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很多教科書中的理論知識及日常生活中的傳統(tǒng)觀點于目前科學(xué)家們的研究結(jié)果，然而隨著時間推進，科學(xué)研究在不斷在發(fā)展的同時，一些新的研究成果也會層出不窮，很多教科書中的觀點也會被覆蓋更新，很多傳統(tǒng)認(rèn)知也會被替換。
那么2017年都有哪些打破教科書或挑戰(zhàn)傳統(tǒng)認(rèn)知的突破性研究成果呢，本文中，小編對2017年的相關(guān)研究進行了整理，與各位一起學(xué)習(xí)！
【1】科學(xué)家拍攝到DNA復(fù)制視頻 顛覆教科書相關(guān)內(nèi)容
科學(xué)家*次捕獲DNA復(fù)制的實時視頻。有趣的是DNA的復(fù)制過程超乎科學(xué)家和研究人員之前預(yù)期。事實上，這部視頻顛覆了教科書相關(guān)內(nèi)容。這標(biāo)志著科學(xué)家*次捕獲單個DNA分子復(fù)制自己的近距離鏡頭。鏡頭是實時的，并表明這個特定的生活組成部分有意想不到的“隨機性”。當(dāng)稱為解旋酶的酶解開DNA并將DNA的雙螺旋解開分成兩股時，DNA復(fù)制發(fā)生。
稱為引物酶的第二種酶然后將引物引入未分解的鏈，然后稱為聚合酶的另一種酶伴隨該引物，并添加新的堿基以形成DNA的另一雙螺旋，從而復(fù)制該鏈。這個過程涉及到首先纏繞在雙螺旋中的前導(dǎo)鏈，以及隨后的滯后鏈。科學(xué)界的一個長期假設(shè)是，在復(fù)制過程中，和滯后鏈行動相互協(xié)調(diào)。
【2】JCI：顛覆教科書！男性睪丸并非*封閉 也存在與免疫系統(tǒng)交流
DOI：10.1172/JCI89927
美國弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員zui近發(fā)現(xiàn)，身體中一個之前被認(rèn)為與免疫系統(tǒng)沒有的部分實際上也存在與免疫系統(tǒng)的相互作用，并且這一發(fā)現(xiàn)或可幫助解釋男性不育、某些自身免疫疾病以及癌癥疫苗為何失敗。
Kenneth Tung博士表示許多疫苗的失敗只是因為選擇了錯誤的靶點，這些靶點對免疫系統(tǒng)來說并非外來物質(zhì)，因此不會引起強烈的免疫應(yīng)答。
研究人員發(fā)現(xiàn)男性睪丸與免疫系統(tǒng)之間竟然存在意想不到的關(guān)聯(lián)。雖然教科書上認(rèn)為睪丸與免疫系統(tǒng)之間存在無法穿透的細胞屏障，但是研究人員發(fā)現(xiàn)細胞屏障上確實存在一些單向開放的小門。
研究人員發(fā)現(xiàn)睪丸能夠釋放一些在精子產(chǎn)生過程中形成的抗原物質(zhì)。由于睪丸能夠天然釋放這些抗原，免疫系統(tǒng)就會將其忽視。這是一個正常健康的應(yīng)答情況，但是也可以解釋為何一些抗癌疫苗會失敗。癌癥疫苗能夠靶向抗原，因此如果疫苗選擇了這些被免疫系統(tǒng)忽視的抗原，疫苗就不會起作用了。
【3】改寫教科書：人體線粒體溫度高達55°C，癌細胞內(nèi)更高！
doi：10.1101/133223
近日，一批來自法國，韓國和德國的研究人員發(fā)現(xiàn)，動物細胞線粒體內(nèi)的一般溫度竟然會高達50攝氏度。
在他們上傳到bioRxiv的論文中（Mitochondria Are Physiologically Maintained At Close To 50 C），該團隊介紹了他們?nèi)绾问褂脺囟让舾械娜玖蟻泶_定細胞器的溫度，以及這一發(fā)現(xiàn)對于絕大多數(shù)原有細胞和代謝研究的顛覆性影響。
對于科學(xué)家和普通大眾來說，健康人體保持37°C的恒溫是一個無容置疑的事實，但是現(xiàn)在看來，我們的細胞實際上更可能處于一種高得多的運行溫度。在這項新的研究中，研究人員對人類皮膚，腎臟和肺癌細胞的線粒體進行了具體的溫度測量，發(fā)現(xiàn)人類細胞線粒體的溫度要比人們預(yù)期的高得多。
【4】Science：改寫教科書！在禁食期間，脂肪細胞接管尿苷產(chǎn)生
doi：10.1126/science.aaf5375 doi：10.1126/science.aan0825
在哺乳動物進食、睡覺和禁食期間，它們?nèi)绾尉S持兩種生物學(xué)上至關(guān)重要的代謝物平衡？這一問題的答案可能改寫一些教科書。
在一項新的研究中，來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員報道脂肪細胞“是肝臟的后備”，換言之，它們維持著對葡萄糖（血糖）和尿苷（uridine）的嚴(yán)格調(diào)控。尿苷是身體在制造RNA分子、正確地制造蛋白和作為能量儲備儲存葡萄糖等一系列基本過程中使用的一種代謝物。他們的研究可能對糖尿病、癌癥和神經(jīng)疾病等幾種疾病產(chǎn)生重大的影響。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年3月17日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“An adipo-biliary-uridine axis that regulates energy homeostasis”。
