Topp 10 genetiska feber och upptäckter gjorda av kinesiska forskare
Kina är ett kraftverk som trivs på framsteg. Ett mångsidigt fält som ser stora framsteg från detta land är genetik. Under de senaste åren har Kinas studier inkluderat många världsrätter och otroliga medicinska framsteg.
Det finns också en konstig sida. Forskare skapar saker som aldrig sett i naturen, skriver om reglerna om reproduktion och håller resten av världen nervös med sin förkärlek för kontroversiell mänsklig redigering.
10 största genetiska studien
Fotokrediter: Smithsonian MagazineI 2018 fick ett genom-sekvenseringsföretag baserat i Shenzhen tillgång till en massiv databas. Den genetiska informationen av omkring sju miljoner gravida kinesiska kvinnor samlades under testning för en störning kopplad till Downs syndrom.
Endast cirka 141 000 kvinnor valdes, men det är fortfarande det största projektet som undersöker kinesisk genetik. Mammorna representerade nästan alla provinser och till och med 36 av de 55 etniska minoritetsgrupperna.
Resultaten var intressanta. Vissa gener var kopplade till höjd och kroppsmassa, förmågan att ha tvillingar och hur allvarligt herpesvirus 6 manifesterar. Även migreringar lämnade sitt märke på det kinesiska genomet. Den största killen i befolkningen består av Han (92 procent).
Studien visade att denna grupp hade samma genetiska struktur, men skillnader hängde på var de bodde. Deras nordliga och sydliga ursprung återspeglade sig i migreringar som visat sig ha hänt efter 1949, då arbetet blev mer tillgängligt för öst och väst. Genvariationer orsakar också olika immunsvar från norra och södra Han. Intressant hade vissa minoritetsgrupper mer genetisk mångfald än Han.
9 Okänd Giant Panda
Fotokredit: Live ScienceDen jättepanda är ikonisk för Kina. Även om dessa varelser är föremål för betydande studier, vet forskarna fortfarande mycket lite om hur de utvecklats. Det enda säkra faktum är att jättepandor delas från andra björnar för 20 miljoner år sedan.
Sedan, 2018, kom en fossil upp i Cizhutuo Cave i Kina. Varelsen dog 22.000 år sedan och såg mycket ut som en jätte panda. För att mäta vad exakt det var, gjorde forskare en fantastisk prestation - de pieced samman 148,329 fragment av dess DNA.
När förfäderna blev tydliga gjorde två saker det fossila unika. DNA: n var den äldsta någonsin hittades från en jätte panda, men det avslöjade också en släkt som ingen ens visste existerade. Denna panda delade från sina levande kusiner ca 183 000 år sedan. Dess genetiska kod avslöjade också ett stort antal mutationer som antagligen hjälpt denna art att överleva istiden där den bodde.
8 hundar med mer muskel
Fotokrediter: TelegrafenÅr 2015 såg Guangzhou Institute of Biomedicine and Health födseln av flera valpar. Dessa var inga vanliga beagles. De började sin existens som 60 genetiskt modifierade embryon från vilka en enda gen avlägsnades.
Myostatin blockerar muskel tillväxt. Forskare raderade det för att skapa vad de hävdar är världens första designerhundar. Endast 27 valpar föddes, men inte allt gick enligt plan.
Myostatin har två kopior, och båda var borta från endast en enda kvinnlig valp. En annan manlig valp hade en kopia avaktiverad. Han var mer skrymmande än resten, men inte lika mycket som honan, som var utformad för att utveckla dubbelt så mycket som den normala muskelmängden. Projektets mål var att producera testdjur där man studerade sjukdomar som påverkar mänskliga muskler, inklusive Parkinsons och muskeldystrofi.
Kineserna kan ha många förrätter till deras kredit, men i det här fallet slog naturen dem. Belgiska blåkreatur har käftande muskler tack vare en naturlig brist på myostatin. Dessutom raderar en genetisk störning ibland genen i whippets, vilket producerar freakishly muscled dogs.
7 Spindel Silkesmaskar
Fotokredit: phys.orgNär man lärde sig att forskare tweaked silkesmaskens förmåga att producera siden, skulle de flesta tro att maskar snurrade bättre, mer rikliga mängder. Men i världen av detta satinmaterial är silkesmaskan inte kung. Spindlar slår dem på flera nivåer.
