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9月7日《科学》杂志精选
通过大气化学反应形成的有机气溶胶在夜间会以惊人的速度增长，并会助力由燃烧化石性燃料所产生的氮氧化物污染物。有机气溶胶占了大气较低层中近半的小颗粒，因此它们对气候和人类健康会有显著的影响。研究人员所了解的许多有关有机气溶胶产生的情况来自受到控制的实验室的试验，但现在Andrew Rollins及其同事在加利福尼亚贝克斯菲尔德上空对它们的自然浓度进行了检测。他们的观察揭示了气溶胶的重要的夜间增长模式，气溶胶会随着较高的氮氧化物浓度而增加，并在有可与硝酸盐——这是形成有机气溶胶的一个中间步骤——相互作用的高浓度有机分子存在时降低。他们的发现提示，减少氮氧化物排放——例如，通过使用燃烧较为清洁燃料的汽车引擎——可帮助减少气溶胶的产生。
研究人员在一个叫做BCKDK的基因上发现了突变，这些突变看来导致了一种与癫痫和智力障碍有关的罕见形式的自闭症。然而，这种特殊形式的自闭症似乎在小鼠中是可被治疗的，这提示类似的治疗可能也会令人类患者受益。Gaia Novarino及其同事对两个有受到自闭症、癫痫和智力障碍影响的孩子家族的外显子组——或基因组中的编码区域——进行了测序。据研究人员披露，一个家族为土耳其人血统而另外一个家族的祖先来自埃及；这两个家族都在BCKDK基因上表现出了相同的失活突变。Novarino及其他研究人员接着在小鼠身上进行了试验并发现，当BCKDK失活时，这些啮齿动物会出现诸如震颤、癫痫发作及后肢抱握瘫软等神经系统异常。通过给那些BCKDK缺乏的小鼠提供富含支链氨基酸，或BCAAs——这种氨基酸因为BCKDK突变而减少——研究人员能够逆转那些异常中的某些情况。他们说，在病人中，富含BCAAs的饮食可帮助将血浆BCAA水平正常化。合起来看，这些结果提示，有可能确认由特定突变——如那些在BCKD上的突变——引起的罕见遗传性疾病的患者，并可通过对病人外显子组进行测序及将个体基因与他们的基础生理学挂钩从而朝着治疗的方向迈进。
研究人员报告说，人类基因组中的一大片与其他哺乳动物不相共有的部分受到了进化的“约束”，这意味着这些区域可能对我们人类生物学特有的方面而言是具有本质性的。人类基因组的大部分在一定程度上被转录，但其中只有一部分是进行蛋白质编码或调控基因表达的。余下的DNA的功能及其对人类生物学的必要性在大体上是未知的。Lucas Ward和Manolis Kellis在检查来自千人基因组和ENCODE项目的资料时对那些与其他哺乳动物所不相共有的人类基因组区域进行了研究。在这些区域中的一个广泛范围的基因组成分看来处于人类特有的进化约束之下，其中包括4%的功能仍然未知的基因组。这些成分具有生物化学上的活性，即便它们不是直接与基因相关，且它们显示出相对较低的序列多样性，提示有害变异体随着时间的推移已经通过“净化选择”被清除了，而该“净化选择”存在于人类进化的演化轨迹之内。
比较许多不同个人——他们中有些患病、有些健康——基因组的研究已经发现了大量的与某些疾病相关的基因变异体。一项新的报告将这一资讯整理成一幅更为完整的图像，即这些变异体中有多少——这些变异体相对次要且它们本身常常不会影响蛋白质序列——促成了诸如多发性硬化、克隆氏病和心脏病。Matthew Maurano及其同事分析了在ENCODE项目、路线图表观基因组学计划及千人基因组计划中所研究的数百个人类细胞和组织样本。他们确认，许多非编码的、与疾病相关的变异体位于调控性DNA附近，调控性DNA是控制不同基因表达的体系的一部分。这些变异体的调控角色对特定组织类型和发育阶段表现出了特异性。这些发现为确认复杂的人类疾病的遗传基础提供了一个框架。例如，研究人员发现与诸如I型糖尿病、类风湿性关节炎、克隆氏病及狼疮等自身免疫性疾病相关的DNA序列变异中有24.4%处于那些与一组特殊的转录因子结合的位置之内，从而凸显了对自身免疫性疾病而言重要的某调控网络的一部分。Eric Schadt和Rui Chang在一则相关的《观点栏目》中讨论了该研究，并提出，来自像这种研究的见解可显著改善研究人员的构建最能定义某种特定疾病的某种蛋白质的概况或“生物标记物”的能力。
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