生物工程是以生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),加上電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)對遺傳物質(zhì)進(jìn)行操縱,改變生物的性狀,使生物產(chǎn)生對人類有用的代謝產(chǎn)物的一門技術(shù)。除此之外，你還想了解更多關(guān)于2016年生物學(xué)新進(jìn)展的知識嗎?以下是學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的：2016年生物學(xué)新進(jìn)展，供大家參考!

　　2016年生物學(xué)新進(jìn)展相關(guān)知識一

　　2016年的第一個(gè)月份，生命科學(xué)領(lǐng)域依然熱鬧非凡，從各大期刊雜志發(fā)布的新年新展望，到年尾紅到年頭的CRISPR臨床實(shí)驗(yàn)成果大躍進(jìn)，從Nature Methods公布的年度技術(shù)，到中國學(xué)者的表觀遺傳突破性進(jìn)展。從中不難看出隨著歷史車輪的滾滾前行，生命科學(xué)也許真的將會站在科學(xué)界的第一線。

　　兩大頂級期刊Nature和Science的2016新年新展望都中規(guī)中矩，毫無疑問的都聚焦了基因編輯技術(shù)，Nature認(rèn)為2016年有可能會看到第一批基因編輯猴的誕生，并且指出它們將表現(xiàn)出設(shè)計(jì)模擬的人類疾病的癥狀;而Science強(qiáng)調(diào)的則是基因編輯的規(guī)范管理，他們指出美國有可能會對一些打算將人類細(xì)胞置于動物胚胎中去的計(jì)劃開綠燈，但公眾對于中國研究小組嘗試編輯人類胚胎DNA所產(chǎn)生的消極反應(yīng)可能會限制后續(xù)的研究。

　　目前其實(shí)在2016年的第一個(gè)月里，基因編輯技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)了其在臨床上的重要地位：首先三個(gè)獨(dú)立研究小組提供了初步的研究證據(jù)表明，通過編輯一個(gè)與肌肉功能相關(guān)的基因，修復(fù)杜氏肌營養(yǎng)不良癥小鼠的一些肌肉功能，可以治愈這一遺傳性疾病。其次來自中國科技大學(xué)、中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院等處的中國學(xué)者將近年來迅猛發(fā)展的基因組編輯技術(shù)與iPSC來源的模型結(jié)合起來，糾正了癲癇患者iPSC中的致病突變。此外，美國Cedars-Sinai醫(yī)學(xué)中心的研究人員利用CRISPR/Cas9的技術(shù)刪除一個(gè)可導(dǎo)致失明病的遺傳突變，這也正對應(yīng)了Science雜志2016年度展望中對基因治療的看法。

　　除了紅得發(fā)紫的CRISPR-Cas9技術(shù)外，Nature Methods每年按例公布的年度技術(shù)與2016值得期待的技術(shù)，也讓我們看到了更多閃耀的新技術(shù)。

　　單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)作為一種結(jié)構(gòu)測定技術(shù)，位次僅居于高分辨率方法X-射線晶體學(xué)及核磁共振(NMR)光譜法之后。由于近年來的技術(shù)進(jìn)展使得現(xiàn)在能夠利用cryo-EM解析近原子分辨率結(jié)構(gòu)，因此排位也許也將發(fā)生變化。值得期待的技術(shù)包括：細(xì)胞內(nèi)蛋白標(biāo)記(Protein labeling in cells)、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)(Unravelingnuclear architecture)、動態(tài)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)(Protein structure throughtime)、精準(zhǔn)光遺傳學(xué)(Precision optogenetics)、高度多重化成像(Highly multiplexed imaging)、深度學(xué)習(xí)(Deeplearning)、蛋白定位亞細(xì)胞圖譜(Subcellular maps)和綜合單細(xì)胞圖譜(Integrated single-cell profiles)。

