2005年世界生命科学重大突破回顾
时间:2006-01-14 17:27 来源:科技日报等 作者:综合报道 点击:次
2005年,全球生命科学领域取得了多项里程碑式的进展,涵盖干细胞研究、基因进化、疫苗开发、基因组测序等多个方向。以下按国家梳理当年最具代表性的成果。 美国:皮肤细胞重编程为胚胎干细胞,脑容量基因仍在进化 美国怀特黑德生物医学研究所和麻省理工学院发现,人类基因组中约三分之一负责蛋白质合成的基因受微小RNA调控。小RNA通过阻断蛋白质合成调控基因表达,这一发现为RNA在医药领域的应用开辟了新途径。 美国家过敏症与传染病研究所研制的禽流感疫苗在人体试验中取得初步成功,首次证明注射疫苗可有效对抗H5N1高致病性禽流感病毒。 多国科学家完成了水稻基因组序列全图图谱,覆盖率和精确度远超此前草图,是当时高等生物中最精确、最完整的测序工作之一。 哈佛大学研究小组首次将普通皮肤细胞转变为胚胎干细胞,无需使用卵子或制造新胚胎,有望解决干细胞研究的伦理争议。 由美国、以色列、德国、意大利和西班牙组成的国际黑猩猩基因测序联盟初步完成黑猩猩基因组序列草图,与人类基因组比较显示相似度达96%以上。 芝加哥大学研究小组搜集了全球59个民族、1000多人的基因样本,发现管理脑容量大小的两个基因仍在进化,现代人的大脑尚未“定型”。 北卡罗来纳州立大学通过跨物种基因移植,为植物植入耐极端条件(高温、低温、辐射、干旱、异常重力)的基因,使植物能在火星等外太空环境生长,已用嗜热火球菌验证,开创了“设计极端条件下生存植物”的先例。 美国科学家研制出能在11小时内检测流感病毒株系的生物芯片,对H5N1、H1N1、H3N2的检测准确率达90%以上。 美国公布人类癌症基因工程计划,旨在找到所有致癌基因的微小变异,绘制癌症基因图谱,计划对1.25万份肿瘤样本进行测序,涉及50种癌症,规模比人类基因组计划大100倍。 美国国家地理学会与IBM联合发起为期5年的“基因地图”项目,通过研究基因变异绘制“人类迁移图”,填补人类历史认识空白。 俄罗斯:骨髓细胞治愈心肌梗塞,转基因土豆抗乙肝疫苗 俄罗斯科学院分子生物学研究所研制的诊断肺结核药理性质的生物芯片获得药检部门许可证,为世界首次官方批准生物芯片用于临床诊断。 俄科学家研制出用转基因土豆培育抗B型肝炎疫苗的方法,对利用植物培育抗病毒疫苗具有重要意义。 莫斯科大学开发出能代替针剂注射且保持胰岛素功效的医用胶囊,有望解除糖尿病患者的注射痛苦。 俄医学科学院心血管外科手术科学中心首次通过移植骨髓细胞成功治愈心肌梗塞疾病。 俄科学院圣彼得堡流感研究所正在试验药片型抗流感疫苗,含有失活的三种流感病毒(A1、A2、B)成分。 俄罗斯农科院开发出利用植物蛋白质镶嵌蛋白质VL-RecA作为载体的基因替换新方法,在转基因番茄实验中成功,对转基因植物安全性具有重要意义。 俄科学院生物有机化学研究所研制出能有效抵抗多种脑膜炎病毒的疫苗,在实验鼠身上获得成功。 俄科学院基因研究所找到了DNA分子中最脆弱的位置,这些位置在细胞核中与核质相连,导致基因变异和染色体位错。 英国:胚胎干细胞培育出原生殖细胞,骨胶原培养时间缩短至数十分钟 英美科学家正在实施“生命目录”项目,记录所有地球生物物种及栖息地信息,规模堪比人类基因组工程,已收入50万种生物。 由英、美、中、加、日和尼日利亚200多位科学家参加的“国际人类基因组单体型图计划(HapMap)”公布第一阶段人类基因组单体型图。 