温带玉米种系间的差异

玉米有硬质型玉米和马齿型两个主要基因库。硬质型玉米的名字来源于覆盖于其胚乳表面的坚硬外壳(被比作燧石),而马齿型玉米因其每个籽粒中都有一个小凹陷而得名。这两个品种的耐寒性和花期也不相同。 在本研究中,Unterseer及其同事对这两个玉米品种的基因组结构进行了比较研究。他们考察了源自北美和中/西欧的136个种系,以寻找一些可以区别硬质型玉米和马齿型玉米,特别是其花期差别的候选基因。硬质型玉米特色基因与内源性通路相关,而马齿型玉米的特色基因(特别是在花期)则受到白昼长度和其他环境因素的影响。作者希望该项研究能够成为未来育种项目中寻找和利用涉及适应性基因的数据资源。 更多信息,请看这里。

主编来了|BioMed Central新刊Big Data Analytics

上周我们和大家宣布了BioMed Central创立的新刊Big Data Analytics,发表在该刊的文章作者已经为我们做了简单的介绍。是时候让华丽丽的主编大人现身,和我们分享一下他对该刊的看法。 在今天的blog中,期刊Big Data Analytics主编Amir Hussain介绍了该刊在大数据世界中的意义以及有哪些需要着重表达的;从期刊可接受的维度上讲,什么样的topic更受欢迎;作为期刊主编,对于该刊的发展期望是什么…… 更多详细内容,请点击这里,期待你的投稿哟!

吃货科研咖看这里,橄榄树的基因组

来自巴塞罗那的Toni是我们这篇blog的笔者,作为一个地中海“土著”,他对橄榄油的热爱简直不能更多。日常生活中,地中海的家庭一般会大量使用橄榄油,几乎是在每一道菜。Toni自己打趣儿道,好在用“绳命”这样热爱着橄榄油没啥坏处。 橄榄油富含不饱和脂肪酸,这点已得到许多养生人士的认可。橄榄树的品种也很丰富,Toni最喜欢的那种叫Picual。尤其是这种强烈的气味,再加上“特级初榨”、“冷压”、“无过滤”(麻麻们应该会懂)等加工步骤,虽然做出来的产品都是一小罐一小罐的,但还真需要费些功夫。 这篇blog从橄榄树的历史;第一个基因组;更多的相关研究这三个方面来探讨橄榄树的基因组。这个第一基因组是如何发现的呢?更多的研究又怎样支撑着先前的观点?如何进行的基因测序? 详细内容,请点击。