　　同時(shí)在2016開年里，中國學(xué)者的幾項(xiàng)突破性成果也令人眼前一亮。中科院動物研究所周琪研究組首先是與段恩奎研究組，上海生命科學(xué)院營養(yǎng)所翟琦巍研究組合作，在高脂飲食誘導(dǎo)的父代肥胖小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)一類成熟精子中高度富集的小RNA(tsRNAs)可為一種表觀遺傳信息的載體，將高脂誘導(dǎo)的父代代謝紊亂表型傳遞給子代。其次是創(chuàng)造出一種新型的干細(xì)胞——異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞，這是首例人工創(chuàng)建的、以穩(wěn)定二倍體形式存在的異種雜合胚胎干細(xì)胞，為研究進(jìn)化上不同物種間性狀差異的分子機(jī)制和X染色體失活提供了新型的有利工具。

　　還有中科院神經(jīng)科學(xué)研究所仇子龍研究組和孫強(qiáng)研究組合作發(fā)表的首個(gè)非人靈長類自閉癥模型，這一MECP2自閉癥模型是一個(gè)重要的研究，人類第一次成功得到了MECP2倍增綜合征的靈長類動物模型，也是首次發(fā)現(xiàn)非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物模型中行為學(xué)表型的變化。

　　2016年生物學(xué)新進(jìn)展相關(guān)知識二

　　由來自德國、奧地利和美國的研究人員組成的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，采用一種允許在感染過程中同時(shí)研究細(xì)菌與宿主小RNA的新技術(shù)：雙RNA測序(dual RNA-seq)，可以揭示出兩者轉(zhuǎn)錄譜的改變。在發(fā)表于《Nature》雜志上的研究論文中，這一研究小組描繪了他們的技術(shù)，為什么這一技術(shù)對于更多地了解細(xì)菌感染機(jī)制非常有用，以及在研究中獲得的重要發(fā)現(xiàn)。

　　貝勒醫(yī)學(xué)院分子和人類遺傳學(xué)兒科學(xué)系、人類基因組測序中心和德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心研究人員的最新一項(xiàng)報(bào)道稱，在家族性帕金森病患者中發(fā)現(xiàn)幾個(gè)關(guān)鍵的突變基因，包括TNK2和TNR有稀有突變。在12個(gè)家系中，這兩個(gè)基因有9個(gè)突變位點(diǎn)。這項(xiàng)研究為深入研究帕金森病的致病基因提供了依據(jù)。研究結(jié)果發(fā)表在《JAMA Neurology》上。

　　愛丁堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)了一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，對13,000多對異性戀夫婦的基因信息進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：人們擇偶背后的因素和自身身高基因有很大程度的重疊。我們的基因促使我們被身高相似的人所吸引，比如高個(gè)子配高個(gè)子。研究發(fā)現(xiàn)，影響身高偏好和自身身高的遺傳變異之間有89%的重疊，這表明我們對相似身高的伴侶有著內(nèi)在的偏好。

　　來自南安普頓和荷蘭的科學(xué)家最近在人類女性子宮內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種特殊的基因“指紋”，或?qū)椭A(yù)測體外受精治療能否成功。領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的Nick Macklon教授表示，這一發(fā)現(xiàn)將會幫助臨床醫(yī)生進(jìn)一步理解為何體外受精技術(shù)對于一些女性來說總是失敗。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Scientific Reports》上。

　　1月21日《Nature》上報(bào)導(dǎo)了莊小威及同事用超分辨率成像方法來直接觀測果蠅染色質(zhì)的組織，其觀測尺度小至單一基因的大小、大至基因調(diào)控區(qū)域的大小。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)狀態(tài)、非轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)狀態(tài)和被Polycomb抑制的染色質(zhì)狀態(tài)，都有截然不同的空間組織。

　　1月25日《NatureReviews Genetics》雜志發(fā)表的一篇重要綜述全面介紹了單細(xì)胞基因組測序的發(fā)展現(xiàn)狀。文章的通訊作者是著名科學(xué)家、斯坦福大學(xué)生物工程系主任Stephen R.Quake。這篇文章首先探討了單細(xì)胞基因組測序面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，隨后介紹了一些技術(shù)進(jìn)步帶來的生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)。重點(diǎn)關(guān)注用單細(xì)胞基因組測序研究微生物暗物質(zhì)，評估多細(xì)胞生物中遺傳嵌合現(xiàn)象的致病作用，尤其是癌癥。文章末尾還預(yù)測了未來幾年單細(xì)胞基因組測序可能出現(xiàn)的一些進(jìn)展。

