作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2010-3-19 9:07:02
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3月4日《自然》杂志精选
 
封面故事:
 
人肠道微生物的基因目录

 

人体是大约100万亿微生物细胞的宿主,其中大部分在肠道中,在那里它们对人的生理和营养都有深远影响,而且现在还被认为对人的生命非常关键。肠道微生物帮助人从食物中摄取能量,肠道微生物群落的变化还可能与肠道疾病或肥胖症有关。现在,一个国际合作课题组(该课题组是“人类小肠元基因组学”项目的构成部分,该项目简称为MetaHIT)发表了从丹麦和西班牙124位健康的、超重的和肥胖的成年人以及炎症患者提取的人肠道微生物菌落的一个基因目录。所获数据为了解这一基因组(比人类基因组大150倍)提供了第一手资料,并且表明这些基因大部分是在不同个体之间共享的。根据由这些基因所编码的各种不同功能,研究人员就有可能来确定最小的肠道元基因组和最小的肠道细菌基因组。
 
线粒体DAMPs与
 
创伤性败血症
 
线粒体是细菌的内共生后代,在经过数百万年共同演化之后,它们现在所服务的真核细胞对其非常容忍。但在危机关头,它们之间的关系似乎会紧张。用曾遭受严重创伤的患者的血浆样品所做试验表明,线粒体DAMPs(即“与损伤相关的分子模式”简称)因组织损伤而被释放到循环系统中,在那里它们通过特定甲酰肽受体激发嗜中性白血球(或称嗜中性粒细胞)。这会触发系统炎症、组织损伤和明显的败血症。这些与受体相互作用的DAMPs,是针对被称为PAMPs(即“与病原体相关的分子模式”简称)、表达在入侵微生物上、引起细菌性败血症的分子的先天免疫反应的构成部分。
 
未来量子计算机
 
将采用什么技术
 
由于具有由量子力学的奇异现象主导的基本信息处理单元(量子位),所以量子计算机具有以远远好于今天利用传统“位”的计算机的性能来处理某些计算的潜力。尽管如此,实用量子计算机(如果它们能够问世的话和当它们问世之后)将采用什么技术还远不清楚。在一篇内容非常广泛的综述文章中,来自该领域主要实验室的六位研究人员介绍了有关量子信息系统硬件的最新工作。他们对当前所采用的材料(包括掺杂硅中供体原子的核自旋、砷化镓中的电子自旋以及金刚石中的氮空缺中心)进行了比较,并对尚未问世的材料进行了猜测。
 
酵母的古老基因变异
 
一种以前人们不知道的基因变异已在有关芽殖酵母(酿酒酵母的一个近亲)的一项研究中被发现。半乳糖(GAL)利用基因网络的关键特征在大多数酵母物种中都保留了下来,但芽殖酵母这个种没有功能性GAL基因,不能将半乳糖作为碳的一个来源来利用。这项新的研究关注从日本分离得到的不能利用半乳糖的芽殖酵母与能够利用这种糖的葡萄牙菌种之间的差别。基因组分析显示,日本菌种中有高度退化的、非功能性GAL假基因,而葡萄牙菌种则有功能性GAL基因。这两种不同状态(被称为“均衡的、未关联的基因网络”,简称BuGNP)似乎有一个古老起源,共存于芽殖酵母作为一个物种存在的整个历史中。
 
蚊子的气味受体蛋白
 
气味识别被很多疾病的昆虫传播媒介用来定位其宿主,它们是通过我们在很大程度上还不知道的分子过程来做到这一点的。现在,研究人员利用基因工程果蝇的“空神经元”体系已确定了“冈比亚按蚊”(撒哈拉以南非洲的主要疟疾传播媒介)全部气味受体蛋白。这些受体大部分都具有广泛活性,能对一系列不同气味作出反应,但少数却比较有针对性,只对一种或少数几种气味作出反应。几十种受体对人汗液中的化合物有强烈反应,因此该发现为控制疟疾提供了可能的目标。
 
新发现的高温有机超导体
 
新的高温超导体在继续出现(值得注意的最新发现是砷化铁),但过去10年一直没有发现新的有机超导体。现在,研究人员在高达18K的温度下在用钾或铷掺杂的一种简单的烃分子的晶体中发现了超导性。该新化合物的基础是“二萘品苯”,它是一种由5个苯环组成的分子,这些苯环彼此共享边缘。该分子结晶形成一种有序的分子固体。碱金属向晶格中的插入,在正常情况下使一种半导体材料的体系中诱导产生金属行为和超导性。钾掺杂的“二萘品苯”中18K的转变温度对于一种有机超导体来说是很高的,只有碱金属掺杂的C60有更高的转变温度。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2010-3-19 A4 国际)
 
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