BMC Medicine一周更新

一项以安慰剂为对照组的随机性双盲试验显示口服补充维生素D对于2型糖尿病患者的非酒精性脂肪性肝病无效 摘要:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是全球最常见的肝脏疾病,其在高达90%的患有2型糖尿病(T2D)的肥胖患者身上可见,并是影响心血管疾病死亡率的独立风险因素。此外,同时患有T2D 和NAFLD更容易引发糖尿病并发症以及其他有害肝脏疾病。NAFLD与维生素D缺乏症之间存在紧密联系,以及维生素D的消炎和胰岛素增敏特性,已获大量报道,但是从未有随机对照试验对维生素D对肝脏脂肪含量的影响进行测试。我们评估了在患有NAFLD的T2D患者中24周口服补充高剂量维生素D的效力和安全性。 结论:超过24周的口服补充高剂量维生素D没有改善患有NAFLD的T2D患者的肝脏脂肪变性或新陈代谢/心血管参数。更长干预期的研究已获批准,以探索长期服用维生素D将产生的影响。 模拟脊髓灰质炎在IPV疫苗接种人群中的传播:2013年以色列南部疾病默然爆发带来的启示 摘要:根除脊髓灰质炎因其意义之重大、涉及范围之广泛而是一项全球通力协作的浩大卫生项目,其结果是野生脊髓灰质炎病毒(WPV)在全世界大部分地区的灭绝。2013年, WPV在以色列悄无声息地爆发,而以色列自2005年就开始全面使用灭活脊髓灰质炎疫苗(IPV)。这次爆发是通过使用对污水池的环境监测(ES)发现的。排泄物调查分析显示,这次爆发主要发生在以色列南部贝都因人群中10岁以下的儿童身上。为了抑制这次爆发,疫苗接种运动在全国范围内开展,这次运动使用口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)并针对所有10岁以下儿童。 结论:即便在IPV覆盖率高的发达国家,OPV运动对于阻断WPV的传播仍然必不可少。在这种情况下,建立针对WPV传播的ES对于疾病爆发的早期发现和控制尤为重要。 超越HIV病毒抑制—品质生活的新前沿 摘要:2016年,世界卫生组织(WHO)启动了2016年–2021年全球卫生部门HIV新战略。其中列出了15项雄心勃勃的目标,包括号召卫生系统减少对HIV的漏诊、治疗更广泛确诊人群以及确保接受治疗人群达到病毒抑制的‘90-90-90’目标。 结论:世界各地的卫生系统需要更加团结一致并以人为本,以卓有成效地满足病毒得以抑制的艾滋病病毒携带者(PLHIV)的需求。由此,在全球大量人口患有多种并存症而又得以延长寿命的今天,卫生系统能够更好地满足其所有服务对象的需求—无论其处于何种HIV状态。

量子变化—健康与行为研究中的新前沿课题

如果有人说起物理学中的量子变化,这丝毫不令人奇怪。然而,在公共卫生领域,特别是在研究吸烟、饮酒、吸毒、高风险性行为、使用避孕套预防艾滋病(HIV)、参加锻炼强身健体等健康相关行为时,讨论量子变化就十分新奇了。事实上,人类行为与由例如波的连续成分和例如粒子的不连续成分组成的光线具有某种相似性。连续部分可以精确预测,许多研究人员通常使用回归模型实现。然而,不连续部分难以通过传统方法进行预测。 我在1989年出版的第一本中文著作《行为医学》中提出了量子变化的理念,这一理念来自于对这样一些事实的考虑:很多人知道吸烟会导致癌症却仍然吸烟,而几乎所有人都知道运动有益健康却只有少部分人实际定期参加体育活动。虽然这个理念很吸引人,但却缺乏合适的方法对其予以验证。直到2009年遇见了马凯特大学的Stephen Guastell博士,我得知了一种使用一个模型来分析行为连续及不连续部分的方法—尖点突变模型分析。更重要的是,复杂的尖点模型可以通过传统回归方法进行求解。 使用Guastello博士及其同事开发出的这种方法,我开展了一系列研究工作并发表了多篇论文,研究青少年与健康直接相关的行为,特别是吸烟行为。尽管运用了严谨的理论作为指导,传统回归分析得出的结果并非总是令人满意,因为R方过小,经常低于10%。然而,如果使用尖点模型方法分析相同的数据,R方可以增加到50-80%。这些结果的比较使我们得出结论,是传统分析方法的局限性而非行为理论限制了我们,使我们无法更好地了解人类健康行为,特别是青少年的健康行为。 我们最近在《世界健康研究与政策》中发表的研究涉及了保护动机理论(简称PMT)在理解青少年吸烟行为中的应用。该研究使用了以职业高中学生为样本收集的数据。职业高中学生是药物滥用及很多其它不健康行为的高危青少年群体。了解他们的行为是有效、准确干预的前提条件。我们分析的结果显示,PMT可以解释上报吸烟行为中82%的变动情况。正如我们在该项研究和2014年发表于《成瘾行为》的另一项研究中所报道的那样,如果使用线性回归或逻辑回归分析相同的数据,PMT理论仅可以解释最多20-25%的变动情况。 根据我们由尖点突变模型分析所得出的结论,防止青少年吸烟的有效行为干预必须(1)提供关于烟草危害的充分教育,以提高对于吸烟危害健康的认识,这是行为改变的基础;(2)强调关于应对技巧的训练,包括不吸烟的自我效能、吸烟导致的健康和社会代价以及不吸烟带来的社会和健康益处,这些构成了促进突然(量子)变化而不吸烟的驱动力。很多行为干预要么失败要么没能达到预想的效果,这是由于其缺乏促使发生量子变化的干预力量。 尖点模型方法在健康行为分析中的应用代表了公共卫生和流行病学研究中的一个重要方向。我们的健康在很大程度上由我们自身的行为所决定。我在健康风险行为中量子变化方面的持续研究使我在2013年获得了美国国立卫生研究院为期5年的大额研究基金,该基金用于正式建立并测试尖点模型方法在分析青少年患HIV风险行为中的应用(R01 HD075635, PI: Chen X和Chen D)。我们期待更多使用先进分析方法关注量子变化的研究的出现。 陈心广,博士,弗罗里达大学流行病学系教授。其研究方向为行为流行病学及先进模型分析,受持续资助研究达20年并发表超过220篇经同行评审的论文。