Arachnid silke lovar otroligt användbara applikationer i medicin, inklusive mikrokapslar som levererar cancermedicin samt möjligheten att fixa skadade nerver. Forskare upptäckte också att det kunde stärka kollisionsskyddade västar.
Tyvärr spelar inte spindlar tillsammans med att ha silke kommersiellt odlad. Till skillnad från den förutsägbara silkesmasken är arachniderna territoriella och ännu värre än kannibalistiska.
År 2018 använde ett lag som var anslutet till flera kinesiska institutioner genredigering och lyckades där många andra har misslyckats. De ersatte ett segment från silkesmaskens genetiska kod med DNA från en gyllene orb-webspindel.
När de förändrade maskarna spunna sina kokonger, analyserades silken. Det var 35,2 procent spindel, den högsta renheten som någonsin uppnåtts. (Tidigare försök låg 5 procent.) Silken var redo att använda det ögonblick som silkesmaskarna släppte trådarna, något inget annat lag kunde klara.
6 Första Blå Rose
Fotokredit: phys.orgBland de mest eftertraktade sakerna i trädgårdsmästarnas värld är den blå rosen. Det finns inte i naturen, och i hundratals år har rosentusiaster misslyckats med att odla den här ultimata färgen.
Under ett senare projekt som varade i 20 år och involverade selektiv avel och genteknik kom bioteknologerna närmast. Men även denna pristillväxt var mer mauve än blå.
Kinesiska forskare hittade ett nytt sätt att nå drömmen. De började med bakterien Agrobacterium tumefaciens, som ofta används i bioengineering eftersom det enkelt överför det främmande genetiska materialet till växt-DNA.
Från en annan bakterie valde forskarna två bakteriella enzymer som kunde omvandla L-glutaminen i rosenblad till ett blått pigment som kallas indigoidin. En speciell stam av A. tumefaciens skapades för att bära enzymerna.
Bakterierna injicerades sedan i en vitrosa. Pigmentgenerna gick in i växtens genom och orsakade blått att poola runt injektionsplatsen. Världens första blårosa är inte perfekt eftersom tekniken bara producerar tillfälliga fläckar. Men kinesiska forskare är redan upptagna med nästa stegteknik en ros som naturligt producerar de två enzymerna och får sig att bli blå.
5 SARS Cave
År 2002 följde världen det dödliga utbrottet av SARS (svår akut respiratorisk syndrom). Den blomstrade först i södra Kina, infekterade 8000 personer och dödade nästan 800.
Vad som orsakade epidemin blev aldrig löst. I slutet av 2017 avslöjade forskare en oroväckande ledtråd i en grotta i Kinas Yunnan-provins. De senaste fem åren har de undersökt flera SARS-virus som finns i grottans flaggor. Det fanns 11 nya stammar, men ingen visade de genetiska egenskaperna i 2002 års utbrott. SARS i fladdermöss har aldrig bevisats att passera artsbilden mot människor.
En grundlig analys fann emellertid något skrämmande. Tillsammans bär de nya stammarna tillräckligt med genetiska block för att teoretiskt bygga ett virus som kan utvecklas för att hoppa från fladdermöss till människor. För det andra visade tre av de nya stammarna en genetisk predisposition för att infektera människor.
Om 2002-epidemin steg från grottan, förklarar den fortfarande inte hur den reste till Ground Zero i Guangdong-provinsen 1.000 kilometer (621 mil) bort.
4 Kinas första apa kloner
Fotokrediter: BBCI slutet av 2017 föddes två långsvansade makaker i samma Shanghai-laboratorium. Trots att deras födseln hände i veckor var Zhong Zhong och Hua Hua identiska "tvillingar".
De skapades med den somatiska cellen kärntransfer teknik (SCNT), samma som producerade den historiska fårklon, Dolly, för 20 år sedan. Aporna kan vara de första icke-humana primaterna skapade med SCNT, men prestationen var inte applåderad av hela det internationella samfundet.
Kritiker fruktar att projektet kan få mänsklig kloning närmare verkligheten utan att ta mycket hänsyn till allvarliga etiska problem. Vissa forskare är helt emot SCNT och kallar det "ett mycket ineffektivt och farligt förfarande".
