11月26日（星期二）消息，國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下：

《科學(xué)》網(wǎng)站（www.science.org）

“暗蛋白質(zhì)組”調(diào)查揭示數(shù)千種新的人類基因

20多年前，人類基因組首次完成測序時，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)其中基因數(shù)量遠(yuǎn)少于預(yù)期，僅為某些預(yù)測值的三分之一。不足3萬個基因及其編碼的蛋白質(zhì)似乎就能支持人體的構(gòu)建和運作。而最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)一步將這一數(shù)字縮小至約2萬個。然而，美國密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團隊通過一項名為“暗蛋白質(zhì)組（dark proteome）”的新系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，基因組中被忽視的片段實際上包含數(shù)千個非傳統(tǒng)基因，這些基因所編碼的蛋白質(zhì)比常規(guī)蛋白質(zhì)更短。

基因的傳統(tǒng)定義通常包括一個稱為開放閱讀框（ORF）的長DNA序列。ORF提供起始和終止的信號，指導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄并生成信使RNA，信使RNA再被傳遞至細(xì)胞中的“工廠”核糖體，后者根據(jù)RNA信息將氨基酸組裝成蛋白質(zhì)。典型的ORF往往被一個吸引轉(zhuǎn)錄蛋白的DNA片段所前導(dǎo)。對于大多數(shù)研究人員而言，只有編碼至少100個氨基酸的ORF才能被視為基因。

然而，研究酵母、蛇以及人類等不同物種的生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量非規(guī)范ORF。這些ORF往往缺少傳統(tǒng)的起始片段，也比標(biāo)準(zhǔn)ORF短得多，但它們依然能夠被轉(zhuǎn)錄成RNA。一種稱為核糖體分析或核糖序列分析的新方法表明，許多轉(zhuǎn)錄的RNA能夠附著在核糖體上，并可能被翻譯成短鏈氨基酸，甚至生成少于12個氨基酸的微型蛋白質(zhì)。

到2022年，研究人員在人類基因組中已發(fā)現(xiàn)了7264個非規(guī)范ORF。借助人類蛋白質(zhì)組組織（Human Proteome Organization）和質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫PeptideAtlas，他們證明了這些ORF確實能夠制造蛋白質(zhì)。在統(tǒng)計的7264個非規(guī)范ORF中，有四分之一被確認(rèn)能夠生成蛋白質(zhì)，總數(shù)約為3000個。此外，由于一個ORF可以通過多種方式解讀，它還可能編碼多種蛋白質(zhì)。

這些新發(fā)現(xiàn)的基因及其蛋白質(zhì)產(chǎn)物可能對人類生物學(xué)的各個領(lǐng)域帶來顛覆性影響，并加速醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展。例如，研究發(fā)現(xiàn)的一個新基因能夠生成一種微型蛋白質(zhì)，而這種蛋白質(zhì)似乎在兒童癌癥的發(fā)病中起到關(guān)鍵作用。這項研究已發(fā)表于預(yù)印本平臺bioRxiv。

《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com）

1、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)利用陽光回收黑色塑料的新方法

不同種類和顏色的塑料在回收難度上差異顯著。近日，美國康奈爾大學(xué)和普林斯頓大學(xué)的研究人員在化學(xué)領(lǐng)域期刊《中央科學(xué)》（ACS Central Science）上發(fā)表研究，展示了一種利用黑色塑料添加劑、借助陽光或白光LED，將黑色和彩色聚苯乙烯廢料轉(zhuǎn)化為可重復(fù)使用原料的新方法。

這種新興的塑料回收策略通過光分解塑料，生成化學(xué)上有用的物質(zhì)，再循環(huán)用于制造新產(chǎn)品。實現(xiàn)這一過程需要一種輔助化合物來將光能轉(zhuǎn)化為破壞聚合物分子鍵的熱量。研究團隊發(fā)現(xiàn)，黑色聚苯乙烯廢料中的炭黑添加劑可以勝任這一角色。炭黑不僅有效，還可直接整合到回收材料中，避免了額外廢物的產(chǎn)生。

研究人員測試了一種針對實驗室制造的黑色聚苯乙烯的回收方法：將聚苯乙烯與炭黑混合研磨成粉末后，放入密封玻璃瓶中，并置于高強度LED白光下照射30分鐘。炭黑將光能轉(zhuǎn)化為熱量，使聚苯乙烯分解為一、二、三苯乙烯單元的混合物，這些單元隨后在反應(yīng)裝置中被完全分離。在實驗中，團隊還成功將剩余的炭黑和苯乙烯單體重新回收至聚苯乙烯中，驗證了該方法的循環(huán)可持續(xù)性。

2、高產(chǎn)蘋果樹背后的遺傳秘密揭曉

蘋果是全球最具經(jīng)濟價值的水果作物之一，在100多個國家都有廣泛種植。一些蘋果樹自然生成了緊湊型“刺型”品種，這種樹不僅產(chǎn)量更高，而且更易管理。然而，這一特性背后的遺傳機制一直未能厘清。

