什麼使一個人與黑猩猩不同? 研究員從歐洲分子生物學Laboratory’s 歐洲Bioinformatics 學院[ EMBL-EBI ] 來了一個重要步驟離正確地答復這樣演變問題較近。在科學的現期雜誌他們揭露系統的錯誤在比較另外種類基因順序得知他們的演變關係的現有的方法。他們存在避免這些錯誤和提供準確洞察入DNA 和蛋白質順序的演變的一個新建計算工具。結果質詢我們的瞭解對怎樣演變發生並且建議, 順序銷售量比被假設公用。

“Evolution 那麼慢慢地發生, 我們無法學習它由簡單觀看它。That’s 為什麼我們得知關係在種類和演變之間路線和結構由比較基因順序, ” 組領導說Nick ・Goldman, 在EMBL-EBI 。

構成所有生存事DNA 的四份信函編碼更改隨時間; 例如單個或幾封信可能不正確地被複製[ 替換件], 丟失[ 刪除] 或被獲取[ 插入] 。這樣更改可能導致功能和結構變化在基因和蛋白質裡和最後新建種類的形成。重建這些變化活動的歷史記錄顯露演變路線。

多個順序比較開始以他們的對準線。字符用共享共同的祖先被符合的不同的順序並且字符收益和損失被標記作為空白。因為這個程式計算上是重的, 多對準線累進經常被建立從幾pairwise 對準線。它是不可能的, 然而, 判斷如果長度差額在二個順序之間是一個刪除在一個或插入在另一順序。為多個順序的正確對準線, 區別在這兩個活動之間是關鍵的。現有的方法, 那失敗做那, 導致對演變路線的有缺陷的瞭解。

“Our 新建方法避過這些錯誤由考慮到什麼我們已經知道演變關係, ” L5oytynoja 說Ari, 發展工具在Goldman’s 實驗室。“Say 我們比較人DNA 並且黑猩猩和can’t 告訴如果刪除或插入發生了。解決這個我們的工具自動祈求關於對應的順序的資訊在緊密地相關的種類, 譬如大猩猩或短尾猿。如果他們和黑猩猩一樣顯示空白, 這建議插入在humans.”

研究結果達到以新建技術建議, 插入比被假設公用, 當刪除頻率由現有的方法過高估計了。其它技術這些系統的錯誤的一個可能的原因是, 他們原始被開發了為結構符合蛋白質順序。分子生物學焦點轉移, 然而, 和瞭解功能變化在染色體上要求考慮sequences’ 特定的設計方法; 歷史記錄。這樣途徑將顯露進一步臭蟲在對演變的我們的瞭解今後, 可能也許質詢順序演變的常規照片。

二篇論文今天被發表在日記帳科學* 由微軟Research 生態學家畫了Purves 與研究同事一起在在馬德里的普林斯頓大學和大學, 西班牙, 高亮度顯示怎麼對森林動力學的改善的瞭解是需要的更好預言環境更改。研究建議, 現實森林的新一代塑造, 迫切被需要和現在在伸手可及的距離之內, 極大將改進瞭解對怎樣森林運作, 怎樣結構樹種類回應砍伐森林, 並且怎麼森林影響氣候管理規定和環境更改。

研究指出那森林動力學(怎麼結構樹的填寫互動互相和環境) 遺骸的唯一最重要的未清要素在充分地瞭解的氣候變化。那裡結構樹兆行星, 被彌補超過100,000 個種類, 包含同樣多碳像當前是在大氣和作為家庭電話到planet’s 地球生物多樣性的三分之二。但是, 當其它氣候變化析因譬如海洋動力學現在是好研究, 更改的作用對world’s 森林的仍然是主要未知的。

森林本文“Predictive 設計Dynamics” 由Purves 和Princeton’s 斯蒂芬Pacala 探索動態全球植被設計(DGVMs), 模擬森林回應對過去, 今後氣候。

“DVGMs 表示, 森林能是Earth’s 氣候回應人造二氧化碳排放方式的一關鍵的部份, 僅對森林的不足的瞭解, 並且不足的資料和計算能力, 使他們的預言高不定, ” Purves 說。“This 種類不確定性幫助氣候懷疑者, 錯誤地認為, 因為地球是一個複雜但很難懂系統, 我們不應該更改我們的工作情況。但是, 我們建議最近被開發的數學模型、改善的資料源和新建方法匯合在計算資料分析能導致更加現實的設計。那會給我們真實地無價的資訊對幫助管理world’s 森林和瞭解他們的對我們的climate.” 的影響;

“Until 現在, 氣候變化jigsaw 的最重要的片斷的當中一個是缺掉, ” Pacala 說。“We 爭辯說, 我們能極大促進對森林動力學的我們的瞭解如果科學家共同努力使用新建計算技術和資料源- 被提供的政府和其他人使更多資料可利用以有用的形式。我們認為, 這些發現能打開森林的氣候變化奧秘在全球範圍內僅僅五years.”