BioMed Central新刊Big Data Analytics创立,欢迎投稿

BioMed Central新刊Big Data Analytics创立,欢迎投稿 期刊Big Data Analytics是一本多学科、经同行评审的开放获取期刊,发表与生物学研究相关、基础和应用工作中涉及科学分析各方面数据的尖端文章。包括生命科学、社会科学、工程学、物理和数学科学等。 欢迎感兴趣的科研咖踊跃投稿。 同时,我们为大家带来一篇关于该刊的博文,以方便大家更进一步了解该刊。发表在Big Data Analytics上第一篇文章的作者Anwaar Ali和Junaid Qadir,在他们的博文中为我们详细介绍了“大数据”作为热词的背景信息、运用、对健康医疗的帮助和现代人道主义回应。 关键词,buzzword/big data utilization/healthcare/humanitarian

虎鲨的胎盘是如何消失的

虎鲨作为猎食范围最广泛的鲨鱼而臭名昭著,从鱼类到鸟类甚至海豚都难逃其“虎”口。但鲜为人知却一样不同寻常的是,它们是为数不多的几种在进化中失去胎盘的物种之一,而它们的祖先和现存的近亲都用胎盘来滋养发育中的幼体。在BMC Evolutionary Biology本周发表的最新研究表明,这种繁衍策略的巨大转变在虎鲨的基因中留下了清晰的印记。 鲨鱼是首批进化成产育活体的动物种类之一。现在,大约70%的鲨鱼产出活体幼鲨,而其余的则靠产卵繁殖。 所有发育中的鲨鱼胚胎最初都是通过胎卵黄囊来获取养分。对于产卵的鲨鱼物种,这样的卵黄足以支持胚胎直至孵化,到那时幼鲨将开始独立觅食。 然而,在胎生鲨鱼物种中,一旦卵黄囊养分枯竭,母体就会开始供应额外的营养。这种额外母体照料的具体形式在不同鲨鱼物种之间存在很大的差异。 一些鲨鱼物种在子宫内产生一种粘液来滋养生长中的胚胎,而其他一些鲨鱼物种则提供未受精卵给胚胎食用。还有很多种鲨鱼物种采用了对于我们哺乳动物而言更熟悉的策略,通过胎盘在母体与胎儿之间进行直接营养物质交换。 胎盘的安魂曲 据认为,胎盘发育在鲨鱼中只进化出了一次,仅见于真鲨目(Carcharhiniformes)所包含的270个种。 该目中的一个科是真鲨科(Carcharhinidae),包括诸如黑鳍鲨和牛鲨等很多为人熟知的种。真鲨科的所有60个种大都具有胎盘,只有一个例外:虎鲨。最近的研究显示,与其他真鲨科鲨鱼不同,虎鲨母体通过向卵囊内注入一种富含能量的液体来为其发育中的胚胎提供养分。 鉴于与虎鲨亲缘关系最为接近的鲨鱼是有胎盘的,很可能胎盘也存在于虎鲨的祖先身上,但却在其后来的进化过程中消失。这种繁衍策略上的巨大转变实属罕见。已知很少有哪个物种进化成胎盘繁殖,而其后代又丧失这一能力的情况。 因此,虎鲨提供了独特的机会来研究与胎盘消失相关的基因变化。在伦敦帝国理工学院一支以Vincent Savolainen为首的研究小组本周发表于BMC Evolutionary中的研究中,展示了针对这一课题的成果。 追寻基因轨迹 该小组从一条虎鲨个体和来自于有胎盘真鲨科的五个种的数条个体身上提取肌肉样品,所有取样均在巴哈马沿海进行。随后,他们对这6个种以及来自其他鲨科的2个种(一种有胎盘,一种没有胎盘)进行了转录物组测序,其中后2个种作为遗传外群用于与真鲨科物种进行比较。 