作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2010-1-15 9:17:42
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1月14日《自然》杂志精选

 
封面故事:
 
控制昆虫进攻性信息素的
 
神经回路
 
控制进攻性的信息素已在昆虫和小鼠身上被发现,但其中所涉及的神经回路却仍不清楚。Liming Wung和David Anderson发现,由雄性果蝇产生的挥发性信息素cVA能通过激发表达一种名为Or67d的cVA受体蛋白的嗅觉神经元来促进雄性对雄性的攻击性。这个神经回路是通过由cVA促进的攻击性来调控雄性种群密度及雄性果蝇从食物源的扩散所必需的。用经典遗传模型果蝇所进行的这项研究工作,使有关攻击行为的研究向详细的基因操纵和调查方法敞开了大门。本期封面所示为一只雄性果蝇对另一只走在它前面的雄性对手进行“翅膀威胁”,这是一种典型的攻击行为。
 
大豆基因组完成测序
 
大豆是一种重要的商业作物,既提供蛋白,又提供油料,其与固氮菌的共生关系使它成为轮作系统中的一种高利润作物。现在,它的基因组已完成测序:它是第一个完成测序的豆科植物基因组,也是用整基因组“猎枪”法测序的最大植物基因组。大豆的遗传史多彩多姿:基因组复制发生在距今5900万年和1300万年间,产生一个复制率很高的基因组,其中近75%的基因以多版本存在。大豆基因组准确序列的获得将加快改良大豆品种的培育。
 
癌症基因组的对比分析
 
本期Nature上介绍的两个癌症基因组序列让我们看到,下一代测序技术将会怎样为我们提供有关突变过程、修复通道和与癌症发育相关的基因网络的信息。第一篇论文介绍从一位小细胞肺癌患者的一个骨髓转移体系获取的一个细胞系的基因组。这种癌症是吸烟诱导的典型癌症类型,其序列包含烟草的烟雾里所存在的超过60个致癌基因中的一些突变特征。第二篇论文将一个黑素瘤细胞系的全部基因组序列与来自同一个体的一个类淋巴母细胞系进行对比。这是对一种固体肿瘤所作的首次全面突变分析,它显示了因暴露于紫外线所造成的DNA损伤的一个主导性突变特征。
 
再造加氧酶的方法
 
“I-型二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶”是自然界最丰富的蛋白,在很多植物和藻青菌(蓝细菌)的光合作用中催化大气二氧化碳的吸收。它是生物技术工作者的一个主要目标,因为如果其有限的催化效率能够提高,也许就有可能利用它来培育改良的作物。利用试管重建和低温电子显微镜对来自名为“聚球藻”的一种藻青菌加氧酶所作的研究显示,GroEL/GroES伴侣蛋白的亚单元折叠与亚单元组合因伴侣蛋白RbcX2而密切关联,后者起一个“分子订书针”的作用。以这种方式来重建加氧酶的方法,也许可用作再造具有潜在更高效率加氧酶的一个有用工具。
 
大多数矮星系
 
无凸起之谜已解开
 
观测表明,大多数矮星系几乎没有凸起部分,它们由一个转动的恒星盘组成,这个恒星盘嵌入在一个由冷暗物质组成的巨大的、密度近乎恒定的核心晕中。这个结果与以冷暗物质居支配地位为依据的模型所作的预测不相符:按照这些模型,科学家预测出的星系总是有致密的球状恒星凸起和陡峭的中央暗物质剖面,因为低角动量重子和暗物质会通过吸积和反复合并而沉降到星系中心。Governato等人进行的水动力模拟解决了这个矛盾。来自超新星的强外流带走了低角动量气体,从而限制了凸起的形成,降低了星系中心周围暗物质的密度。
 
巢寄生的寄主与入侵者
 
怎样斗智斗勇
 
被巢寄生鸟当做目标的很多鸟类已学会拒绝寄生鸟的卵,但它们却很少有排斥寄生鸟幼鸟的——如果这些幼鸟得以孵化出来的话,即便这些幼鸟与它们自己的幼鸟在大小上的差别显而易见。同一物种内的寄生是较为罕见的一种巢寄生形式,但这种情况下幼鸟拒绝的确会发生。研究人员对此进行了一系列幼鸟交叉养育实验,实验对象是美洲黑鸭。实验结果表明,父母利用一窝中的第一只作为一个模板来孵化,并以此作为依据来判断以后所孵化的是否有可能是潜在入侵者的后代。这种学习规则也许可解释为什么幼鸟识别作为针对鸟类巢寄生的一种寄主防卫手段令人迷惑不解地不存在:对大多数物种间寄生形式的寄主来说,幼鸟识别可能是起反作用的,因为入侵者通常孵化得早,有很好的机会成为同窝幼鸟的模板。
 
“气孔蛋白”在拟南芥中被发现
 
作为植物叶子表皮组织与大气之间交换二氧化碳的门户,气孔是植物生理中的关键要素。因此,它们也是植物的遗传及环境调控的焦点,但此前一直没有发现气孔发育的正信号作用因子。现在,一种具有气孔诱导性质的蛋白已在拟南芥中被发现。该蛋白被称为“气孔蛋白”,它是一种富含半胱氨酸的肽,见于新叶子内组织(叶肉)层中,在那里它可能通过与细胞表面受体TMM结合来起动气孔细胞系的形成。这一发现提出一个可能性:“气孔蛋白”也许可用来培育具有高气孔密度、从而具有高二氧化碳吸收容量的作物和树木——不仅可以通过基因工程方法来培育,而且可通过喷洒合成“气孔蛋白”或相关合成肽的方法来培育。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2010-1-15 A4 国际)
 
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