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自然及子刊综览
来源:中国科学报      作者:冯丽妃      时间:2017-03-22 19:53      关键词:自然子刊

《自然—通讯》

CRISPR/Cas9技术拯救失明小鼠

研究显示,一种基因组编辑方法能够阻止小鼠视网膜退化。这项研究近日发表于《自然—通讯》,所述方法利用CRISPR/Cas9基因治疗系统,可适用于导致色素性视网膜炎(失明的主要原因)的各种潜在遗传缺陷。

色素性视网膜炎的特征是视网膜退化,视网膜上包括视杆细胞和视锥细胞。色素性视网膜炎可能由60多种基因的突变引起,因此难以制定针对性的疗法修复每一个具体的基因。引起色素性视网膜炎的基因突变会导致视杆细胞死亡,继而引起视锥细胞死亡,最终导致失明。

美国马里兰州美国国家眼科研究所Zhijian Wu及同事没有去治疗引起基因突变的疾病,而是测试了一种保留视锥细胞的方法。他们使用CRISPR/Cas9使决定视杆细胞身份的基因功能丧失,诱导视杆细胞获得视锥细胞特征,使之能够不受有害致病突变的影响。结果显示,在3个视网膜退化小鼠模型中(总计有30只小鼠),该疗法可阻止视网膜退化并改善视觉。这些结果表明,该方法可能适合用来治疗视网膜退化疾病,并且可能适用性广泛,不受不同潜在遗传突变的影响。

《自然—地球科学》

反馈系统确保凛冬不至

一项研究称,过去80万年来,一种未知的调控机制防止了大气CO2浓度降至可能引起极端降温的水平。研究表明,该机制可能与生物圈有关,因为植物和浮游生物在低CO2水平下难以生长和吸收碳。该成果近日在线发表于《自然—地球科学》。

大气CO2浓度在冰期和间冰期之间的变化可高达100ppmv(体积百万分比)。这种变化背后的确切过程尚不清楚,但植物和海洋浮游生物的碳吸收以及碳随后向土壤和深海的转移量的变化被认为发挥了重要作用。

西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚科研与高等研究院Eric Galbraith和Sarah Eggleston发现,在过去80万年中的大部分时间,大气中的CO2浓度(根据冰芯中的记录)都徘徊在190ppmv附近,但很少降至低于这一数字的水平。 因此,他们认为一定有一个或多个反馈机制将CO2浓度稳定在这一水平上,防止了失控的降温。 他们提出,正是生物圈维持了适宜的温度——在非常低的CO2水平下,植物和浮游植物的光合作用会受到限制。这些生物体生长受限减少了从大气转移到土壤和深海的碳量,因此防止了CO2浓度进一步下降和极端降温。

《自然—气候变化》

量化自然因素对北极海冰衰退的贡献

一篇论文称,自1979年以来,自然变化率最多能解释一半(30%~50%)9月份北极海冰面积的下降。研究表明,大气环流的变化(主要与自然内部变化率相关)影响了北极夏季海冰覆盖面积。相关成果近日在线发表于《自然—气候变化》。

美国加州大学圣塔巴巴拉分校丁庆华及同事研究了夏季月份(6、7、8月)的大气环流如何影响9月的海冰范围。作者通过将大气环流模型、海洋—海冰模型和再分析资料相结合,分析了影响大气环流、因此也影响了海冰的3个因素:温度,湿度和向下长波辐射。 他们发现,环流变化最高导致了可达60%的海冰减少。

作者关注了大气环流变化是自然发生还是人类影响导致这一问题,发现约70%的大气环流变化都来自自然内部变化率。 这些研究结果强调,高纬度环流对海冰有影响;此外,理解年代际趋势或许能提高预测海冰季节乃至10年间覆盖面积的能力。

在同期的新闻观点文章中,加拿大环境与气候变化机构的Neil Swart写道:“北极海冰近期的变化是由两个主要因素驱动的:响应外部压力(比如温室气体增加)带来的长期整体冰损失,以及内部气候变率带来的短期随机变化。

迄今为止,研究者面临的挑战是对人类引起的变暖和内部变率在北极海冰长期减少中的相对贡献没有明确的理解。丁庆华和同事则阐明,人们观测到的夏季北极海冰消失中,大约一半是由大规模大气环流中自然引起的变化驱动的。

丁庆华及同事的结果并没有对人类引起的气候变暖是否导致了北极海冰衰退提出质疑——大量证据表明这一关系确实存在。相反,这意味着与迄今为止所有的海冰消失都来自人为因素的假设相比,北极海冰对人类导致的压力的敏感度实际相对较低。”

(冯丽妃/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)


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