5月26日《自然》杂志精选

2011-6-10 08:28 来源: 科学时报
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封面故事:疫苗免疫问题聚焦  

本期一系列新闻特写文章、评论文章和研究论文聚焦于疫苗和免疫问题。在一篇文章中,Rino Rappuoli和Alan Aderem提出,到2020年,合理设计的疫苗将能够解决HIV/艾滋病、疟疾和肺结核三种问题。在Comment栏目中,Julie Leask提出一个问题:在发达社会中人们怎样才能对免疫有更大的接受程度。Heidi Larson和Isaac Ghinai总结了在发展中国家脊髓灰质炎长期防治工作中所得到的经验教训。在“新闻特写”栏目中,Roberta Kwok分析了最近的疫苗安全问题;Corie Lok介绍了免疫学家Bruce Walker及其为彻底改变HIV疫苗研究领域所作的尝试。  

蛋白复合物的单分子解析 

对蛋白相互作用进行分析,是了解细胞功能和调控的关键。Taekjip Ha及其同事建立了以单分子分辨率来解析来自细胞和组织的蛋白复合物的身份及化学计量特征的一种新方法。被称为“单分子下拉”(SiMPull)的这种方法能区分一种蛋白的多种关联状态,同时还允许通过“光漂白”层次分析来确定复杂的化学计量特征。该分析方法的潜力在各种不同场景下都得到了演示,其中包括利用来自组织提取物、细胞器及膜蛋白的内生蛋白所进行的分析工作。

利用数据库确定蛋白结构的新方法

由于“蛋白数据库”(Protein Data Bank)现已有超过6万个结构,所以经常有可能创建基于同源性的模型,来帮助确定具有一个未知三维结构的某一蛋白的X射线晶体结构。但当人们所感兴趣的蛋白的序列与已知结构的符合程度不到30%时,当前的方法通常会失败。一种能够克服这一局限性的新方法已经建立,并成功地用在了13个X射线衍射数据集的8个当中,它们用传统方法是不能得到解析的。只要分辨率为3.2埃或更好,在非对称单元中有四个或更少的版本,且已有“序列身份”符合度超过20%的同源蛋白的结构,那么在当前方法会失败的一半以上的情形中,该新方法应能在没有实验“相信息”的情况下快速确定蛋白的结构。

火星的形成与生长

Nicolas Dauphas和Ali Pourmand利用精确的铪—钨—钍同位素数据研究发现,火星吸积生长速度非常快,在200万年或更多的时间里就达到了其目前大小的约一半。这一发现与它是一个“受困”的行星“胚胎”,随后不曾与其他天体碰撞和合并的观点是一致的,并且也许还能解释为什么火星的质量远远小于金星和地球的质量。这些结果还表明,火星是在星云气体耗散之前生长的,当时直径约100公里的“微行星”(如球粒状陨石的母天体)仍在形成中。

真核生物登陆时间被提前 

在来自苏格兰高地西北“托里东组”的距今10亿年的前寒武纪页岩中所获得的化石发现表明,能够在陆地上生活的真核生物从海洋中登陆的时间要比人们以前所认为的更早。生命是在距今超过30亿年前从海洋中起源的,但人们对其首次出现在陆地上的时间却不是很清楚。微化石团块沉积在以前的湖床上和硅化的微生物垫中,代表着长达1毫米、有有机壁的一个多样化的多细胞生物类群中的成员。它们似乎曾是生活在淡水中的简单真核生物,而且也许有时会部分暴露于空气中。 

奥陶纪的海洋捕食者

“Anomalocaridids”是寒武纪海洋中巨大的节肢动物捕食者。它们是来自加拿大中寒武纪伯吉斯页岩的奇特化石发现之一,并以此而出名,已在世界各地的寒武纪地层中发现,但人们过去却广泛认为它们及其亲缘种没有存活到寒武纪之后。现在,Peter Van Roy和Derek Briggs通过关于来自摩洛哥奥陶纪地层的“Anomalocaridids”的一篇报告,将这些奇特动物的记录延伸到了奥陶纪。除了它们之外,最近还有一些来自这个国家的寒武纪动物化石见诸报道。其中的一种奥陶纪“Anomalocaridids”长度约一米左右,也许能够挑战鹦鹉螺目软体动物等捕食者在海洋中的统治地位。  

基于T-细胞的HIV/艾滋病免疫新路线

在近年来发生的一些引起人们高度关注的临床试验失败之后,HIV/艾滋病疫苗研究的重点已从控制病毒复制的基于T-细胞的疫苗转向阻断感染发生的疫苗。对于基于T-细胞的免疫方法,Hansen等人走了一条新路,他们所采用的是巨细胞病毒(CMV)载体。他们发现,接种一种针对“猿免疫缺陷病毒”(SIV)的、基于“恒河猴-CMV”的疫苗,可以使恒河猴对SIV有长期抵抗力。这种保护似乎是由组织中的T-效应子记忆反应来调控的,说明CMV等持久性病毒载体在HIV/艾滋病疫苗中可能是有效的。