代謝物是由代謝過程產(chǎn)生的物質(zhì)，如在復(fù)合糖和淀粉的代謝過程中產(chǎn)生的葡萄糖，或者用于蛋白生物合成的氨基酸。
論文通信作者、德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心塔奇斯通糖尿病研究中心主任Philipp Scherer博士說，“正如葡萄糖那樣，體內(nèi)的每個細胞需要尿苷才能保持存活。葡萄糖是體內(nèi)產(chǎn)生能量所需的，特別是對大腦中的神經(jīng)元而言。尿苷是細胞中很多分子的基礎(chǔ)構(gòu)成單元。”
【5】Nature：改寫教科書！恐龍家譜可能需重繪！
doi：10.1038/nature21700
科學(xué)家們聲稱，目前兩個主要恐龍群體的分類可能是錯的。這種錯誤就和如果人們認(rèn)為“貓”是“狗”一樣。
這份有爭議的論文還表明，*種恐龍的物理位置可能不正確——他們的證據(jù)是在蘇格蘭的一個大小如貓一般的化石。
“這是一個能改變教科書的發(fā)現(xiàn)，”來自馬里蘭大學(xué)的古生物學(xué)家、并沒參與此研究的Thomas Holtz說到。
“這只是一個分析，但卻是很詳細的分析。”
目前，恐龍進化樹將恐龍分為兩組：鳥臀目和蜥臀目。
根據(jù)他們的髖骨結(jié)構(gòu)，恐龍物種被分為其中一類——如果它們的臀部類似于鳥，則它們是鳥臀目，如果他們的臀部是類似于蜥蜴，則它們屬于蜥臀目。
【6】打破教科書：γδT細胞可以產(chǎn)生免疫記憶，將助力開發(fā)抗感染和抗癌新療法
DOI：10.1038/NCOMMS14760
一項新研究發(fā)現(xiàn)了一種非傳統(tǒng)T細胞的新功能，將可能被用于開發(fā)治療感染和癌癥的新療法。
這項發(fā)表在Nature Communications上的新研究表明γδT細胞能夠產(chǎn)生針對過去感染和腫瘤靶標(biāo)的免疫記憶。
這項研究也挑戰(zhàn)了教科書上的描述：γδT細胞是一種天然殺手，具有識別并破壞異常細胞的固有免疫能力。
研究*作者、伯明翰大學(xué)免疫學(xué)和免疫治療研究所的Ben Willcox教授對該研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)作出了如下解釋：“除了是天然殺手之外，我們發(fā)現(xiàn)這些細胞還是非常聰明的免疫記憶細胞，它們可以適應(yīng)過去遭遇的感染或者癌前細胞，并對之產(chǎn)生記憶。這個現(xiàn)象叫做免疫記憶，目前的疫苗也是基于這種現(xiàn)象開發(fā)的。但是由于γδT細胞識別靶標(biāo)的方式不同，因此它們預(yù)示著開發(fā)疫苗以及針對感染和癌癥的細胞治療的新途徑。”
【7】Nucleic Acids Res：改寫教科書！起始密碼子至少有47種！
doi：10.1093/nar/gkx070
幾十年來，研究遺傳物質(zhì)的科學(xué)家們將一些基本原則牢記在心。為了發(fā)揮作用，DNA先經(jīng)過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生信使RNA（mRNA），然后mRNA經(jīng)過翻譯產(chǎn)生蛋白，這對幾乎所有的生物功能都是必需的。基于這種中心法則，人們長期認(rèn)為在翻譯時，mRNA中僅有少量三聯(lián)密碼子能夠啟動蛋白產(chǎn)生，因此這些三聯(lián)密碼子也被稱作起始密碼子。但是，在一項新的研究中，來自美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所、斯坦福大學(xué)和澳大利亞麥考瑞大學(xué)的研究人員在開展一系列測量后，提出人們可能需要重新審視和甚至改寫這種法則。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標(biāo)題為“Measurements of translation initiation from all 64 codons in E. coli”。
這項研究證實至少有47種可能的起始密碼子都能夠指導(dǎo)細胞開始蛋白合成。在此之前，人們認(rèn)為在64種可能的三聯(lián)密碼子中，僅有7種能夠啟動蛋白合成，亦即僅有7種起始密碼子。
論文*作者Ariel Hecht說，“很多潛在的起始密碼子未被發(fā)現(xiàn)的原因很可能是沒有人能夠觀察到它們。”
遺傳密碼是由四種堿基（A、C、G、T或U）組成的。DNA的分子單元是A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鳥嘌呤）和T（胸腺嘧啶），而RNA的分子單元是A、C、G和U（尿嘧啶）。50年前，當(dāng)時的研究工具表明在大多數(shù)生物中，僅有幾種起始密碼子，如AUG、GUG和UUG。