通过建立物种之间关系的系统发生树,研究人员得以在某些虎鲨基因中寻找到正向选择的证据。虎鲨与其有胎盘的近亲相比,在转录物组中的差别暗示了这些基因与胎盘消失的相关性。 他们的研究结果在两个方面找到了与胎盘消失有关的基因正向选择证据:有性繁殖和脑发育。 牛鲨,在本研究中取样的有胎盘真鲨科的一个种。 关于有性繁殖的选择 研究人员在TCTEX1D2和VAMP4基因上检测到了正向选择的特征,这两个基因都已知与精子生成有关。由TCTEX1D2编码的蛋白质是纤毛功能所需的,并且广泛存在于包括人类、小鼠和硬骨鱼等许多类群的精子鞭毛中。同时,VAMP4的缺失与小鼠的精子异常有关。 根据对这些基因的已知了解,研究人员推测,它们在虎鲨体内表达的改变可能意味着胎盘的消失导致了性行为的改变。 由于妊娠期长达15-16个月(远长于其有胎盘的近亲),且在生产后的一年内没有性行为,雌性虎鲨大约每三年才交配繁殖一次。而与之相反,雄性虎鲨每年都交配繁殖。这表明,在繁殖期,雄性虎鲨之间将存在激烈的竞争。雌性有可能与多条雄性交配,因此这种竞争很可能在交配后通过精子竞争的形式发生。 以往的研究显示,虎鲨的精子与其他鲨鱼相比较短,而更短的精子通常意味着雄性的精子产量更多,这是精子竞争中的一种优势。因此,我们可以推断TCTEX1D2和VAMP4的变化反映了雄性虎鲨产生的精子数量的增多(以及随之造成的精子更短),以适应更加激烈的精子竞争,而这种竞争本身是由雌性因胎盘消失而引发繁殖模式的改变所导致的。 幼年虎鲨,拍摄于巴哈马   关于脑发育的选择 在与脑发育有关的两个基因ARL6IP5和YWHAE上发现了正向选择的特征。 脑是发育时消耗能量最多的器官之一,因此据预测,没有胎盘的鲨鱼具有相对更小的脑。值得注意的是,YWHAE基因在人类、小鼠和果蝇中都与脑发育有关。这一基因中的变化有可能是由于虎鲨对因胎盘消失而导致可用于发育胚胎的能量减少而作出的适应。 另外一个基因ARL6IP5编码了一种跨膜蛋白,该蛋白已知具有抑制谷氨酸在大脑中的转运的作用。当缺氧时,谷氨酸水平升高,从而会导致神经元死亡,并可能引起脑损伤。 虎鲨生活的水域几乎遍布全球,并且具有利用各种各样的栖息地和食物来源的能力,因此它们经常处于低氧的环境中。对于大多数鲨鱼物种而言,这些栖息地会导致进入脑的氧不足。那么,ARL6IP5表达的增强有可能使虎鲨能够适应于在贫氧环境下捕食猎物。 过去将会在未来愈加清晰 研究人员们很快指出,这些只是一些初步的结果。在未来,通过对来自更多种类的鲨鱼的DNA进行测序(特别是要与继发性地失去胎盘的少数其他鲨鱼物种进行对比),以及对来自于每个物种的更多个体开展研究,将会明显提高我们辨识由胎盘消失导致的遗传印记的能力。 直到最近,在基因组水平上对鲨鱼进行的研究还屈指可数,这主要是因为其基因组的庞大规模所致;其每个单倍体基因组有超过30Gb,与之相比,例如,斑马鱼每个单倍体基因组只有1.4Gb。然而,随着DNA测序的费用变得越来越低廉,我们很可能看到有越来越多的数据被收集用于此类研究。 目前,对由这一富有戏剧性且不同寻常的进化性消失所导致的基因变化和进化适应已经获得了一些诱人的初步了解,我们对此感到满意。