第二張紙今天發布了在科學, “Animal 對風分散和結構樹種類的強壯對砍伐森林, ” 由丹尼爾・Montoya 從Universidad de Alcal3a 在馬德里和Purves 在劍橋, 與Miguel A. Rodr3iguez Universidad de Alcal3a 和Miguel A. Zavala Centro de Investigaci3on Forestal, Instituto Nacional de Investigaci3on y Tecnolog3ia Agraria y Alimentaria (INIA-CIFOR) 在馬德里, 審查什麼發生在各自的結構樹種類在砍伐森林面前。使用資料從幾乎90,000 種調查劇情在西班牙半島, 本文查找了依靠風分散種子的結構樹種類, 而不是動物, 是脆弱的對砍伐森林。

Montoya 認為, “By 運用各種各樣的方法在計算資料分析嚮大源泉的森林資料, 我們證實, 在西班牙至少, 工廠與動物被分散的種子是較不脆弱的對棲所損失, 因為動物提供結構樹以一個智能分散結構, 旅行的和分配的種子在殘餘的森林之間面積。相反, 風分散方法是易受棲所損失, 因為種子是可能下落在不好客的環境裡。運用方法喜歡這, 環保專家能辨認種類在多數風險跟隨砍伐森林, 和使用這知識開發新建方法緩和普遍棲所損失的作用和幫助保護種類diversity.”

研究並且認為, 當動物分散不存在在生態系, 動物被分散的結構樹種類是最脆弱的對砍伐森林。這意味著那保護的工廠動物交往必須並且是保護制度基石, 因為交往不僅創建並且維護生物多樣性, 而且增加對干擾的抵抗對生態系。

兩張紙強調森林動力學的重要性在瞭解的和預言的氣候變化和生物多樣性, 顯示對額外研究和資源的緊急需要。Purves 說, “It 是必要的, 我們創建工具和科學準確地瞭解生態系的回應對氣候變化和其它強制- 不僅為植物和動物, 但為我們的子項和成功的generations.”

這研究是最近被設立的計算科學研究的一部分在微軟研究劍橋。生態學家、生物學家、神經科學家、數學家和電腦學家的這個小組作早期工作在新穎的理論結構、計算工具和科學方法應付本世紀的最巨大的科學和社會挑戰, 從氣候變化和declining 生物多樣性對瞭解怎麼生存事運作。

美國研究員由基因上修改創建了` 生存電腦的細菌。研究的研究結果, 被發布在BioMed 中央的生物工程未結存取日記帳裡, 給一定數量的申請顯示出, 計算在活細胞裡是可行的, 空缺數目門包括資料存儲和作為為操作基因的一個工具的遺傳工程。

一個研究小組從生物和Davidson 學院、北卡羅來納和密蘇里西方國家大學, 密蘇里的數學部門, 美國添加了基因來大腸埃希氏菌細菌, 創建細菌電腦能解決一個經典數學難題, 以被燒的薄煎餅問題著名。

被燒的薄煎餅問題介入棧不同的範圍薄煎餅, 每個有金黃和被燒的邊。目標將排序棧因此最大的薄煎餅是在底層並且所有薄煎餅是金黃邊。各次輕碰撤消定貨和薄煎餅的邊面對) 的取向(即一個或幾個連貫薄煎餅。目標將適當地堆積他們在輕碰的少數數量。

在這個實驗, 研究員使用了DNA 的片段作為薄煎餅。他們添加基因從另外類型細菌使E. 桿菌翻轉DNA ` 薄煎餅的。他們並且包括了使細菌抗性對抗生素的一個基因, 但只當DNA 分割被翻轉了入正確命令。需時到達數學解決方法在臭蟲反射輕碰的最小數字必要解決被燒的薄煎餅問題。

"系統提供幾常規電腦" 認為銷售線索研究員的潛在好處, Karmella 海恩斯。"一個唯一燒瓶可能拿著億萬細菌, 每個能潛在包含幾DNA 的複製被使用為計算。這些` 細菌電腦的能行動與彼此平行, 意味, 解決方法能潛在被到達更快比與常規電腦, 使用較少空間和在低成本。" 除平行性之外, 細菌並且計算有潛力運用維修服務結構和, 當然, 可能演變在被重複的用途以後。