作者HIbaby (嗨北鼻)
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标题[ nature ] 20041021 本周摘要~
时间Fri Oct 22 23:11:45 2004
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Nature 431: 7011
21 October 2004
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[自然要览]
(选自英国Nature杂志,2004年10月21日出版)
封面故事:黑青斑河豚的基因组序列草图
本期Nature发表了黑青斑河豚(Tetraodon nigroviridis)的基因组序列草图。黑
青斑河豚和相关的红鳍多纪ˉ(Takifugu rubripes)作为研究工具对演化遗传学
家来说有很多优势,更不用说它们是已知最小的脊椎动物基因组了。被认为鱼类所
没有的关键基因现在已在黑青斑河豚身上识别出来,与人类基因组所做的比较显示
出900个以前没有标记的基因。在其与哺乳动物分化之後的某个时候,在硬骨鱼类
中发生了整基因组复制。与人类和小鼠基因组所做的比较显示出最早有骨基因组
(在哺乳动物出现前已知最近的有骨鱼)的基本结构,这是一个紧凑型基因组,只
有12个染色体。封面图片提供:Olivier Jaillon。
(Article, p. 946; News and Views)
抗生素的“贫富差距”(Antibiotics: leaky pipeline)
富国普遍存在对抗生素产生抵抗力的问题,而穷国又普遍缺乏抗生素来治疗疾病。
前一个新问题与後一个老问题同时存在。尽管如此,Carl Nathan认为,制药行业
在开发新抗生素上花费太少。他分析了开发经费下降的根源,得出结论说情况是严
重的,但国家与私人建立合作夥伴关系可能是解决这一问题的办法。
(Commentary, p. 899)7月份,“美国传染病学会”在题为“Bad Bugs, No
Drugs”的报告中也警告说,自由市场将不会提供明天所需的抗生素。Martin Leeb
介绍了该学会对促进新的研究工作的建议。
(News Feature, p. 892; Editorial, p. 883)
聋哑人选择“沉默”(Choosing silence)
对很多聋哑人来说,他们的状况被理解为一种文化,而不是一种缺陷:他们将自己
看作一个有凝聚力的群体,用一种独特方式来接触外界,而不是将自己看成是残疾
人。很多聋哑夫妇甚至宁愿要聋哑子女,他们与聋哑子女可以用自己的方式进行交
流。如果将基因筛选技术用於聋哑儿甄别,那麽会引起争议。产前诊断会让人想起
优生运动,当时曾有人认真地提出要根除聋哑文化。现在,一些聋哑父母欢迎用这
种技术进行产前诊断的提议,但其意图却是相反的,这便引发了一系列新的伦理问
题。
(News Feature, p. 894)
Nature年度秋季书评专辑(Concestral voices)
在《祖先的故事》(The Ancestor's Tale)一书中,Richard Dawkins谈了一个很
大的话题:地球上生命的历史。追溯历史,我们会遇到我们假设中的共同祖先(被
称为Concestors),他们出现在演化史上的关键阶段。Nature的年度秋季书评由一
篇关於Dawkins近作的评论开始,我们的评论员发现,该书可以用一个词来概括:
光彩照人。今年被评论的其他图书包括《普罗秋斯效应》(The Proteus Effect
),在该书中,Ann Parson将现代干细胞研究的诞生追溯到1953年,但不是那篇论
文。在《好奇心:孩子怎样成为科学家》(Curious Minds: How a Child Becomes
a Scientist)一书中,27位杰出科学家告诉我们,是什麽让他们成为科学家的。
(Arts and Books, p. 903-911)
两种基因组测序方法的融合(Genomics: shotgun marriage)
2001年人类基因组序列草图的发表使得两种不同测序方法形成鲜明对比。“私人”
Celera序列采用“全基因组随机”法,即把基因组切成小DNA片段,对其各自进行
测序,然後根据基因重叠将它们重新排序;“公共”序列采用“克隆顺序”法来对
一个染色体上已知位置的大块DNA进行测序。公共测序工作在今後项目中也将采用
随机方法,所以了解随机方法的测序能力至关重要。研究人员对最近的序列(公共
版本的“Build34”)做了比较,发现随机方法的主要局限性是片段复制不够清
楚。在很多情况下,复制是不存在的,导致对基因组大小的估计过低。但这一比较
的确为怎样改进算法和杂合策略、以恢复“困难”区域提供了线索。(Analysis,
p. 927)与此同时,“国际人类基因组测序组织”已能够供应“Build34”了,这
标志着另一个里程碑。对常染色质基因组(转录成RNA的部分),从实用目的来
说,测序工作已经结束。
(Articles, p. 931; News and Views)
Lense-Thirring效应的高精确度探测(Relativity: satellites on the move)
广义相对论预测,像地球一样的一个天体的转动将带动其周围一个局部惯性参照
框,这将影响卫星的轨道。这种Lense-Thirring效应(按1918年预测到该效应的理
论工作者命名)迄今尚未被以高精确度探测到。但是现在,对LAGEOS卫星近11年的
激光测距数据所做的分析被用来获得一个99±10%的数值,这是广义相对论预测的
数值。这个数值是对预计即将从Gravity Probe B宇宙探测器获得的更准确结果的
一个及时确认。
(Letters, p. 958; News and Views)
分子中的信息传递(Message in a molecule)
分子构象变化常被受体和变构蛋白用在活细胞中,来向一个远处的活性点传递信
息。一些合成分子能完成类似的“壮举”,但信息传递的距离只有8或9个化学键
长。本期Nature上描述的一种化合物利用沿一个碳链的信息传递来将这种效应延伸
到相距超过20个化学键长(2.5纳米)的点上。该分子是一个寡黄嘌呤,在其中,
一系列氨基官能团以一种“构象接力”的方式将立体信息从该分子一端传递到另一
端,从而对立体选择反应实现“遥控”。这一体系是研究“变构现象”的一个化学
模型,在该模型构建中氨基官能团所表现出的多功能性表明,有可能用这种分子来
探索化学信息处理过程。
(Letters. p. 966)
40年代初的极端气候异常事件(Climate fluctuation: the roaring forties)
