移过程及其环境行为。同时,利用藻类吸附能力是修复重金属污染水体和重金属废水处理的一项清洁、廉价和高效的技术。测定了蛋白核小球藻对Pb2+和Cd2+的吸附和脱附动力学,表明吸附是快速表面过程,吸附4 h后基本达到平衡,不易脱附。研究了蛋白核小球藻对Pb2+和Cd2+的吸附热力学,绘制了吸附等温线,并用Langmuir模型进行拟合,相关系数R2分别为0.9906和0.9827,计算得到最大吸附量分别为0.373 mmol Pb/g和0.249 mmolCd/g。考察了pH值、离子强度和温度等环境因素对蛋白核小球藻吸附Pb2+和Cd2+的影响。结果表明,蛋白核小球藻对Pb2+和Cd2+的吸附量在pH值5.0—6.0之间达到最大值,并随着溶液离子强度的增加而降低,随着溶液温度的升高而增加。温度的影响还表明,蛋白核小球藻对Pb2+和Cd2+的吸附是吸热过程。实验还考察了水体环境中普遍存在的溶解性有机质主要成分-富里酸的影响,表明富里酸会抑制蛋白核小球藻对Pb2+和Cd2+的吸附,重金属离子浓度较低时的抑制效果更明显,最大抑制率分别达到了34.2%和34.9%。由于其对重金属的较高吸附量和吸附本身快速完成的特性,蛋白核小球藻有望成为较理想的生物吸附剂,在重金属污染水体的生物修复及废水处理中发挥重要作用。     

微分方程在描述两群体进化过程中的应用

为了解释生物进化各种过程,在一定的条件下,通过定向选择推导出的微分方程可以研究两个共享同一资源但同时又互不杂交的同类群体的进化过程。虽然人们的直觉是大群体往往能占有生存的良机,但是这种认识是片面的。通过微分方程的各种模拟结果可以得出结论：一方面在简单的适应面上,即当一个群体发生有利突变而产生具有优势的后代,那么无论初始条件如何这个群体将最后侵蚀掉另一群体。大群体因有利突变等概率产生而有更大的几率获得生存的优势。另一方面在略微复杂的适应面上,如果两个群体都发生有利突变只是发生的时间不同。在相同的境遇下,小群体相比大群体反而有更大的可能存活下来而不被灭绝。     

从进化生物学角度谈为何中国目前需要动态清零而非与新冠病毒共存

<正>自从2021年11月在南非发现了新冠病毒奥密克戎(Omicron)变异株以来,该变异株迅速取代德尔塔(Delta)变异株成为全球主要流行的变异株^[1]。2022年3月初开始的上海疫情便是由奥密克戎变异株所引发。从2022年4月9日上海的流行病学调查数据来看,新冠病毒新增患者多为无症状感染者,和确诊病例的比例为24∶1 (https://wsjkw.sh.gov.cn/)。     

群体基因组学方法:从经典统计学到有监督学习

群体遗传学的一个主要研究目标是理解突变、自然选择、遗传漂变、群体结构和数量变化等进化力量如何共同影响基因组中的遗传变异.通过分析DNA序列多态数据,可以推测曾经作用于基因组的各种力量,进而探讨生物演化的过程.近年来,随着第二代DNA测序技术的快速革新,群体遗传学进入了基因组学时代,相关的方法在不断发展,并可将群体基因组学方法分为经典统计学方法和新兴的机器学习方法.前者包括经典群体遗传学统计量、单一统计量或多统计量联合检测自然选择、群体历史与自然选择的联合估计以及基于溯祖树和祖先重组图的方法.后者主要基于有监督学习,为群体基因组时代的大数据分析带来了全新范式.本文从理论基础出发,全面回顾了群体基因组学方法发展变化的历程,着重介绍了该领域的最新进展,并就未来的发展方向进行了展望.