2月10日《自然》杂志内容精选

2011-2-16 16:02 来源: 中国科学院
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  封面故事:

  纪念人类基因组序列初稿诞生10周年

  本月是“人类基因组项目”发表人类基因组序列初稿10周年。为了进行周年纪念,本期Nature发表三篇关于人类基因组学的重要论文。本期封面上的“灯泡”主题与其中一篇有关,在这篇论文中,来自“美国国家人类基因组研究所”的Eric Green和Mark Guyer等人介绍了关于基因组医学未来的一个设想。见证了“人类基因组项目”诞生的Eric Lander回顾了基因组学方面已经取得的成就,并对未来前景作了推测。Elaine Mardis讨论了在过去10年推动基因组研究快速发展的DNA测序技术。

  进攻与交配行为之间的可能联系

  海马体的某些区域已知在进攻性中有重要作用。此前人们对它们的认识一直仅限于此,因为难以对由不同类型的细胞组成的一组细胞内的特定细胞类型进行刺激。David Anderson及其同事利用光遗传学来解决这一特异性问题,并且发现,对“腹内侧下丘脑”内一个亚组中的神经元进行光遗传刺激,会诱发不适当的攻击行为,但电刺激却不会产生同样效果。进一步分析遗传和电生理活动,显示了在打斗和交配中所涉及的交叠的神经元亚组,这些行为之间有潜在竞争,因为在进攻过程中激发的神经元在交配过程中是被抑制的。

  APC/C复合物的定量结构和机制研究

  由于“后期促进复合物或cyclosome”(APC/C)尺寸大,而且其自然丰度低,所以对这种复合物进行定量结构和机制研究很困难。本期Nature上两篇相关的论文试图应对这一挑战。Schreiber等人重组了整个APC/C复合物,同时结合结构研究,为70%的该复合物提供了一个“准原子模型”。这些结果有助于在分子水平上来了解APC/C组合体中各亚单元的作用及它们与“辅激活因子”、基质及调控蛋白之间的相互作用。Da Fonseca等人提出了与一个D-box肽基质结合在一起的APC/CCdh1的冷电子显微镜结构。该结构为APC/C基质的识别及催化机制提供了线索。

  一个高红移“原星团”被发现

  一个在红移值z=5.3处的大质量星系的“原星团”(其时间仅在“大爆炸”之后10亿年),已在来自“宇宙演化调查”(COSMOS)的数据中被发现。COSMOS是一个研究项目的名称,该项目将“哈勃太空望远镜”与地基天文望远镜结合在一起,对“六分仪星座”(Sextans)中2平方度(square degree)的天域进行观测研究。这个“原星团”占据一个直径超过13“百万秒差距”(400万光年)的超致密区域,富含分子气体和年轻恒星。其性质与星系形成模拟的预测结果一致,说明该“原星团”将演化成一个大质量星团,同在较低红移处所看到的那些星团一样。

  “阿克尔扁形虫”并非一开始就非常简单

  “阿克尔扁形虫”(Acoel flatworms)是最简单的动物之一,它们是如此地简单,以至于既没有一个贯通的肠道,又没有一个体腔。但新的分子研究将它们从其在动物进化的底部位置挪开了,将其与棘皮类动物(海星、海胆等等)放在了一起,并大大拉近了它们与脊索动物(包括人类在内的一个类群)的距离。在这之前,人们曾发现,“异涡虫”(Xenoturbella)(一种有神秘演化关系的简单扁形虫)也属于这一类群。这项研究说明,“阿克尔”并不是像人们以前所以为的那样从一开始就很简单,而是随着时间推移而变简单的,失去了如体腔、肛门和鳃裂等特征。

  发育中的视网膜内的分子提示

  视网膜是由几个不同细胞亚型构成的层状结构,它们按一个精确的架构相互连接,对正常视觉功能至关重要。Matsuoka等人提供了关于主管这些回路发育的分子机制的新线索。跨膜分子(一般在轴突引导过程中作为排斥信号最为活跃)在视网膜内有特定表达模式,这些模式促进细胞类型之间形成正确连接。缺少这些“导向蛋白”(semaphorin)或“丛状蛋白”(plexin)分子家族的特定形式的突变小鼠,在视网膜回路上有明显缺陷。因此,在神经过程中存在的排斥性提示(信号)本身帮助视网膜内的各层进行正确连接。

  前列腺癌的四基因标记

  Ding等人利用一个前列腺癌的Smad4/Pten无效转基因小鼠模型发现,“转化生长因子-β”(TGFβ)信号通道限制癌症发展和转移。通过利用这一通道及其他具有生物意义的相关因子的标记物,他们建立了一个“四基因标记”,它在几个前列腺癌人群中都与较差的临床效果及转移进展相关,尤其是在与其他临床参数相结合的情况下。这个标记也许能用作改进那些前列腺癌病例的预后测试的基础,在这些病例中,确定正确的治疗方案,同时避免过度治疗是一个重要的临床挑战。