自然要览Nature 469: 7331 27 January 2011

2011/01/28 18:58:40

封面故事：东南亚猩猩基因组完成测序

东南亚类人猿或猩猩的基因组已完成测序——具体来说，所获得的是一个苏门答腊雌性个体的基因组初稿以及来自另外5个苏门答腊猩猩和5个婆罗洲猩猩（分别是Pongo abelii和Pongo pygmaeus）的短序列数据。测序分析表明，婆罗洲-苏门答腊全基因组核苷酸身份平均符合度为99.68%，这种很大的差异性反映了两个岛屿种群截然不同的演化史。由于两个猩猩种群都属于濒危物种，所以本文作者们希望，有关基因组序列及其在种群之间的差异的知识将会为保护工作者提供有价值的资源。封面图片：Perry van Duijnhoven/Carel van Schaik。Letters to Nature p.529 doi:10.1038/nature09687

防治肺结核应坚持不懈

虽然接种在一些国家获得了成功，但肺结核今天比以前任何时候都更加流行，每年预计有近1000万新病例。Anil Koul及其同事报告了正在研制中的用于治疗肺结核的各种不同新药和治疗方法。他们的结论是，其中一些前景看好，但肺结核病原体“结核分枝杆菌”利用一系列机制来躲避宿主控制措施，所以保持新药源源不断供应是很重要的。另外，肺结核的成功控制将取决于经济和社会措施来支持肺结核尤为流行的发展中国家的医疗基础设施。Review Article p.483 doi:10.1038/nature09657

记忆药物的生长因子目标

了解记忆增强机制，对于拓宽我们关于记忆过程的知识、对于潜在临床应用都至关重要。然而对此我们却知之甚少。现在，用大鼠所做实验表明，施用“胰岛素样生长因子-II” (IGF-II) （一般与身体组织生长和修复有关的蛋白），可以显著增强记忆保持、促进被称为“长时程增强”的记忆指标和防止忘记。IGF-II通过启动能导致“突触增强”的信号级联网络发挥作用，在紧接着学习之后的短时间内最为有效。因此，IGF-II是调控认知增强的一个潜在目标。Articles p.491  doi:10.1038/nature09667

非转录机制在生物节律中所起作用

生物钟是生理和行为的关键计时调控因子，在真核生物中普遍存在。关于生物钟的大多数机制模型都是基于转录周期，但关于转录后调控的证据最近已在植物和蓝细菌找到。现在，两个小组介绍了“peroxiredoxin 蛋白”（过氧化物氧还蛋白）的氧化在维持人血红细胞及单细胞藻类绿藻(Ostreococcus tauri)中的节奏可控的振荡中所扮演的一个角色。这些数据反映了非转录机制在生物钟模型中所起的一个作用，也为未来探讨转录和非转录节律机制之间的联系开启了大门。Articles p.498 doi:10.1038/nature09702

“哈勃超深场”数据中发现一个早期星系

对全部“哈勃超深场”数据所进行的一项“超深”搜索，发现了一个红移值为z ≈ 10的星系，这个红移值相当于该星系的年龄仅仅为“大爆炸”之后5亿年。这些数据还为当时的星系体密度（从而也为当时的恒星形成速度）提供了严格约束条件。本文作者们得出结论认为，在z ≈ 10 和 z ≈ 8之间的时间里，恒星形成速度加快了10倍，说明处在“重新离子化”时期核心的这一阶段是星系演化非常迅速的一个阶段。Letters to Nature p.504  doi:10.1038/nature09717

融水的产生实际上会降低冰川移动速度

人们也许以为，在气温较高年份所增加的融水会在移动的冰川或冰层与下面的基岩之间起润滑作用，从而加快冰体移动的速度。但事实显然不是这样的。现在，关于格陵兰冰体移动速度的卫星观测数据，为最近的一个理论预测(go.nature.com/v7WSps)提供了经验支持。该预测是，与高融水输入相关的高效冰下水系的发育事实上会降低冰的移动速度。来自“格陵兰冰层”上六大冰川的数据表明，虽然最初的冰移动速度的加速在这项研究工作的全部六年中都是相似的，但在温暖年份、当有更多融水产生时，冰川移动速度在晚夏时急剧减慢。Letters to Nature p.521  doi:10.1038/nature09740