美國博伊斯·湯普森研究所（BTI）領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊首次繪制出廣受歡迎的富士蘋果的“全階段”基因組。這份基因藍(lán)圖能夠清晰區(qū)分來自父系和母系的遺傳基因。

研究團隊分析了74個富士蘋果的無性繁殖品種，發(fā)現(xiàn)了顯著的體細(xì)胞變異。這些變異是蘋果樹一生中發(fā)生的突變，并非遺傳所得。體細(xì)胞變異能導(dǎo)致新性狀，例如樹木早熟或呈現(xiàn)刺型生長結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)集中在名為MdTCP11的基因，該基因像“生長開關(guān)”一樣控制樹木結(jié)構(gòu)。研究表明，緊湊型蘋果樹在該基因附近的DNA中存在一個微小但重要的缺失，導(dǎo)致基因活性增強，使樹枝更短，樹形更緊湊。此外，與標(biāo)準(zhǔn)品種相比，刺型品種的DNA甲基化水平較低。這種甲基化水平的降低進(jìn)一步激活了MdTCP11基因，強化了刺型特性。

這一發(fā)現(xiàn)對蘋果育種意義重大。掌握這些遺傳特征將幫助育種者開發(fā)出兼具緊湊生長和其他優(yōu)良特性的新品種，例如更高的抗病能力和更高的產(chǎn)量。

《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com）

1、失落的基因秘密：古代DNA揭示歐洲隱藏的進(jìn)化

美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校和加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員通過對古代人類骨骼遺骸DNA進(jìn)行新的統(tǒng)計分析，揭示了過去7000年來古代歐洲人如何適應(yīng)環(huán)境的新見解。研究成果發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

研究團隊分析了700多個樣本，這些樣本來自歐洲各地考古遺址以及現(xiàn)代俄羅斯部分地區(qū)，時間跨度從新石器時代（約8500年前）到羅馬晚期（約1300年前）。研究發(fā)現(xiàn)了自然選擇的痕跡——即基因?qū)Νh(huán)境壓力的適應(yīng)跡象，這些痕跡在現(xiàn)代歐洲人的DNA中已無法檢測到。這些發(fā)現(xiàn)不僅為遠(yuǎn)古生活提供了新的洞見，還揭示了一些過去有利于生存和健康的遺傳特征如何隨著時間的推移而逐漸消失。

研究團隊采用了一種新型統(tǒng)計方法，該方法特別適合分析古代DNA數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)方法相比，這種技術(shù)能更高效地探測自然選擇的證據(jù)。研究人員將樣本分為四個時期：新石器時代、青銅時代、鐵器時代和歷史時期，從而追蹤了基因隨著生活方式轉(zhuǎn)變（如從狩獵采集到農(nóng)業(yè)）的變化。

研究確定了基因組中的14個區(qū)域，這些區(qū)域在上述時期內(nèi)經(jīng)歷了顯著的自然選擇。例如，早期歐洲人與維生素D生成相關(guān)的基因以及成人能夠消化牛奶的基因表現(xiàn)出明顯的選擇跡象，但這些特征直到最近的歷史時期才變得顯著。淺色皮膚可能幫助早期農(nóng)民在陽光較少的氣候下更好地生成維生素D，而在歐洲奶牛養(yǎng)殖普及后，消化牛奶的能力則成為一種重要的營養(yǎng)適應(yīng)性優(yōu)勢。

2、可能有毒：科學(xué)家在美國飲用水中發(fā)現(xiàn)神秘化合物

美國和瑞士的研究人員報告稱，在經(jīng)氯胺處理的飲用水中發(fā)現(xiàn)了一種此前未知的化合物。無機氯胺通常用于飲用水消毒，以預(yù)防霍亂、傷寒等傳染病。目前，超過1.13億美國人飲用經(jīng)過氯胺處理的水。

研究人員確定了這種新發(fā)現(xiàn)的化合物——“氯硝酰胺陰離子”（化學(xué)式：Cl-N-NO??），它是無機氯胺分解的最終產(chǎn)物。盡管該化合物的毒性尚未確定，但由于其普遍性及其與其他已知有毒化合物的相似性，科學(xué)家認(rèn)為有必要進(jìn)一步研究以評估其對公共健康的潛在風(fēng)險。僅僅是成功識別這種化合物，就已是一項重大的科學(xué)突破。

這項研究發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。盡管科學(xué)家們早在幾十年前就知道這種化合物的存在，但一直未能明確其化學(xué)結(jié)構(gòu)。一位研究飲用水消毒化學(xué)成分的專家指出：“我們知道，水消毒過程中會產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)。過去幾十年，部分人可能因飲用水而患癌，但我們尚未確定哪些化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致了這些風(fēng)險。我們的主要目標(biāo)是識別這些化合物及其形成的反應(yīng)路徑?！?/p>

此次成功鑒定出氯硝酰胺陰離子，標(biāo)志著這一目標(biāo)的重要一步。未來，學(xué)術(shù)界和監(jiān)管機構(gòu)將對其是否與癌癥相關(guān)或存在其他健康風(fēng)險展開評估。這一發(fā)現(xiàn)也為全面開展毒性研究奠定了基礎(chǔ)。（劉春）