有需要深入内容者可至Nature原始网站参考 http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7167/index.html http://news.biox.cn/content/200711/20071108003424_2812.shtml 责任编辑：晓宇 2007年11月8日Nature中文摘要 来源：生命经纬 | 2007-11-8 0:34:24 | 阅读 35次 封面故事： 一组关於果蝇研究的重要文章 本期Nature发表了一组关於遗传实验室中常用动物果蝇的重要论文。中心的一篇（ 203页）是由「果蝇12基因组联合体」发表的关於10种果蝇基因组序列的论文。该 文将10种新测序的基因组（所对应的果蝇种分别为sechellia、 simulans、 yakuba、 erecta、 ananassae、 persimilis、 willistoni、 mojavensis、 virilis 和 grimshawi）与两个以前已知的序列（分别对应D. melanogaster 和 D. pseudoobscura）进行了对比。由此获得的遗传变异数据库对关於推动物种形 成的演化力的研究非常有价值。第二篇重要的合作论文（219页）对这12个果蝇基 因组序列进行了分析，以寻找在演化过程中保留下来的元素，并且报告了很多特定 序列主题在保留与功能之间的关系。研究人员发现了一个细致的监管网络，其作用 是识别对蛋白进行编码的基因和外显子、RNA基因、微RNA和它们的作用目标。一篇 「News and Views」文章对这些基因组论文做了讨论。 另外两篇研究论文利用新 的基因组数据来研究基因表达：第一篇研究的是表达偏向於雄性的基因和对每个种 来说独特的基因（233页）；第二篇对果蝇性染色体上的基因剂量补偿的演化进行 了跟踪（238页）。四篇新的评论文章分析了关於果蝇的最新研究工作是怎样将这 种在遗传上适应性很强的实验室模型动物带入激动人心的新领域的。Pierre Leopold 和Norbert Perrimon对内分泌和体内平衡方面的研究进展进行了评论，这 些进展奠定了果蝇作为哺乳动物生理学、甚至人类疾病研究模型的地位（186页） 。根据Thomas Lecuit 和 Loic Le Goff的报告（189页），果蝇已经被证明是研究 控制生长中的组织中的细胞形状的通道的一个强大体系。Leslie Vosshall对将果 蝇的神经回路和行为联系起来的重要研究工作进行了评论；John Lis对重写了教科 书上关於转录和基因表达的观点的果蝇研究工作进行了评论（193页）。Claude Desplan对过去30年间果蝇研究工作的变迁进行了综述。（Essay） 金属有机化学 催化性烯烃置换是一个功能强大的化学转化过程，可被用来将相对简单的含双键的 化合物转化成更复杂的化学结构。为此，它引人注目地丰富了化学合成领域的内容 ，因为它可被用来制备天然产物、药类化合物和聚合物。在这篇Review文章中， Amir Hoveyda 和Adil Zhugralin对使得这一获得诺贝尔奖的反应得以进行的催化 剂进行了讨论，介绍了置换过程何以可被用来合成复杂的天然产物，指出了仍然需 要化学界去研究、以充分实现这一催化过程潜力的几个关键问题。 一个新概念的cQED体系 物理学的一个中心目标是了解物质与光之间的相互作用。在「腔量子电动力学」（ cQED）中，一个光学谐振器可被用来增强原子的这种相互作用。以前的研究工作已 经演示了所谓的「强耦合」，在这个体系中，各个原子的辐射特性与光场的状态密 切相关。Brennecke等人（Letter p. 268）和Colombe等人（Letter p. 272）现在 演示了一个新概念的cQED体系。在这个体系中，原子被冷却，直到它们形成一种玻 色-爱因斯坦凝聚态（占据一个物质-波场的一个模式），并与光场进行相同地、强 力地耦合，共享一个激发。这个结果也许能为在量子通信和信息处理方面的应用打 开大门。 能优化蛋白三维结构模型准确性的计算方法 「蛋白折叠问题」（protein folding problem）和「相问题」（phase problem） 对生物学家来说是有名的难解之谜。Qian等人利用一种新的计算方法来优化蛋白的 三维结构模型。