=================================== Nature 432: 7018 09 December 2004 =================================== [自然要览] （选自英国Nature杂志，2004年12月9日出版） 封面故事：原鸡的基因组序列草图 本期Nature发表了原鸡（Gallus gallus）的基因组序列草图。这种鸡是所有家鸡 的祖先，它的基因组是第一个被测序的鸟类基因组，填补了哺乳动物和基因组序列 已知的其他物种（蠕虫、蝇类和鱼类）之间的演化空白。鸟类被看作是恐龙的现存 後代，所以其基因组能够提供许多关於过去的信息。原鸡的基因组含有很多非编码 序列，是从鸟类到人类都一直保留下来的，但却没有已知的功能。一个意外的发现 是，鸡似乎的确有味觉：超过200个基因与已知的嗅觉受体基因类似。本期Nature 还发表了一个基因变化图，将家鸡与它们祖先做了对比，另外还有一个基因组定位 图。（Articles, pp. 695, 717; Letters, p. 761; News and Views）封面摄 影：M. Delany；制图：Washington Univ. Medical Public Affairs。 电子的有序态（Excitons take shapes） 固体中电子的有序态多年前是作为一个理论上的可能性提出来的。所谓电子的有序 态指的是，在这种状态激子（由一个电子和一个“空穴”组成的物质）会凝聚。近 年来，物理学家曾努力想以半导体中玻色-爱因斯坦凝聚态的形式实现这种奇异的 物质形式。这种类型的物质的一个出乎意料的、但却很有希望的载体是一种超冷的 电子双层。J. P. Eisenstein 和A. H. MacDonald对冷门的量子物理学中这一热门 领域的最新进展做了评述。 （Progress, p. 691） 毛发—细胞传导通道（Key hearing receptor） 哺乳动物内耳中捉摸不定的毛发—细胞传导通道（将声波转换成电信号、供向大脑 传输的构造）现在已被确定为TRPA1粒子通道。以前的研究工作发现，TRPA1是一种 冷受体，能被肉桂、芥末油和 TRPA1炎性缩氨酸缓激Peptide激发。其结构反映了 “门控弹簧”（根据生物物理数据假想出的听觉系统的构成部分）的一种作用机 制。这项工作提出了这样一个可能性：TRPA1基因在某些失聪病例中可能发生了突 变，基因疗法有一天也许可用来恢复有遗传性内耳疾患者的听力。 （Article, p. 723; News and Views） Quaoar表面结晶的水冰（Kuiper belt ice: Quaoar values） Quaoar是太阳系外层 Kuiper带中仅次於冥王星的已知最大天体，是一个大到足以 能在最新天文望远镜上进行光谱研究的天体。现在，在近红外波长所做的观测显 示，在Quaoar表面上存在晶体水冰。这是一个意外的发现，因为在到目前为止靠太 阳热量维持的温度下（约50K），冰在太阳系诞生以来的时间内应能够保持其原始 的无定形状态。相反，它一定被碰撞或冷火山活动加热到至少110K。研究人员还探 测到了氢氧化氨，这进一步说明Quaoar的表面已被地质过程所扰动，因为否则的话 其表面本该在仅仅1000万年的时间内就被阳光照射所破坏。 （Letters, p. 731; News and Views） 气候：南方与北方（Climate: north and south） 北半球高纬度地区的气候史以大幅度地突变为特徵。对这些变化与热带和南半球气 候之间的关系我们很不了解，部分原因是缺少热带地区年代精确的历史气候记录。 在半干旱的巴西东北部对洞穴方解石的生长模式和地表泉水沉积物的形成所做的一 个新的铀系列测年研究，正好为我们提供了所需的这种类型的记录。研究发现，在 南半球热带地区降雨量的突然变化与北半球气候的突然变化有精确的相关性。这些 发现反映了热带在气候突变中的重要性。这一地区的气候史对於我们了解亚马逊和 大西洋雨林的演化是很关键的，因为气候湿润的时期代表着过去雨林连接在一起的 时期。 （Letters, p. 740; News and Views） 微生物群落物种数量与取样面积之间的关系得到证实（Eukaryote diversity） 科学家们早就认识到，植物和动物可辨别的物种数量随取样面积的增加而增加。物 种与面积之间的这种关系对植物和动物曾重覆出现过，但对微生物群落却不是这 样。现在，两个研究小组证实，这种关系对微生物的确也存在。Green等人采用一 个描绘超过10万对土壤样本的位置的遗传数据集来在区域尺度上估计微生物的生物 地理模式，并在澳大利亚从局部到整个大陆的尺度上来推断微生物的物种与面积之 间的关系。他们获得的结果证实，土壤微生物群落的空间结构跨越15个数量级。 Horner-Devine等人在美国罗得岛一个盐沼中对细菌群落进行了取样，并以核糖体 基因序列作为标记，发现相距很近的细菌群落比相距较远的细菌群落在组成上更相 似，从而证实不同细菌类型的数量的确随取样面积大小的增加而增加。 （Letters, pp. 747, 750; News and Views） 鸟类是怎样学会唱歌的（Going for a song） 在一个很像人类婴儿学习说话的学习过程中，鸣鸟如果想在日後能够发出正常歌声 的话，它们必须在其学习过程中的“敏感阶段”听到和记住一首歌。这种记忆或 “模板”的性质仍然是一个谜。过去研究人员假设，鸟类必须听到一首完整的歌曲 才能把这首歌重覆出来。现在，Rose等人发现，鸣鸟只需被教会几句歌词，就能唱 出正常的歌来，它们不需要听到完整的歌；若给鸟类（在本研究中为白冠麻雀）教 给语句次序相反的歌，它们唱出的歌语句次序也是相反的。研究人员根据这些观察 结果建立了一个模型，可解释为什麽只学习语句对就能学会完整的歌曲。这项研究 工作无疑将刺激科学家去寻找可能代表着一个所存储的模板的语句对神经元群体。 （Letters, p. 753; News and Views） HIV与免疫性（HIV and immunity） HLA（人类白细胞抗原）蛋白在免疫中起重要作用，即把抗原呈现给T-和B-细胞。 人们知道，不同HLA变种影响HIV的致病速度。现在，对375位HIV感染者体内抗HIV T-细胞的响应所做的一项研究表明，针对HIV的CD8+ T-细胞的活性绝大部分是通过 HLA-B等位基因调节的。病毒数量在很大程度上也是由HLA-B表达决定的。这些发现 说明，HLA-B基因频率比其他HLA类型更可能受到HIV影响。这些数据综合起来，说 明HLA-B在人类病原体的控制中起重要作用。该成果对於疫苗设计有参考价值，某 种以前未曾碰到过的病原体能够对HLA基因施加强大选择压力，这一事实为了解病 原体—寄主的共同演化提供了线索。 （Letters, p. 769） FXBW7/CDC4是一种单倍体不足肿瘤抑制基因（Tumour gene identified） 人类CDC4 或FXBW7基因在约10%的人类肿瘤细胞系中、在子宫内膜中和结肠直肠癌 中发生突变。它为在控制染色体稳定性中发挥作用的一种酵素编码。现在，研究人 员发现FXBW7/CDC4是一种单倍体不足肿瘤抑制基因，经常丢失，丢失的方式取决於 对P53基因的保持情况。单倍体不足意思是，这样一种基因的两个版本中的一个发 生突变或丢失，就足以改变基因型，所以对一个肿瘤抑制基因来说，这会增加突变 的机会，从而导致癌症。