研究人员通过对来自气球和飞机的数据重新评估,发现了1940-42年的一个前所未
有的大气异常现象。伴随异常温暖的北极气温和欧洲的冷冬所出现的是同温层臭氧
和环流的极端变化,其诱发因素似乎是一次强烈的厄尔尼诺事件和北太平洋寒冷的
气候。1942年以来也发生过类似的、但较弱的事件。这一新发现的气候事件对於我
们了解大尺度气候变化、尤其是厄尔尼诺事件的全球效应可能具有重要意义。
(Letters, p. 971; News and Views)
海蜘蛛的化石及分类(Sea spiders find their niche)
海蜘蛛是节肢动物,广泛存在於今天的海洋中。由於它们独特的外观(长鼻子和
专门的携卵足),它们与其他节肢动物的关系尚不清楚。由於它们的结构很脆弱,
因而它们留下的化石很少,不便於进行研究。最近在威尔士边界发现的一个化石
(是从4.25亿年前的岩石中用数字方法恢复出来的),是已知保存最好的海蜘蛛,
其大大的螯使其起源清清楚楚:海蜘蛛可以被肯定地归入铗角动物类,这类动物还
包括蠍子和马蹄蟹(Limulus)。
(Letters. p. 978)
基因组中的非编码序列(Genomics: a 'mini' mouse lives)
如果说一种生物的基因组是其“生命之书”的话,那麽小鼠似乎至少能省去这部书
中的一、两章。哺乳动物基因组中近98%不与蛋白编码基因对应,对这种在演化中
保留下来的、但却明显沉寂的DNA的作用,研究人员有很多猜测。在用小鼠所做的
一项研究中,研究人员将两大块非编码“基因荒漠”从基因组中去除,每个长度约
100万个硷基对,包括在演化中保留下来的非编码序列。所获得的小鼠不仅能够存
活,而且就形态、生殖适合程度、生长和寿命等而言,它们都与野生的同窝幼仔无
法区分。虽然被删除的序列中有一些可能为尚未识别出的功能编码,但这些小鼠明
显良好的健康状况的确说明,在哺乳动物的基因组中有潜在的可以弃掉的DNA。
(Letters, p. 988)
抑制造血干细胞功能的机制(Cell proliferation: stemming the flow)
造血干细胞(HSC)在我们的一生中维持血细胞的生产。只需一个细胞就足以恢复
一个经过致命辐射的肌体的血液供应,所以,当只需要少量新细胞时,控制HSC的
这种增殖能力就显得非常重要。怎样才能做到这一点呢?研究人员在本期Nature上
报告说,他们发现,小鼠的Gfi-1(独立生长因子-1)基因限制HSC的增殖。这一发
现为控制HSC增殖提供了线索。研究人员曾发现,白血病与Gfi-1受损有关,但该基
因的这种抗增殖功能却是未曾料到的。Gfi-1基因发生突变的小鼠产生很多HSC,尽
管它们在重新增加血细胞方面效果不像来自非突变动物的细胞那麽好。因此,
Gfi-1对於限制增殖和保持HSC细胞的功能两个方面来说都是非常重要的。
(Letters, p. 1002)
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News and Views
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人类基因体
Human genome: End of the beginning
Lincoln D. Stein
Page 915 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431915a_fs.html>
比较基因体学
Comparative genomics: Small genome, big insights
John Mulley and Peter Holland
Page 916 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431916a_fs.html>
General relativity: Frame-dragging confirmed
Neil Ashby
Page 918 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431918a_fs.html>
癌:
Cancer: Negative feedback for B cells
Louis M. Staudt
Page 919 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431919a_fs.html>
气候
Climate: Wider connections for El Nino
William J. Randel
Page 920 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431920a_fs.html>
生理
Physiology: Joint approach
Amanda Tromans
Page 921 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431921a_fs.html>
追悼:Maurice Wilkins 氏(1916-2004)
Obituary: Maurice Wilkins (1916-2004)
Walter Gratzer
Page 922 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431922a_fs.html>
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Brief Communications
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古生物
Palaeontology: Leg feathers in an Early Cretaceous bird Fucheng Zhang and Zho
nghe Zhou
Page 925 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/431925a_fs.html>
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Articles
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遗传:
Finishing the euchromatic sequence of the human genome International
Human Genome Sequencing Consortium