当用来优化由NMR数据生成的模型时，他们的方法能提高这些模型 在骨干构型和核心侧链位置上的准确性。这种方法可被用来生成用於解决分子置换 试验中的X-射线晶体学相问题的明显更好的解决方案，同时还能产生可用於分子置 换的一个蛋白结构预测结果。 土壤中的新鲜碳和古老碳 世界上的土壤储存的碳多於生物质和大气中所存在的碳。现在，实验证据表明，将 来自新鲜植物的碳向下层土壤输送可刺激微生物活动，导致有千年时间的碳的矿化 。这个结果支持最近提出的一个观点，即深层有机碳的保持是由於分解者缺少能量 ，而新鲜碳的供应量在深层一般都较低。这所反映的问题是，大量的这种深层碳将 不会对温度的未来变化做出反应，因为分解受到新鲜碳供应的限制，从而限制了人 们预测存在 的在全球变暖与土壤有机碳分解之间的正反馈。这些结果可能意味着 ，任何会增加沿土壤剖面的新鲜碳分布的管理实践（如耕地作业、以及具有广泛根 系的抗旱作物的使用等）都将刺激这种古老的、被埋藏在地下的碳的损失。 土星转动周期之谜 巨型行星的转动周期通常是通过射电发射来测量的。在土星上，射电周期（以及磁 圈磁场）多年间以正负1%的幅度进行波动。这是「卡西尼」时代的一个主要谜题。 Zarka等人发现了这一周期的迅速波动（20-30天），并且表明其可能的原因是土星 附近太阳风速度的变化。太阳风似乎对土星的磁圈有深度影响。最终也许有可能消 除太阳风的这种影响并确定土星真正的转动周期。 果蝇探测环境湿度的分子机制 自上个世纪初以来，科学家就已经知道很多生物具有探测环境湿度的能力。实际上 ，对很多生物来说，这种能力是生存的关键。昆虫身体很小，这使得它们对於湿度 的变化尤其敏感，因此昆虫一直是研究这种感觉能力的最好模型。然而，尽管科学 家做了很多努力，但这种感觉的细胞和分子机制仍然是一个谜。现在，Liu等人提 供了关於这一复杂感觉体系中所涉及的分子机制的一些线索。他们发现，果蝇的三 个TRP通道参与湿度的探测：water witch (ww)是探测潮湿空气所需要的，而 nanchung (nan) 和inactive (iav)是探测乾燥空气所需要的。他们还发现，表达 这些通道的神经元能够刺激果蝇触角上不同的传感性茸毛。机械传感模块可能是决 定果蝇这种探测其所碰到的环境提示的能力的生理基础，而这些环境提示也许又能 使环境中水分含量的微小变化能够被探测到。 Smo的胞质尾传输Hh信号的机制 Hedgehog (Hh)形态发生素（morphogen）在从昆虫到哺乳动物在内的很多不同动物 物种的各种不同成形事件中决定细胞的分化和增殖。7-跨膜蛋白Smo跨越胞质膜传 导Hh信号，但科学家对Smo激发的分子机制却很不了解。Zhao等人通过实验揭示了 Smo的胞质尾传输Hh信号的机制。 关於对流层和平流层臭氧的研究工作 臭氧是地球对流层化学和热平衡的关键，控制大气的这一层通过形成羟基自由基来 氧化和清除其他污染物的能力。对流层臭氧还是一种重要温室气体。虽然低层对流 层中的光化学是对流层臭氧的主要来源，但臭氧的平流层-对流层输送对对流层臭 氧的总体气候影响、预算和长期趋势来说也很重要。这里，Hocking等人介绍了利 用现代化windprofiler雷达、并将它们与频繁的臭氧探空仪发射和计算机模拟结合 起来分析平流层臭氧对对流层臭氧可能产生的影响的研究工作。 心脏的非对称性 在过去的10年，人们在了解左-右成形机制方面取得了明显进展。然而，不对称形 态发生的细胞和分子基础基本上仍然是不清楚的。Yashiro等人发现，转录因子 Pitx2能在心脏的外流道中诱导产生一个动态的形态变化，这能导致向鳃弓动脉系 统的血液供应出现不对称。这种不均衡的血液分配导致有差异的信号响应，後者引 起大动脉发生非对称的改造。 组蛋白去甲基化酶JHDM1B的功能 组蛋白修饰（如赖胺酸残迹的甲基化）能影响染色质结构和基因表达。组蛋白甲基 化可以被JmjC-domain家族的组蛋白去甲基化酶逆转。这样一种组蛋白去甲基化酶 JHDM1B曾被认为是一个肿瘤抑制因子。在本期Nature上，Frescas等人介绍， JHDM1B抑制核糖体RNA基因的表达，它涉及组蛋白H3的三甲基化赖胺酸-4残迹的去 甲基化。JHDM1B还影响细胞生长和增殖，所以JHDM1B的水平降低也许有助於肿瘤发 育。 责任编辑：晓宇 --

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