=================================== Nature 432: 7014 11 November 2004 =================================== [自然要览] （选自英国Nature杂志，2004年11月11日出版） 封面故事：刻在脸上的社会地位 在动物世界中，“地位标志”指的是能提供关於标志佩戴者的社会地位的信息的标 志。本期封面所示为一个引人注目的例子：常见胡蜂（Polistes dominulus）的面 部特徵。这种胡蜂极为丰富的面部特徵变化是与其社会地位和搏斗能力相关的，这 是在无脊椎动物中第一种已知的以视觉特徵为基础的地位标志。有一个问题让人不 解，即这些标志地位的特徵具有明显的任意性：形成这种标志的成本并不很高，但 却能真正反映具有这种标志的胡蜂的社会地位。一个可能的解释是，这种标志是通 过与其相关的社会成本来保真的，造假者将受到惩罚。现在，对这些胡蜂所做的研 究证实了这一理论，研究结果非常肯定地表明，佩戴不诚实“地位标志”的个体要 承受很高的社会成本。（Letters, p. 218; News and Views）（封面图片： Elizabeth Tibbetts） 澳大利亚神秘的袋鼹（Outback mystery） 南方袋鼹（Notoryctes typhlops，在当地语言中叫做itjaritjari）被称为澳大利 亚内地神秘的有袋动物。同澳大利亚本土很多小型动物一样，牠们也濒临灭绝。这 种动物列在了由澳大利亚政府支持的一个恢复计划中，但由於对牠们生存在哪里、 是怎样生存的知之甚少，因此难以估计其种群数量以及其种群数量是否在下降。现 在，一个正在进行当中的生态研究项目可帮助驱散其中的一些迷雾，使保护措施瞄 准正确的方向。 （News Feature, pp.142） 用RNAi在活体中改变基因活性（RNAi makes waves） 本期Nature上的一篇具有里程碑意义的论文报告了利用RNA干涉（RNAi）来在系统 注射後在活体中改变基因活性。经过化学方法改造的短干涉RNA（siRNA）被用来使 正常小鼠和转基因小鼠的一个内生基因（阿朴脂蛋白 B）沉寂。所用的转基因小鼠 患有高胆固醇血症，被用做研究动脉硬化的模型。这一成就支持认为siRNA有一天 可用做治疗试剂的观点。（Article, p. 173; News and Views）小RNA（miRNA） 是天然出现的非编码RNA，它们进入RNAi通道来在转录後水平上调节蛋白编码基因 的表达。目前已有的研究结果表明，它们参与控制果蝇的细胞死亡与增殖、哺乳动 物的造血作用、线虫的神经网络分布、以及植物的叶和花的发育。现在，一个新的 小RNA在胰岛瘤细胞中被发现：miR-375是胰岛特有的，其过度表达抑制由葡萄糖诱 导的胰岛素分泌。miR-375以及其他组织特定的小RNA可能是糖尿病药物治疗的候选 目标。（Letters, p. 226）两个小组在本期Nature报告了小RNA是怎样在细胞中制 造的。研究表明，人类RNase III酵素Drosha（最近研究发现它与小RNA处理有关） 是一种多蛋白复合物的一个成分，被称为“微处理器”。 （Letters, pp. 231, 235） 血管是怎样生长的（In the blood） 在发育过程中，神经系统和循环系统都必须沿着特定线路走遍全身。关於神经细胞 的分岔模式已有广泛研究，但人们对血管生长却知之甚少。本期Nature发表的一篇 论文首次解释了细胞表面受体UNC5B是怎样引导血管发育的。UNC5B首次被发现是因 其在发育中的胚胎中引导神经细胞的作用。在小鼠和斑马鱼中，UNC5B基因（Unc5b ）在引导毛细管生长上起关键作用。当UNC5B受体遇到一个名为Netrin的分子时， 结果是发出一个信号，这个信号阻止新生血管的生长，使其不能过度分岔。破坏 Unc5b或Netrin，都会导致整个身体中血管系统的异常导航。UNC5B是有可能通过抑 制成年个体中的血管分岔来继续控制动脉网络的。这项研究的成果有可能让科学家 去设计通过产生新的血管来发挥作用的新药。 （Article, p. 179） 修复DNA断裂的一种酵素的晶体结构（DNA: repairing the damage） DNA双链断裂可以各种方式发生，包括由於离子化辐射所受到的损伤以及在当复制 叉经过时出现单链缺口之後。这种断裂如果不修复对於一个细胞来说会是致命的。 现在，修复这种断裂的一种酵素的晶体结构已被确定。埃希氏大肠杆菌 （Escherichia coli）的RecBCD酵素（连接在一个钝头DNA发夹上）的结构显示了 DNA双链是怎样被分开、然後又送给一对螺旋酵素运动分子亚单元去修复的。 （Article, p. 187; News and Views） 宇宙中离子化的气泡（Bursting the bubble） “大爆炸”後留下的中性氢大多数在宇宙只有10亿年的时候被第一代星系离子化 了。由成簇的星系生成的离子化的气泡不断长大，最终相互融合。现在，研究人员 发现，对已知最遥远的一个类星体（红移为z = 6）最近所做的光谱观测结果，与 最後融合阶段这些气泡的约10百万秒差距的特徵大小是一致的，这个大小相当於天 空中的0.5°。这一结果对於设计下一代低频射电观测装置有直接意义，届时的观 测目标将是对预计代表“重新离子化”时代结束的21-厘米辐射进行探测。 （Letters, p. 194） 来自月球的一块陨石的年代测定（KREEP factor） NWA 773（西北非洲773）是2000年9月在西撒哈拉发现的一块来自月球的陨石。用 Sm-Nd同位素时钟所做的新的年代测定实验，证实了以前所报告的该陨石是已知最 年轻的月球火山岩石的结论，其结晶年龄约29亿年。新的年代测定将被称为“富含 KREEP的熔岩”的一种特定类型的月球岩浆的年代延长了约10亿年。KREEP代表钾— 稀土元素—磷，KREEP中放射性元素的衰变，被认为为年代更近的月球岩浆活动提 供了所需的能量。 （Letters. p. 209） 牙齿特徵与动物分类（Mammalian phylogeny: dental check） 灭绝哺乳动物唯一得到恢复的部分经常是它们的牙齿。