来源:中国科学报 发布时间:2016/4/12 10:19:35
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4月1日《科学》杂志精选

 

显示出不同寻常氧大气层的白矮星

研究人员发现了一颗白矮星,其大气以氧气为主;研究人员曾经推测这类白矮星的存在,但在此之前它还未被发现过。这一发现有潜力挑战单颗恒星演变的学术理解,并能为理解过去10年中发现的某些类型的超新星提供关键性线索。当相对较小的恒星(那些质量不到我们太阳10倍的恒星)接近其生命尾声时,会甩掉其外层并变成非常致密的白矮星。发生在这种密度下的超重力会使像氢或氦等较轻元素漂浮于恒星的表面,并掩盖住下方较重的元素。在对来自斯隆数字巡天(SDSS)数据进行梳理时,Souza Oliveira Kepler等人发现了SDSS 124043.01+671034.68,它是一颗白矮星,其外层轻质元素被剥离,显示了一个近乎纯粹的氧气层。几种不同的理论曾经预测白矮星的外层可被剥夺,但SDSS J124043.01+671034.68的发现第一次为这种现象提供了证据。发证这种情况的一个可能性是其与附近双星中的一颗伴星的相互作用使得SDSS J124043.01+671034.68裸露出其氧包层。另一种可能性是来自该恒星中央的竞相外冲的燃烧碳巨大脉冲消除了较轻的元素。

轻巧的药物合成系统可令药物生产革命化

研究人员研发出了一个家用冰箱大小的药物合成系统,它能在短时间内合成多种药物,其中包括一种抗组织胺药物、一种抗抑郁症药物、一种常见的局部麻醉药物以及一种中枢神经系统抑制剂。目前,药物制造常常需要多种化合物以及在不同位点的合成步骤,这使得生产过程缓慢、低效而且烦琐。这种不连贯的过程意味着药物常常是以批次生产的,它是药物短缺的主要促成因素。由Andrea Adamo和同事研发的该减缩系统可提供一种在几个小时或几天过程中的从始至终连续性的药物生产,其品质符合美国药典标准。这一进展对诸如面临疾病流行时或在自然灾害后药物生产等方面具有无数重要应用意义。该系统是由可重组单元组成的,这些单元可根据所需合成的药物而进行增减。作为原理证明,研究人员展示了盐酸苯海拉明(常被用来治疗过敏)、盐酸利多卡因(一种常见局部麻醉剂和抗心律失常药物)、安定及盐酸氟西汀(一种广泛使用的抗抑郁药)的生产。该合成系统每天可就上述药物分别生产4500、810、3000和1100份制剂。从生产最简单药物转换成生产最复杂药物需要花两个小时的时间。该系统目前只生产液态药物,但作者们指出,诸如三维打印等新方法可促成对片剂药物的现场生产。

更准确地了解大猩猩基因组

应用基因测序技术的最新进展,研究人员显著改善了先前对大猩猩基因组的组装。为了更好地理解人类生物学和基因变异,拥有与我们有着最近亲缘的非人类灵长类基因组的完整、高品质数据颇为重要。第一个大猩猩的全部基因组是在2012年被测序的。然而,该基因组含有超过40万个基因序列空白,且先前的基因组组装方法导致了一些不准确的基因结构。为此,David Gordon等人用长读测序技术连同一个独特的算法组合来重构一种准确得多的大猩猩基因组,他们所用的DNA是从芝加哥林肯动物园内的一个名叫苏茜(Susie)的西部低地大猩猩的体内分离得到的。与先前的大猩猩基因组装配(gorGor3)相比,这种新装配(Susie3)的重叠群减少了96%,重叠群指的在基因组内可能缺乏其定位信息的短序列。同样地,作者们说,对于gorGor3基因组中的433861个序列空白,他们已经填补了94%。为了更好地了解这些物种中的基因变异,该团队使用了来自其他6个西部低地大猩猩的短读序列。将Susie3和人类基因组装配进行比较揭示了总共有117512个插入和删除及697个倒位变异株。这些事件中有超过86%是先前未被发现的。这些结果就我们这个物种与我们的非人类表亲间的基因变异提供了更好的理解,而且还展示了对其他哺乳动物基因组进行更高精度测序的方法。

揭示寨卡病毒结构

一项新的研究揭示了寨卡病毒的结构,它阐释了其与同族病毒相比较时的异同点。正在发生的寨卡病毒疫情令人严重关注,因为它与先天性小头畸形以及格林-巴利综合征有明显的关联;小头畸形是大脑未得到良好发育的一种疾病,致使患者的头小于正常尺寸。为了更多地了解寨卡病毒的结构及靶向治疗该病毒的可能途径,Devika Sirohi和同事用低温电子显微镜分析了一个寨卡病毒株,它是在2013~2014年,在法属波利尼西亚该病毒流行时从一位感染患者的体内分离出来的。他们的分析揭示,寨卡病毒的结构非常接近于其他的黄病毒,尤其与登革热病毒类似。然而,寨卡病毒似乎在一个区域中具有略微不同的结构,在登革热病毒中的该区域可促使其与抗体及与宿主受体的结合。而这个区域可能对寨卡病毒的附着、进入和疾病进展颇为重要。

(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学报》 (2016-04-12 第2版 国际)
 
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