Page 931 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature03001_fs.html>
遗传:
Genome duplication in the teleost fish Tetraodon nigroviridis reveals the
early vertebrate proto-karyotype
Page 946 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature03025_fs.html>
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Letters to Nature
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宇宙:
A confirmation of the general relativistic prediction of the Lense-Thirring
effect
Page 958 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature03007_fs.html>
物理:
Poisson's ratio and the fragility of glass-forming liquids
Page 961 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02947_fs.html>
工程
Low-voltage organic transistors with an amorphous molecular gate dielectric
Page 963 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02987_fs.html>
化学
Ultra-remote stereocontrol by conformational communication of information
along a carbon chain
Page 966 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02933_fs.html>
气候
Extreme climate of the global troposphere and stratosphere in 1940-42 related
to El Nino
Page 971 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02982_fs.html>
地球:
Release of gold-bearing fluids in convergent margin magmas prompted by
magnetite crystallization
Page 975 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02972_fs.html>
化石:
A Silurian sea spider
Page 978 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02928_fs.html>
演化:
Performance of maximum parsimony and likelihood phylogenetics when evolution
is heterogeneous
Page 980 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02917_fs.html>
生态:
Ecological constraints on diversification in a model adaptive radiation
Page 984 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02923_fs.html>
遗传:
Megabase deletions of gene deserts result in viable mice
Page 988 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature03022_fs.html>
神经
Neural correlates of mental rehearsal in dorsal premotor cortex
Page 993 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature03005_fs.html>
细胞:造血干细胞
Regulation of oxidative stress by ATM is required for self-renewal of
haematopoietic stem cells
Page 997 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02989_fs.html>
细胞:造血干细胞
Gfi-1 restricts proliferation and preserves functional integrity of
haematopoietic stem cells
Page 1002 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02994_fs.html>
免疫:
Essential role for the p110[delta] phosphoinositide 3-kinase in the allergic
response
Page 1007 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02991_fs.html>
细胞:
DNA end resection, homologous recombination and DNA damage checkpoint
activation require CDK1
Page 1011 <
http://www.nature.com/nlink/v431/n7011/abs/nature02964_fs.html>
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