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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第12期
2012 年度生物学研究重大突破
在 2012 年 12 月 21 日出版的最后一期《Science》公布了本年度的 10 项重大科学突破，其中生物学相关
部分简介如下。
1. 单链 DNA 基因组测序技术
科学家通常采用来自生物活体的双链 DNA 进行基因组测序。德国马克斯普朗克进化人类学研究所的
Matthias Meyer 博士发明了一种将特定分子绑定在 DNA 单链上的新型测序技术。利用该技术，研究人员仅用
一块远古人的小指骨碎片就完成了丹尼索瓦人完整的基因组测序。研究结果显示，该指骨来自于 7.4 万年至 8.2
万年之前生活在西伯利亚的一个眼睛、毛发和皮肤均为棕色的女孩。
2. 定向基因组工程
通常情况下，科学家难以预测对高级生物的 DNA 进行修改和敲除的最终结果。然而，一项名为“转录
激活子类似效应子核酸酶”（TALENs）的工具赋予了科学研究人员沉默或者改变斑马鱼、非洲爪蟾、其它动
物甚至病人的细胞中特定基因的能力。TALENs 是一种酶，它能够特异性切割 DNA 从而影响目的基因的表达。
利用该技术，研究人员已经获得了一些小猪来进行心脏病研究。人们预测，TALENs 将很快成为分子生物学
研究的一种常规技术。
3. 基因组解码工程
长达 10 年、耗资 2.88 亿美元的“DNA 元素百科全书”（ENCODE）项目在今年发表的 30 多篇文章中揭
示人类基因组比研究人员曾经认为的更具“功能”。 尽管只有 2% 的基因组序列能编码蛋白，但基因组大约
80% 的区域是有活性的，可以帮助开启或关闭基因。该研究能够帮助研究人员了解基因受到调控的途径与方
式，以及澄清某些疾病的遗传学风险因素等。
4. X- 射线激光测定蛋白质结构
传统的 X 射线衍射技术很难测定一些膜蛋白的结构。为了克服该技术的缺陷，来自德国和美国的科学家
采用一种比传统的同步加速辐射源亮 10 亿倍的 X 射线激光测定了布氏锥虫存活所必需的一种酶的结钩，该
寄生虫能够引起非洲昏睡病。此项研究进展证明 X 射线激光具有传统的 X 射线源所不具备的解密蛋白质结
构的潜力。
5. 干细胞形成卵子
日本科学家证实，小鼠胚胎干细胞能够被诱导成为具有生育能力的卵细胞。在研究中，他们让实验室中
受精的细胞在代孕母体发育并产下小鼠幼仔。该技术目前还不适用于人类细胞，而且尚未达到达到科学家所
追求的彻底在实验室中得到卵细胞的最终目的，但是它却为研究基因功能和其它影响生育和卵细胞发育的因
素提供了强有力的工具。
（梁文星 编译）