圣地亚哥|BMC Medicine参加2016消化疾病周

BioMed Central旗舰期刊之一BMC Medicine(IF:8.005)编辑部成员近日参加了圣地亚哥消化疾病周(Digestive Disease Week 2016, DDW2016),这一世界级最大规模的胃肠和肝脏病学研究会议。 微生物组是今年会议的一个重要议题,许多研究都关注内脏菌群对健康和疾病的影响,横跨多学科领域。动物模型对人类疾病的研究发展有着重要意义,科学界和患者们也非常盼望着临床试验的结果。肝脏疾病也多次被提及,例如日益增长的“酒精肝”和器官移植等等。对于像脂泻病等慢性病问题的回答,对患者提供有效的治疗从而提高生活质量的话题也引发热烈讨论。 本篇博文根据会议概要,提炼了3个有关方面; 生物标记,失调和食物? 肝脏疾病的治疗机制; 脂泻病,需要更好的疗程; 详细会议内容和完整博文请点这里。

旗舰刊Genome Biology 一周更新

Genome Biology是BioMed Central的旗舰刊之一,最新影响因子11.131。本周推送Genome Biology最新文章。 CHiCAGO:在Capture Hi-C数据中对DNA循环相互作用的稳健检测 Capture Hi-C(Chi-C)是一种用于针对涉及基因启动子等目标关注区域的染色体相互作用,以高分辨率进行全局分析的方法。CHi-C数据的信号检测面临很多在使用其他Hi-C类技术时不曾遇到的统计方面挑战。我们介绍用于具体适应Chi-C实验的归一化和多重检测的背景模型和算法。我们在CHiCAGO(http://regulatorygenomicsgroup.org/chicago)中实现这些程序。CHiCAGO是一种用于在Chi-C中对相互作用进行稳健检测的开源包。我们通过证明使用该方法检测出的启动子-相互作用区富含调控特征和疾病相关SNP,对CHiCAGO进行了验证。 Mash:利用MinHash技术的基因组及宏基因组距离快速估算 Mash对MinHash降维技术加以扩展,使之包含成对突变距离和P值显著性检验,从而能够实现对大规模序列集合的高效聚类和检索。Mash将较大的序列和序列集合缩减为较小的代表性草图,从中可以快速估算出全局突变距离。我们展示若干用例,包括在33 CPU h内聚类全部54118个NCBI RefSeq基因组;使用经汇集或未经汇集的Illumina、Pacific Biosciences及Oxford Nanopore数据进行实时数据库检索;以及按组成对数百份宏基因组样品进行可扩展聚类。Mash根据BDS许可免费发布(https://github.com/marbl/mash)。

公开同行评审面临哪些挑战?