　　1月19日，NPG集團(tuán)期刊ScientificReports發(fā)表了中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)課題組研究成果。該研究首次利用CRISPR技術(shù)直接調(diào)控內(nèi)源性基因表達(dá)，將胚胎干細(xì)胞分別誘導(dǎo)為胚外滋養(yǎng)層干細(xì)胞和原始內(nèi)胚層細(xì)胞，成功實(shí)現(xiàn)早期胚胎細(xì)胞之間的譜系轉(zhuǎn)換。

　　荷蘭生態(tài)研究所(NIOO-KNAW)和Wageningen大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)首次組裝了大山雀參考基因組、轉(zhuǎn)錄組和甲基化組。他們發(fā)現(xiàn)，表觀遺傳在記憶和學(xué)習(xí)能力的進(jìn)化中起到了關(guān)鍵性作用。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在1月25日的《Nature Communications》雜志上。

　　1月27日在《Nature》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，一個(gè)歐洲團(tuán)隊(duì)——包括來自美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)的研究人員，測定了第一種海洋被子植物大葉藻(Zostera marina)的基因組序列，并將大葉藻的基因組與淡水近緣植物大浮萍(Spirodela polyrhiza)進(jìn)行了對比。

　　佛羅里達(dá)大學(xué)、加州大學(xué)Irvine分校等單位的研究人員在1月26日的《GenomeBiology》雜志上發(fā)表文章，概述了RNA-seq生物信息學(xué)分析的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有資源，為人們提供了一份帶有注釋的RNA-seq數(shù)據(jù)分析指南。這將成為開展RNA-seq研究的寶貴參考資料。

　　一項(xiàng)在小鼠中進(jìn)行的研究表明，母親的健康，甚至在懷孕前的狀況，可能會影響她的胎兒的健康，有近一千個(gè)基因組區(qū)域的甲基化通過卵細(xì)胞被傳遞到早期胚胎。研究者們探討了這一類型的甲基化在胎盤發(fā)育中的重要性，這是在妊娠期一個(gè)重要的器官，他們的研究結(jié)果發(fā)表最新一期的《Developmental Cell》上。

　　美國賓夕法尼亞州格伊辛格衛(wèi)生系統(tǒng)的研究人員匯總了241個(gè)與大腦功能障礙有關(guān)的基因，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了17個(gè)新基因突變與大腦發(fā)育障礙有關(guān)，包括自閉癥、癲癇、精神分裂癥和雙相感情障礙，相關(guān)研究成果于2016年1月28日發(fā)表在《JAMA Psychiatry》雜志上。

　　目前已有19個(gè)EBV(Epstein-Barrvirus)全基因組或部分基因組序列被報(bào)道。為了進(jìn)一步研究胃癌中EBV突變譜，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院研究所、寧夏醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合北京邁基諾基因科技有限責(zé)任公司，對EBV相關(guān)胃癌中EB病毒進(jìn)行了全基因組測序。該研究發(fā)表在2015年12月的《Oncotarget》雜志(影響因子6.4)上。

　　來自新研究的數(shù)據(jù)表明，第4亞型髓母細(xì)胞瘤源于發(fā)育小腦上菱唇(upper rhomic lip)區(qū)域的神經(jīng)干細(xì)胞。研究人員是通過檢測表觀基因組(epigenome)來獲得這一研究發(fā)現(xiàn)，以及其他有關(guān)推動腫瘤生長的遺傳錯(cuò)誤的研究結(jié)果的。新研究發(fā)現(xiàn)為這種最常見的腦腫瘤亞型開發(fā)出更有效的靶向療法清除了一個(gè)障礙。他們的研究結(jié)果發(fā)布在1月27日的《自然》(Nature)雜志上。