牙齿上的小特徵经常是分类 学家在确定不同物种的化石彼此之间的关系时所采用的主要依据。但如果这些特徵 不能自由地独立变化、而是被发育过程联系在一起的，研究人员就有可能将不同物 种错误地分为一类。用小鼠所做的一个实验就反映出这样一个问题。研究发现，增 加一个基因（外胚层发育不良因子基因）的表达水平，会改变小鼠牙齿的很多方 面，包括演化分类学中所用的几个特徵状态。如果不将这个因素考虑进去，演化过 程中发生的这种变化就有可能为动物种类史带来相当大的混乱。 （Letters, p. 211） 关於衰老过程的“可支配体细胞理论”（Senescence: long in the tooth） 关於细胞衰老的现代思想可以说是从August Weismann开始的。19世纪80年代他提 出，之所以出现衰老，是因为将生殖细胞与身体其他细胞（体细胞）分隔开来的生 物需要将额外的资源投入到生殖中，对体细胞的“忽略”导致了衰老。很多年後这 一观点演化成由Thomas Kirkwood提出的“可支配体细胞理论”，该理论说，生物 必须在它们投入到体细胞的维护中的资源与它们投入到生殖中的资源之间达成一个 平衡。因此，由於生活过程中所发生损伤的积累，便会发生衰老。监测马鹿（Red Deer）衰老过程的一个新方法为“可支配体细胞理论”提供了支持。该方法将雄性 与雌性的牙齿大小进行对比，发现雄性马鹿由於为了能够接触到雌性而在生活中 “倍受艰辛”，一般都不愿意把资源浪费在使其牙齿更大、更耐用上，而宁愿过一 种寿命虽短、却有更多机会打斗和交配的生活。 （Letters. p. 215） 转基因作物与谨慎原则（GM crops: taking precautions） 《喀他赫纳生物安全协议》第15条原则中所提出的一个原则是“谨慎原则”。若严 格执行该原则，转基因作物在发展中国家的使用就可能会被禁止，以避免将遗传物 质引进一个具有作物生物多样性的地区的相关物种中的风险。但用一种经过遗传工 程手段改造後能抵抗线虫的转基因土豆所做的试验的结果表明，引进这样一种作 物，对非目标土壤和其他生物的影响要比农民选择种植另一种作物（如一种豆类） 的影响更小。而且，如果采用不产生可变花粉的土豆品种，则可以对转基因特性进 行评估，而不会向野生土豆交叉授粉。Celis等人从他们的研究工作得出结论认 为，对具有能够增强未来粮食安全的特性的转基因作物进行评估、同时又不违反 “谨慎原则”是有可能做到的。 （Letters, p. 222） ----------------------------- News and Views ----------------------------- Medicine: A cholesterol connection in RNAi Page 155 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432155a_fs.html> Earth science: Mantle mapped in the desert Georges Ceuleneer Page 156 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432156a_fs.html> DNA repair: Big engine finds small breaks Page 157 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432157a_fs.html> Ecology: Hope in the hills for tundra? Page 159 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432159a_fs.html> 100 and 50 years ago Page 160 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432160a_fs.html> Animal behaviour: Rank crime and punishment Page 160 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432160b_fs.html> Plant development: A bunch of leaves Page 161 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432161a_fs.html> Condensed-matter physics: A magnetic pendulum Page 162 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/full/432162a_fs.html> ----------------------------- Brief Communications ----------------------------- Laser beams: Knotted threads of darkness Page 165 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/432165a_fs.html> Plant genetics: Gene transfer from parasitic to host plants Page 165 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/432165b_fs.html> ----------------------------- Articles ----------------------------- Mantle segmentation along the Oman ophiolite fossil mid-ocean ridge Page 167 