上周,我参加了由OpenAIRE举办的“公开同行评审:模式、优点和局限”研讨会。作为讨论小组的一员,我同与会者分享了自己对公开同行评审所面临挑战持有的看法。 作为讨论组成员,我受邀就公开同行评审的主要挑战分享看法。我曾与BMC series医学杂志有过密切合作,而这些杂志自从发行之初(逾15年前)就基于公开同行评审模式而成功运作。因此,一开始我很难想出这其中会有什么挑战。 对我来说,我将公开同行评审视为一种伴随着强烈伦理争论的既定同行评审模式。我从经验得知(根据BMC系列杂志,并且作为Research Integrity and Peer Review的联合主编),基于这种模式来运作杂志是可行的。尽管如此,但这并不是一种跨不同领域和学科通用的同行评审方法。 这使我看到第一个挑战——不同研究群体对公开同行评审的接受程度不尽相同。 对公开同行评审的态度 尽管传统的单盲同行评审存在的缺陷有据可查,但很多研究人员仍对公开同行评审心有疑虑。 在关于对各种同行评审模式的偏好和减少同行评审偏见的手段进行调查时,双盲同行评审一次又一次地成为最受研究人员欢迎的方法(实例见此处和此处)。尽管有证据表明向审稿人隐瞒作者身份存在实际困难,但大家的倾向依然如此。 有些人担心,如果一本杂志转为公开同行评审,并且要求审稿人在其报告上署名,那么恐怕没有人还会同意参与同行评审。其他一些人担忧的是,审稿人在公开模式下无法提供负面报告。 证据何在? 有传言称这些担忧是毫无根据的,但这么说的证据又是什么呢?在BMJ进行的两组随机对照试验显示,公开同行评审的两个方面(作者知晓审稿人身份,以及公开报告)都是可行的。我们还进行了一些其它研究,结果表明公开同行评审甚至可能与质量更佳的报告相关。 但这也使我看到第二个挑战——研究的缺乏。不论是对公开同行评审,还是总体上的同行评审,都缺少相关研究。 我们所说的“公开同行评审”是什么? 随着讨论的继续,第三个,可能也是更紧迫的一个挑战在我眼中变得愈加清晰。这就是关于我们所说的“公开同行评审”的含义达成一致的挑战。 我们需要能够确立和定义每个人在提到“公开同行评审”时究竟指什么意思。 即便是在同处一室的会议代表们中间,“公开同行评审”对于每个人的意义也不尽相同。我们需要能够确立和定义每个人在提到“公开同行评审”时究竟指什么意思,特别是如果我们打算对该过程开展研究并给出更多证据,那就更应如此。 我认为,公开同行评审中的“公开”是指审稿人身份透明。我将此视为这样一种同行评审模式——通过这种模式,审稿人的身份为作者所知,并且如果文章被接受发表,审稿人的署名报告也将随之一同发表。 这只是对公开同行评审的仅仅一种定义。其他人视其为一种涵盖性术语,用于指一组涉及不同层面和方面的开放性和透明性的实践。这可能涉及发表后同行评审(包括编者主导式和作者主导式),发表后评论以及协作同行评审中使相关群体参与其中方法。 有人认为“开放”还指同行评审对所有人“开放”——也就是说,每个想要参与的人都可以提供评审意见。 路在何方? 这次讨论使我明白,尽管开放同行评审具有可行性,但仍有一些挑战有待我们去克服。 其中的很多挑战都是相互关联的。为了更广泛地提高开放同行评审的接受度,我们需要更多证据来证明它切实可行。然而在进行这样的工作之前,首先要定义我们所表达的含义,从而确保该研究有效和适用。 我清楚地认识到,同行评审整体上需要更多的研究工作。我们目前正处于一个伟大创新时期,并且随着越来越多的同行评审过程版本和细化措施不断涌现,我们需要确定什么样的工作适用于不同群体。我认为不同领域可能需要不同的方式。 我们不仅需要开展研究来评估不同的同行评审模式是否可以产生更高质量的审稿人报告;更为重要的是,还需要有研究来评估这类模式能否产生更高质量的论文——我们不能忽视这样一个事实:毕竟这才是评审过程想要达到的最重要目的。