海鞘的新型干细胞

人们对被囊动物（脊椎动物现存最近的亲缘种）生活的很多方面都很不了解。过去人们认为，在海鞘类被囊动物如海鞘(Ciona intestinalis)，“蝌蚪”幼虫的表面上很像脊椎动物的中枢神经系统会发生退化，被一个从头开始发育的成年神经系统取代。现在，研究人员利用转基因和成像方法发现，实际情况并不是这样的。事实上，成年神经系统是从幼虫中与干细胞相似的“室管膜”细胞发育成的。Letters to Nature p.525  doi:10.1038/nature09631

等位基因的不平等表达对社会行为的影响

“遗传印记”（某一亲代等位基因的优先表达）一般被认为是发育过程中的一个影响因子，但一个等位基因的不平等表达是否会影响社会行为以前却没有得到研究。衔接蛋白Grb10在胚胎形成过程中主要由母方等位基因表达。这里，Andrew Ward及其同事发现，在胎儿生命形成之后，Grb10主要由大脑中的父方等位基因表达，消除这种等位基因偏向会诱导理毛等社会行为发生改变。这是有关某一“印记基因”（imprinted gene）的每个亲代等位基因的组织特异性动作会影响截然不同的生理或行为过程的第一个研究报告。Letters to Nature p.534 doi:10.1038/nature09651

第二个诱导肾癌的基因被发现

利用大规模“外显子组”测序，Andrew Futreal及其同事在“透明肾细胞癌”（最常见的肾癌类型）中发现了第二个经常发生突变的基因（第一个为VHL）。PBRM1（转录调控中所涉及的 SWI/SNF复合物的一个成员）在约40%的病例中发生突变，被发现发挥肿瘤抑制基因的功能。过去，在一项与本研究无关的小鼠转位子筛选研究中，PBRM1曾被发现是胰腺癌中一个假定存在的癌症基因。这些结果，再加上同一复合物的其他成分为已知癌症基因这样一个事实，将PBRM1明确地认定为一个主要癌症基因。Letters to Nature p.539 doi:10.1038/nature09639

“益生菌”的保护作用

双歧杆菌（有时作为“益生菌”用在酸奶和其他食物产品中）是人肠道中的天然细菌，已知能保护我们不发生感染。现在，关于这种保护作用的至少一部分的一个可能机制已以醋酸盐的形式被发现。让小鼠口服“长双歧杆菌”的一个亚型，似乎能保护它们不被有潜在致命性的大肠杆菌O157:H7感染，因为它能促进上皮细胞中的宿主防卫机制。Letters to Nature p.543 doi:10.1038/nature09646

紫外线怎样诱导黑素瘤

暴露于紫外线辐射已被发现与黑素瘤形成有关。现在，Glenn Merlino及其同事在一个小鼠模型中发现，UVB辐照能帮助吸引巨噬细胞，后者能产生干扰素-γ，来促进黑素瘤的形成。这项研究表明，以干扰素-γ为目标的药物也许对黑素瘤患者有治疗潜力。Letters to Nature p.548 doi:10.1038/nature09666

引导RNA的目标识别

一些RNA（被称为引导RNA）利用它们编码的序列信息来帮助将一个蛋白引导到它应该去的地方。这些RNA-蛋白(RNP)复合物中的一种（被称为box C/D RNP）催化有一个“2′-O-甲基化官能团”的RNA的地点特异性修饰。现在，完整box C/D RNP复合物（包括三个蛋白亚单元、引导RNA和两个基质RNA中的任意一个）的结构已被确定。该结构显示了引导RNA和目标RNA是怎样排列的、以及甲基转移酶亚单元“纤维蛋白”(fibrillarin)是怎样帮助将目标核糖定位到活性点内的。Letters to Nature p.559 doi:10.1038/nature09688

OGT的二元及三元复合物的结构被确定

“O-GlcNAc转移酶”(OGT)是哺乳动物的一种必要的酶，起营养物传感器的作用。它使带“O-linked β-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc)”的蛋白发生糖基化，这种作用调控各种不同的细胞信号通道。Suzanne Walker及其同事介绍了人OGT与UDP形成的二元复合物的晶体结构以及与UDP和一个肽基质形成的三元复合物的晶体结构。这些结构显示了OGT是怎样识别肽序列的，也提供了关于在包括糖尿病、癌症和阿尔茨海默氏症等在内的若干人类疾病中以异常形式被发现的一种酶的作用机制的信息。Letters to Nature p.564 doi:10.1038/nature09638