AI识别出290个新蛋白质家族

据瑞士巴塞尔大学官网20日报道，该校和瑞士生物信息学研究所（SIB）的科学家借助机器学习技术，识别出了290个新的蛋白质家族和一个类似花朵形状的新蛋白质折叠。相关论文发表于最近的《自然》杂志。

交互式网络“蛋白质宇宙图谱”。图片来源：巴塞尔大学生物中心

在过去几年里，“阿尔法折叠”彻底改变了蛋白质科学。这种人工智能工具利用科学家在过去50多年收集的蛋白质数据进行训练，能够高精度预测蛋白质的3D形状，去年对2.15亿种蛋白质进行了建模，几乎可以提供任何蛋白质形状的信息，为科学家更好了解蛋白质进化历程提供了帮助，但在蛋白质研究领域，仍有很多秘密等待揭示。

研究团队此次构建了一个由5300万个蛋白质组成的互动网络——蛋白质宇宙图谱，以更好地大规模预测未知蛋白质家族及其功能。在此基础上，研究团队识别出290个新的蛋白质家族和一个类似花朵形状的新蛋白质折叠。

研究人员指出，使用基于深度学习的工具在“蛋白质宇宙图谱”中寻找未知蛋白质，为生命科学的创新铺平了道路。“蛋白质宇宙图谱”有助研究更多蛋白质，而了解蛋白质的结构和功能是开发新药或通过基因编辑工具改变蛋白质功能的第一步。

（来源：科技日报）

相关阅读：韦布望远镜的数据显示：木卫二表面二氧化碳来自其海洋

美国两个科研团队分别在最新一期《科学》杂志上撰文指出，詹姆斯·韦布空间望远镜提供的数据显示，在木卫二（欧罗巴）上检测到的二氧化碳来自其冰冷外壳下的海洋，这让人们对其海洋中可能潜伏着生命更添期待。

木卫二冰冻表面之下的海洋可能蕴藏着生命。图片来源：物理学家组织网

科学家相信，木卫二冰层覆盖之下数公里处，有一片巨大的盐水海洋，但要确定这片隐蔽的海洋是否拥有支持生命生存所需的化学元素，一直是个难题。科学家此前已在木卫二表面检测到二氧化碳，这是生命的关键组成部分之一，但它是否源自海洋仍未有结定。

为找到答案，研究人员使用韦布望远镜近红外光谱仪的数据，绘制了木卫二表面的二氧化碳图谱。结果发现，二氧化碳排放量最大的地区是1800公里宽的“塔拉雷吉欧”区域，其上布满锯齿状的山脊和裂缝。

第一项研究使用韦布数据来分析二氧化碳是否可能来自冰下海洋以外的其他地方，如陨石。论文主要作者、康奈尔大学行星科学家萨曼莎·特朗波表示，他们得出的结论是，碳“最终来源于内部，很可能是内部海洋”。

美国国家航空航天局（NASA）的研究人员开展的第二项研究也表明，碳来源于木卫二内部。他们也希望找到从木卫二表面喷出的羽状物或挥发性气体，但一无所获。

特朗波等人计划进一步厘清二氧化碳是如何到达木卫二的，其上有多少二氧化碳，以及它以什么形式存在。

目前，有两项重大太空任务计划更详细地观察木卫二及其神秘的海洋：欧洲空间局的“木星冰卫星探测器”（JUICE）已于今年4月发射；NASA的“欧罗巴快帆”任务计划于2024年10月发射。

JUICE项目科学家奥利维尔·维塔斯表示，当JUICE在2032年两次飞越木卫二时，它将收集“大量新信息”，包括其表面的化学信息。JUICE还将观察木星的另外两颗卫星——木卫三和木卫四，科学家也在这两颗卫星上探测到了碳。JUICE和“欧罗巴快帆”一样，旨在找出这些结冰的卫星是否具备支持生命的合适条件。

（来源：科技日报）

神经科学解释“会哭的孩子有奶喝”

《自然》一篇最新论文描述了小鼠母亲响应幼崽呼唤背后的神经回路。科学家认为，这一机制对于随时间推移维持小鼠的母性照料很重要。

催产素（oxytocin）已知对母体生理和行为很重要，例如，它在分娩和哺乳期间的排乳中都起着作用。在人类中，婴儿哭闹就是痛苦的有力信号，大多数养育婴儿的母亲会对哭闹做出反应，释放催产素、下丘脑活动增加、对婴儿进行安抚、偶有乳汁排出。但将婴儿痛苦信号的听觉信息传递给催产素神经元的神经回路还不明确。

为研究婴儿哭闹引发母亲释放催产素的神经回路，美国纽约大学医学院团队记录了小鼠母亲在幼崽呼唤时催产素神经元的活动。他们发现，这些神经元通过来自后内侧丘脑区域的输入做出响应。这一回路控制催产素释放和寻回幼崽，为将来自后代的感知线索整合到母体激素网络中提供了一种机制，从而促进高效育幼。

这些发现有助于科学家理解神经回路如何处理来自后代的感觉线索，以激活催产素等神经调节物质的释放，改变母亲行为。

（来源：科技日报）