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03075_fs.html> Therapeutic silencing of an endogenous gene by systemic administration of modified siRNAs Page 173 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03121_fs.html> The netrin receptor UNC5B mediates guidance events controlling morphogenesis of the vascular system Page 179 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03080_fs.html> Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks Page 187 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature02988_fs.html> ----------------------------- Letters to Nature ----------------------------- A characteristic size of ～10 Mpc for the ionized bubbles at the end of cosmic reionization Page 194 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03033_fs.html> Strong coupling in a single quantum dot-semiconductor microcavity system Page 197 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature02969_fs.html> Vacuum Rabi splitting with a single quantum dot in a photonic crystal nanocavity Page 200 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03119_fs.html> Current-induced resonance and mass determination of a single magnetic domain wall Page 203 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03009_fs.html> A fast low-power optical memory based on coupled micro-ring lasers Page 206 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03045_fs.html> Prolonged KREEP magmatism on the Moon indicated by the youngest dated lunar igneous rock Page 209 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03070_fs.html> Nonindependence of mammalian dental characters Page 211 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature02927_fs.html> Disposable-soma senescence mediated by sexual selection in an ungulate Page 215 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03004_fs.html> A socially enforced signal of quality in a paper wasp Page 218 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature02949_fs.html> Environmental biosafety and transgenic potato in a centre of diversity for this crop Page 222 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03048_fs.html> A pancreatic islet-specific microRNA regulates insulin secretion Page 226 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03076_fs.html> Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex Page 231 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03049_fs.html> The Microprocessor complex mediates the genesis of microRNAs Page 235 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7014/abs/nature03120_fs.html> --

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