Faktum är att Zhong Zhong och Hua Hua bara hände efter 79 tidigare misslyckade försök. Trots kritiken insisterar kinesiska forskare att identiska apor kan vara ett värdefullt sätt att studera genbaserade sjukdomar hos människor, inklusive vissa cancerformer.
3 HIV-resistenta embryon
Fotokredit: sciencealert.comGenredigering hos människor är den nya gränsen. Medan de flesta regeringar håller på att komma överens om protokoll för etiskt modifierande mänsklig vävnad gick Kina vidare och gjorde det för några år sedan.
Det historiska genombrottet lade till mer bränsle till debatten. Kanske till ingen förvåning stoppade detta inte Guangzhou Medical University från 2016. De ville skapa HIV-resistenta embryon.
Under användning av strikta riktlinjer använde man 26 befruktade mänskliga ägg. Alla hade donerats till forskning eftersom de inte längre var livsdugliga och inte skulle utvecklas till levande spädbarn.
Nästa steg involverade en specifik genetisk mutation. Människor som naturligtvis bär denna mutation är immun mot HIV-viruset. Genom att använda ett genredigeringsverktyg som heter CRISPR, infördes genen i embryonernas genom.
Tweaket lyckades, men bara fyra blev HIV-bevis. De andra visade varför resten av världen var långsam att hoppa på bandvagnen. Oväntade mutationer visade upp - och inte den goda typen.
Det skulle vara omöjligt att förutsäga de långsiktiga effekterna på en CRISPR-skapad människa (om det någonsin skulle gå så långt). Om något visade detta andra försök att denna typ av genredigering inte var säker. CRISPR användes också under de första modifieringsåren sedan och producerade också oönskade mutationer.
2 Cancer-Fighting Robots
Fotokrediter: chinadaily.com.cnDrömmen om att skapa nanorobots som kan bekämpa cancer i kroppen är inget nytt. Det var i det sättet som kinesiska forskare nyligen lyckades med detta som gränsar till det geniala.
Tumörer kan bara leva så länge de matas av en persons blodkärl. För att skapa något för att blockera fartygen började forskare genom att låna DNA-molekyler från ett virus som kallas en fag. En origami-liknande teknik vikte strängen i ett rektangulärt ark. "Tumörmördarna" tillsattes, vilka i grunden var molekyler av koagulationsenzymtrombin.
Fyra rullades upp inuti arket för att bilda en tubformad nanorobot. Speciella proteiner låste de fyra molekylerna inuti. Efter injektion kom nanoroboten in i blodkärlen. Där öppnade tumörer proteinerna och släppte enzymet trombin. En koagulat bildades i kärlen och svälte tumören.
Test på möss visade att robotarna var effektiva. Gnagare drabbades av cancer i hud, lunga, bröst och äggstockar. I en grupp av åtta djur med melanom försvann tumörerna helt i tre möss. Deras livslängd ökade också.
1 möss med ingen far
Fotokrediter: TelegrafenI 2018 uppfödde kinesiska forskare framgångsrikt två kvinnliga möss. De 29 valparna är de första däggdjur som är födda från två mammor utan manlig inblandning. Studien försökte ta reda på varför två könen är viktiga för de flesta arter att reproducera. Svaret rewrote reproduktionsreglerna.
Som det visar sig, under däggdjursuppfattningen finns det cirka 100 gener där endast gener från hon eller man slås på. Båda könen behövs för att aktivera alla 100.Hanen täcker de som inte kopplas av kvinnliga gener och vice versa.
Om två kvinnor skulle kunna uppfödas i naturen skulle vissa gener stanna vilande. Genom att använda genredigering på musstamceller passerade forskare denna barriär genom att ta bort en liten genetisk kod på tre ställen. De förändrade cellerna injicerades i ett ägg från en andra kvinnlig mus. Framgångsrik befruktning följde. Barnen växte upp friska och hade egna valpar.
Ett liknande experiment med två fäder (och en surrogatmamma) producerade 12 valpar, men de dog alla inom 48 timmar. Forskningen erbjuder ett avlägset hopp för samma kön mänskliga par som vill ha sina egna familjer.