英国谢菲尔德大学干细胞生物中心首次利用胚胎干细胞培育出原生殖细胞,对治疗性克隆技术发展具有重要意义,有望利用干细胞制造精子或卵子,征服不孕症。此外,英国科学家用冷冻21年的精子让一名妇女怀孕并产下健康男婴。 英国剑桥兴根塔育种公司将黄水仙基因转移到水稻中,培育出“金稻-2”新型转基因水稻,维生素A含量比传统水稻提高20多倍,对防治儿童夜盲症十分重要。 英国韦尔科姆基金会医学研究机构公布,H5N1禽流感病毒能攻击人体所有部位,而不仅是呼吸系统。 英国科学家找到新方法,将培养骨胶原细胞组织的时间由数天缩短至数十分钟,意味着今后组织移植手术中可能一边手术一边培育组织。 英国帝国理工大学将水母绿色荧光蛋白基因嵌到β-2-微管蛋白启动子控制的位置,使该基因仅在雄蚊性腺激活,解决了蚊子雌雄难辨的难题。 英国伦敦哈默史密斯医院将转基因大肠杆菌和抗癌药物6-MPDR先后注射到实验鼠肿瘤内,前者分泌的物质激活抗癌药物形成毒素,杀死癌细胞而不伤害其他组织。 英国剑桥科德制药公司对新的艾滋病治疗方法进行概念验证,利用KU-55933分子抑制修复DNA损伤的ATM蛋白,阻止艾滋病病毒嵌合到受感染细胞DNA上,为解决多重耐药性提供新思路。 英国约翰因纳斯中心首次发现大麦中控制开花期的基因Ppd-H1,有助于利用日照时间选择最佳开花期,培育新品种。 德国:检测骨髓中“沉睡肿瘤细胞”,揭开肺型炭疽病致命之谜 德国马普学会与以色列希伯莱大学合作,揭开了膜蛋白NhaA的结构之谜,该蛋白质能起到分子发动机作用,根据细胞内部酸碱度传递调节信号。 德国汉堡大学医学院专家开发出检测骨髓中“沉睡肿瘤细胞”的方法,有助于诊断癌症复发风险及选择治疗手段。 德国马普学会传染病生物学研究所宣布揭开肺型炭疽病的致命之谜,确认α防御素在治疗炭疽中扮演重要角色。 德国海德堡大学借助新开发的细胞培养系统,首次观察到乙肝病毒感染的早期阶段,识别出乙肝病毒上负责附着和入侵肝脏细胞的关键蛋白质,有助于深入分析感染机制、开发新型治疗手段。 德国海德堡大学研究人员发现,“衣壳生长抑制剂”蛋白质片断可附着在不成熟病毒的部分膜层上,阻止其生长为成熟膜,为开发抗艾滋病新药提供新思路。 德国哥廷根大学开发出在活牛身上检测疯牛病的方法,通过捕捉DNA上特定片断进行诊断。 以色列:发现“利他主义”基因,注入病毒治疗严重心脏病 以色列西伯莱大学从遗传学角度首次发现促使人类表现“利他主义”行为的基因,该基因通过促进受体对多巴胺的接受,给予大脑良好感觉,促使利他行为。 魏兹曼研究院在德国科学家帮助下,跟踪到协助逆转录病毒进入健康细胞的一种特殊蛋白质的活动过程,并描绘出其形状结构。 魏兹曼研究院发现了死海中藻类蛋白质的基础结构,为揭示微小生物体耐盐能力的产生和进化奠定基础。 魏兹曼研究院生物调节系找到一种名为BID的蛋白质,具有两种完全不同的功能:协助细胞自杀和帮助细胞修复受损DNA链,BID可将自杀决定延长几个小时,让DNA修复机制有充分时间选择。 以色列心脏病专家成功将一种病毒注入重症心脏病患者心脏肌肉中,创造新的带氧血管,这是世界上首次开展这类手术,是基因工程和导管插入术的突破。 魏兹曼研究院发明方法培育出特定抗体,可独立约束特殊癌症受体HER2,并关闭与之相连的信号网。 以色列理工学院医学系开发出三种药物(M30、HLA20、VK28),可在发生“大脑生锈”反应前将铁移走,防止相关疾病发生。 加拿大:完成世界最大细菌基因测序,研制抗拉沙热疫苗 加拿大研究理事会完成“基因和卫生计划”第三阶段项目选择,根据研究质量、学科交叉、商业前景选定6个研究项目。 