【8】Lancet子刊：改寫教科書！腸系膜其實是一種人體器官
doi：10.1016/S2468-1253(16)30026-7
一種被稱作腸系膜（mesentery）的雙層膜結(jié)構(gòu)在整個腹部卷曲著，包被著小腸，并將內(nèi)臟附著到身體的其余部分。科學(xué)家們長期以來將腸系膜僅僅視作為一種支持性的結(jié)構(gòu)，但是在一項新的研究中，來自愛爾蘭利默里克大學(xué)的J. Calvin Coffey和Peter O’Leary揭示了腸系膜的完整解剖結(jié)構(gòu)圖。這種解剖結(jié)構(gòu)圖提示著它應(yīng)當(dāng)被視為人體的第79個器官。基于此，他們提出將它提升到一種全新器官的地位。
Coffey和O’Leary給出支持這種提升的證據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在The Lancet Gastroenterology & Hepatology期刊上，論文標(biāo)題為“The mesentery： structure， function， and role in disease”。
Coffey在一篇新聞稿件中寫道，“如今，我們說我們體內(nèi)擁有一種在此之前不被如此承認(rèn)的器官”，并且補充道，“100多年前針對腸系膜的解剖結(jié)構(gòu)描述是不正確的。這種器官遠不是東一塊西一塊拼湊在一起的，而且并不復(fù)雜。它僅是一種連續(xù)的結(jié)構(gòu)。”
【9】Sci Immunol：打破常規(guī)，皮膚中存在抗癌T細胞！
DOI：10.1126/sciimmunol.aam6346
在發(fā)表的研究中，達特茅斯的諾瑞斯癌癥研究中心發(fā)現(xiàn)一種叫做常住記憶T細胞的*免疫細胞能有效地抑制黑色素瘤。這項研究起源于他們發(fā)現(xiàn)患有baidianfeng這種自身免疫病的黑色素瘤病人會有很好的預(yù)后。baidianfeng是一種涉及正常健康黑色素細胞的自身免疫性皮膚病，它會導(dǎo)致皮膚紅斑色素沉著。通過使用黑色素瘤和baidianfeng的模型，研究團隊發(fā)現(xiàn)常住記憶T細胞*地存在于受baidianfeng感染的皮膚中。在受感染皮膚處，它們殺死黑色素瘤細胞。盡管過去人們普遍認(rèn)為常住記憶T細胞能防止皮膚病毒感染，但是他們并不知道它們能抗腫瘤。
Mary Jo Turk博士領(lǐng)導(dǎo)的研究試圖理解為什么治療過程中患baidianfeng的轉(zhuǎn)移性黑素瘤病人能活得更久？通過使用一個患有baidianfeng的老鼠模型，Turk解釋了這項疾病與更好的臨床反應(yīng)有的原因。研究證明，常住記憶T細胞的產(chǎn)生是為了應(yīng)對腫瘤。這也是自身免疫性baidianfeng自然而然的結(jié)果。此外，常駐記憶T細胞在防止未來腫瘤方面起了至關(guān)重要的作用。他們的研究“Resident memory T cells in the skin mediate durable immunity to melanoma”將發(fā)表于下一期的Science Immunology上。
【10】Nat Med：打破傳統(tǒng)！B細胞居然可以預(yù)防早產(chǎn)！
DOI：10.1038/nm.4244
美國及許多其他國家早產(chǎn)兒的比例已經(jīng)上升到1/6，它是嬰兒死亡和長期疾病的首要原因，帶來了沉重的社會和經(jīng)濟負擔(dān)。而一項由韋恩州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授Kang Chen博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊發(fā)表在《Nature Medicine》上的研究發(fā)現(xiàn)母親的B淋巴細胞在抵抗炎癥引發(fā)早產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。
科學(xué)家及臨床醫(yī)生此前都認(rèn)為子宮內(nèi)膜中沒有B細胞，因此認(rèn)為B細胞對懷孕不重要。但是Chen的研究結(jié)果表明懷孕晚期B細胞不僅存在于人體及小鼠子宮內(nèi)膜中，還可以感應(yīng)子宮壓力和感染（造成早產(chǎn)的主要原因），并生成一些分子抑制子宮感染、防止早產(chǎn)，其中一種重要分子叫做PIBF1。
“這項研究不僅揭示了B細胞長期被忽略的維持胎兒健康的作用，同時也提供了一種使用B細胞來源分子（如PIBF1）預(yù)防或者治療早產(chǎn)的方法。”Chen說道。（生物谷Bioon.com）
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