盘点
8/16-8/22改变未来的前沿科技
全文共2393字,阅读约5分钟
1
又一里程碑突破:
AI准确预测RNA三维结构
👍
继去年年底 AlphaFold 精准预测蛋白质分子结构之后,结构生物学领域再次迎来一个重大突破:美国斯坦福大学团队通过新型AI算法——ARES准确预测出RNA的三维结构。研究于8月27日登上 Science 封面。了解RNA结构,能帮助理解RNA的作用机制,也将大大促进核酸药物设计以及靶向核酸的小分子药物设计。但我们已知的RNA结构只是蛋白质结构的不到1%,训练数据太少,用机器学习算法来预测RNA结构比预测蛋白质结构更难,成本也更高。团队基于深度学习网络开发的ARES算法与其他模型不同,不用给定的RNA结构特征来进行训练,而是让ARES直接学习和计算原子结构和特征,以提高预测结果的准确性。得益于独特的处理层架构,ARES只接受了18种已知RNA结构的训练,就实现了对RNA三维结构的精准预测,这种思路或许能为数据稀缺领域的科研工作提供灵感。除了结构预测,ARES也有望用于药物设计和电磁性能估计等,对于预测新冠病毒变异及开发疫苗也会大有助益。
论文 👉
http://science.sciencemag.org/content/373/6558/1047
2
为何同性性行为没在演化中消亡?
👬
已有研究发现同性吸引部分源自遗传,但同性性行为不会产生后代,为何与之相关的遗传效应在演化进程中没有消亡?8月23日,澳大利亚昆士兰大学团队在 Nature Human Behaviour 上提出一种新的解释:与同性性行为(SSB)相关的遗传效应可能会在只从事异性性行为(OSB)的个体中赋予交配优势。团队分析了英美数据库中47万余人的基因组(这些人报告称自己至少有过一次同性性行为),再与35万余人的基因组进行比较(这些人称只有过异性性行为,并报告了伴侣数量),发现在后者中,与同性性行为相关的遗传效应跟拥有更多的异性性伴侣有关。而更多的异性伴侣意味着可能产生更多后代,或许正是因为这样,这些遗传效应才受到演化青睐,没有消亡。不过,团队承认研究有许多局限——首先是研究范围只覆盖了人类的一小部分,而性行为和伴侣数量会受到不同社会文化的强烈影响。另外调查只询问了性行为,很多受同性吸引的人可能因为社会因素而从未进行过性行为,在研究中被划入了错误的群体。其次,现今报告的伴侣数量或许也跟过去进化历史中的繁殖优势并无关联。
小WE姐:这项研究很有趣,但一些科学家也提出质疑,比如许多异性恋者都曾与同性伴侣发生过关系,研究分组并不严谨;另外节育、生殖辅助技术和性病可治愈等因素也造成很难通过现代社会的性行为和生殖推断它们在演化中的作用等等。总之,我们需要谨慎解读这项研究发现。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41562-021-01168-8
3
晒太阳增强浪漫激情?
💏
8月24日,Cell Reports 上发表的一项研究显示,以色列特拉维夫大学团队发现,阳光中的UVB(中波紫外线)通过激活皮肤P53基因触发皮肤-脑-性腺轴,可以增加两性间的吸引力,增强浪漫激情。研究者先从动物模型开始,发现在雌性小鼠中,UVB暴露会增加下丘脑-垂体-性腺轴激素水平,导致卵巢增大,发情期延长;UVB暴露还增加了雄性和雌性之间的吸引力,双方都表现得更愿意交配。进一步研究发现,敲除皮肤细胞中的P53基因可以消除这些效果,UVB是通过激活p53基因来触发皮肤-脑-性腺轴的。最后,团队招募了32名志愿者,发现在人类中,阳光照射增强了两性的浪漫激情和男性的侵略性,并且与睾丸激素水平呈正相关。未来,这项新发现可能会带来实际应用,比如用UVB治疗性激素紊乱。
论文 👉
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)01013-5
4
为什么胖子运动减肥这么难?
😢
为什么很多肥胖者努力运动,但减肥效果却并不明显?8月27日,中科院领导的国际团队在 Current Biology 上发表研究,结论“扎心”:运动会让人在休息时燃烧的卡路里减少(尤其是对肥胖者来说),影响减肥效果。具体来说,我们的身体自带“能量补偿”机制,在运动消耗大量能量后,身体会通过其他方式找补,比如降低基础代谢水平,让维持人体基本功能所燃烧的卡路里减少,从而让运动的燃脂效果大打折扣。对一般人来说,能量补偿的比例在28%左右,而肥胖者的补偿率却高达49%左右,运动时燃烧的热量约一半都被“抵消”掉了。举例来说,就算同样运动消耗500大卡,算上能量补偿后,最后当天真正多消耗的能量却不一样,分别只有360大卡和255大卡。之所以能量补偿和肥胖程度之间出现这种关联,可能是因为能量补偿更多的人,更容易累积脂肪;或者是随着变胖,身体可能会更强烈地补偿运动中燃烧的卡路里,使减肥变得更加困难。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.08.016
5
饮酒量和饮酒频率,
哪个更影响患癌风险?
👀
最近,JAMA Network Open 上发表的一项韩国大规模研究显示,只要是饮酒,不论饮酒频率和饮酒量,都与胃肠道癌症风险升高相关。不过,在饮酒总量相似的情况下,少量多次饮酒比低频率大量饮酒,更容易增加胃肠道癌症风险。研究纳入1100多万名受试者,平均54.6岁,随访平均长达6.4年。结果发现,与不饮酒的人相比,轻度饮酒(每周饮酒少于104 g)、中度饮酒(105 g/周-209 g/周)和酗酒(≥210 g/周),分别与胃肠道癌症风险升高4%、14%和28%相关;每周饮酒2次、3次、4次、5次、6次和7次,分别与胃肠道癌症风险升高6%、14%、20%、26%、34%和39%相关。研究者猜测原因可能在于,乙醛破坏细胞DNA,频繁饮酒会使人体长期暴露于乙醛下,增加癌症风险。另外,频繁饮酒也会导致血清胰岛素样生长因子(IGF)水平改变,同样会增加癌症风险。
论文 👉
DOI:10.1001/jamanetworkopen.2021.20382
6
人老了以后,
大脑能力真的会变差吗?
👴
人们一直以为,大脑能力会随着年龄增长而全面衰退。然而近期在 Nature Human Behaviour 上发表的一项研究却带来了一个令人惊讶的好消息:美国乔治敦大学研究人员发现,并非所有认知能力都会随着年龄增长而下降,有两项关键的大脑功能到六七十岁时仍在提高。这些功能是记忆、决策、自我控制,甚至导航、数学、语言和阅读等认知能力的基础。研究纳入700多名58~98岁的中老年人,研究人员对其考察了注意网络三个核心成分的效率变化,结果发现只有“警觉”功能(对特定信息或目标的警觉和准备)随年龄增长而下降,而“定向”(对外部有用信息的选择性注意)和“执行”能力(专注处理信息)到80岁之前还有所提高。研究者推测这可能是因为定向和抑制注意力分散只是让人们有选择地关注特定目标的技能,这些技能可以通过终身练习来提高,但警惕和准备状态无法通过实践改善。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41562-021-01169-7
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