（Letters, p. 775） Rubisco在植物中的作用（Oil change） 在一种高等植物中发现一种新的生物化学通道是罕见的，但本期Nature上发表的一 篇论文表明，这种情况的确发生了。新发现的通道在农业上、甚至植物演化上都是 重要的。世界上最丰富的酵素“核酮糖二磷酸缩化酵素”（Rubisco）参与植物种 子中的一个代谢通道，该通道使碳作为油来存储的效率达到最大。很多种子存储 油，供发芽後使用。这些油是自然界可更新的还原碳链的最大来源。Rubisco在菜 籽中独立於Calvin循环（光合作用的暗反应）发挥作用，使从光合作用产物中制造 的脂肪酸更多、CO2更少（相对於糖解作用而言）。 （Letters, p. 779） ----------------------------- News and Views ----------------------------- Genomes: Fowl sequence Jeremy Schmutz and Jane Grimwood Page 679 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432679a_fs.html> Microbiology: Jekyll or hide? George A. O'Toole Page 680 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432680a_fs.html> Planetary science: Volcanoes on Quaoar? David J. Stevenson Page 681 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432681a_fs.html> Behavioural biology: Name that tune Daniel Margoliash Page 682 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432682a_fs.html> 100 and 50 years ago Page 683 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432683a_fs.html> Climate change: Tropical flip-flop connections John C. H. Chiang and Athanasios Koutavas Page 684 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432684a_fs.html> Plant biochemistry: Green catalytic converter Christopher Surridge Page 684 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432684b_fs.html> Hearing: Channel at the hair's end Jonathan Ashmore Page 685 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432685a_fs.html> Obituary: Eberhard Gwinner (1938-2004) Roland Brandstaetter and John Krebs Page 687 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/full/432687a_fs.html> ----------------------------- Brief Communications ----------------------------- Granular physics: Creating a dry variety of quicksand Detlef Lohse, Remco Rauhe, Raymond Bergmann & Devaraj van der Meer Page 689 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/432689a_fs.html> Adhesion: Elastocapillary coalescence in wet hair Jose Bico, Benoit Roman, Loic Moulin & Arezki Boudaoud Page 690 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/432690a_fs.html> ----------------------------- Progress ----------------------------- Bose–Einstein condensation of excitons in bilayer electron systems J. P. Eisenstein & A. H. MacDonald Page 691 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03081_fs.html> ----------------------------- Articles ----------------------------- Sequence and comparative analysis of the chicken genome provide unique perspectives on vertebrate evolution International Chicken Genome Sequencing Consortium Page 695 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03154_fs.html> A genetic variation map for chicken with 2.8 million single-nucleotide polymorphisms International Chicken Polymorphism Map Consortium Page 717 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03156_fs.html> TRPA1 is a candidate for the mechanosensitive transduction channel of vertebrate hair cells David P. Corey et al. Page 723 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03066_fs.html> ----------------------------- Letters to Nature ----------------------------- Crystalline water ice on the Kuiper belt object (50000) Quaoar David