加拿大一研究小组培育的两株胚胎干细胞株得到国际权威认证,使加拿大成为世界上少数拥有自己干细胞株的国家。 由加拿大微生物学家领导的国际研究小组完成土壤细菌红球菌RHA1的基因测序与注释,为当时世界最大的细菌基因测序。研究发现其基因与链球菌极其相似,为开发新抗生素开辟新途径。 加美科学家共同研制出非人类灵长类抗拉沙热疫苗。拉沙热在西非常见,每年导致大量死亡和致残,近年传入美国与欧洲,被认为可能用于生物恐怖武器。 韩国:黄禹锡事件导致科研信誉受损 2005年,黄禹锡用体细胞克隆出胚胎干细胞、培育出世界首只克隆狗曾一度是韩国生命科学的主要成就。但随后揭露的事实证明,他在科研伦理问题上撒谎,论文内容造假,对韩国科研活动带来无可估量的重大损失,韩国因此丧失了生物科技领域领先一步的光环。 法国:研制埃博拉和马尔堡病毒新疫苗,实施世界首例“换脸手术” 法国巴斯德研究院研发出针对子宫颈癌的治疗疫苗,实验发现一次注射可使100%患病老鼠体内肿瘤退化。 马塞海洋研究中心在地中海3000多米深、氯化镁含量高达每升476克的海沟内发现微生物组织,此前认为此环境下不可能有生命形式存在。 法国、美国和加拿大组成的研究小组首次成功研制出两种分别对付埃博拉和马尔堡病毒的新疫苗,在12只猕猴身上取得100%成功。 法国健康与医学研究所研究发现,人体内的自然杀伤细胞(NK细胞)在抵御体内疟原虫时作为“幕后主使”,促使其他免疫细胞出击,有助于开发新的疟疾治疗方法。 法国国家科研中心和巴斯德研究院同时发现肌肉干细胞的胚胎起源,有助于更好地开展肌肉干细胞研究,了解胚胎及成体肌肉组织的生成和增长机制。 法国医学家为一名38岁女病人实施了世界首例“换脸手术”,开启了全球医学界进行“换脸手术”的先河。 欧洲最大疫苗生产商法国赛诺菲-巴斯德公司研制出H5N1型禽流感人类疫苗,临床试验获得成功。 法国国家发展研究院发现,蝙蝠具有成为埃博拉病毒自然宿主的条件,这是人类第一次确认蝙蝠是埃博拉病毒的潜在自然宿主。 日本:艾滋病、蛋白质及基因研究收获颇丰 东京大学发现人体中能延迟艾滋病病毒发病的变异基因。人体免疫细胞淋巴球蛋白质基因变异导致产生大量保护淋巴球的蛋白质RANTES,使艾滋病病毒对淋巴球的攻击减半,发病时间延迟2倍左右。 日本厚生劳动省研究小组开发出对艾滋病毒增殖有抑制效果的疫苗,可调动猴子免疫系统识别病毒表面蛋白质并产生攻击抗体,有望用于预防感染。 日本京都大学开发出避免艾滋病病毒与免疫细胞融合的物质“C35EK”肽,由35个氨基酸构成,易与病毒表面蛋白质gp41结合,预先注入可使gp41丧失功能。 由日本等11国参与的国际研究小组通过对白鼠基因组研究,发现原来认为是“摆设”的23000多种RNA基因片断能参与对遗传基因表现发出控制指令,改变了过去对RNA仅是配角的认识。 日本名古屋大学发现命令癌细胞向其他脏器扩散的蛋白质“GIRDIN”,一旦发挥作用,癌细胞就会向体内其他组织转移,使病情恶化。 日本东京大学医学研究所发现对癌细胞增殖有加速作用的基因“SMYD3”,其碱基序列重复次数存在个体差异,导致不同人患癌症风险相差数倍。 日本筑波大学新发现一种蛋白质,可控制血糖值、增强胰岛素功能,有助于开发治疗糖尿病和高血脂的药物。 日本东北大学松居靖久教授通过老鼠实验发现,一种蛋白质在未成熟生殖细胞向精子和卵子变化的减数分裂过程中不可或缺,认为一些人的不育症可能由该基因产生的蛋白质异常引起。 日本东京大学通过抑制水稻中的一种植物激素,让叶子笔直向上生长,培育出水稻变异品种,使产量增加30%。 (责任编辑:泉水) |