C. Jewitt and Jane Luu Page 731 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03111_fs.html> Routing of anisotropic spatial solitons and modulational instability in liquid crystals Marco Peccianti, Claudio Conti, Gaetano Assanto, Antonio De Luca & Cesare Umeton Page 733 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03101_fs.html> Unusual phase transitions in ferroelectric nanodisks and nanorods Ivan I. Naumov, L. Bellaiche & Huaxiang Fu Page 737 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03107_fs.html> Wet periods in northeastern Brazil over the past 210 kyr linked to distant climate anomalies Xianfeng Wang et al. Page 740 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03067_fs.html> Spreading-rate dependence of melt extraction at mid-ocean ridges from mantle seismic refraction data Daniel Lizarralde, James B. Gaherty, John A. Collins, Greg Hirth & Sangmyung D. Kim Page 744 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03140_fs.html> Spatial scaling of microbial eukaryote diversity Jessica L. Green, Andrew J. Holmes, Mark Westoby, Ian Oliver, David Briscoe, Mark Dangerfield, Michael Gillings & Andrew J. Beattie Page 747 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03034_fs.html> A taxa-area relationship for bacteria M. Claire Horner-Devine, Melissa Lage, Jennifer B. Hughes & Brendan J. M. Bohannan Page 750 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03073_fs.html> Species-typical songs in white-crowned sparrows tutored with only phrase pairs Gary J. Rose, Franz Goller, Howard J. Gritton, Stephanie L. Plamondon, Alexander T. Baugh & Brenton G. Cooper Page 753 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature02992_fs.html> Early motor activity drives spindle bursts in the developing somatosensory cortex Rustem Khazipov, Anton Sirota, Xavier Leinekugel, Gregory L. Holmes, Yehezkel Ben-Ari & Gyorgy Buzsaki Page 758 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03132_fs.html> A physical map of the chicken genome Wesley C. Warren et al. Page 761 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03030_fs.html> Early blastomere determines embryo proliferation and caste fate in a polyembryonic wasp Vladimir Zhurov, Tomislav Terzin & Miodrag Grbic Page 764 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03171_fs.html> Dominant influence of HLA-B in mediating the potential co-evolution of HIV and HLA Philip J. R. Goulder et al. Page 769 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03113_fs.html> Fbxw7/Cdc4 is a p53-dependent, haploinsufficient tumour suppressor gene Allan Balmain et al. Page 775 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03155_fs.html> Rubisco without the Calvin cycle improves the carbon efficiency of developing green seeds Jorg Schwender, Fernando Goffman, John B. Ohlrogge & Yair Shachar-Hill Page 779 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7018/abs/nature03145_fs.html> ***** Nature Copyright Macmillan Publishers Ltd 2004 Registered No. 785998 England. Nature's worldwide offices: London . Munich . New Delhi . Tokyo . San Diego . San FranciscoWashington . New York --

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