作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2014-1-6 9:28:34
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1月2日《自然》杂志精选

 
大气混合作用造成气候模型不确定性
 
这篇论文为根据气候模型预测全球变暖中所存在的长期不确定性提供了一个解释。在所预测的气候敏感度(因外部影响而造成的全球变暖程度)对于大气中二氧化碳含量加倍的情形来说范围在1.5摄氏度至5摄氏度之间。人们一直假设,云模拟所存在的不确定性是造成模型差异的根源。
 
Steven Sherwood等人在这篇论文中分析了43个气候模型的输出,发现气候敏感度的总不确定性中约有一半可以在下对流层和中对流层之间的混合作用的不同处理方式上找到根源,而且这种情况大部分发生在热带。由于受到观测数据的局限,所以本文作者通过模型模拟显示,气候敏感度可能超过3摄氏度,而不是当前所估计的1.5摄氏度这个下限。这样的话,模型所预测的未来变暖会更为严重。
 
一个“尼安德特”女子的基因组序列
 
最近在南西伯利亚阿尔泰山脉的“丹尼索瓦洞穴”中所做的挖掘工作,产生了大量原始人类化石,它们来自人类也许已定居25万年或更长时间的一个地点。现在,一个高质量基因组序列已从距今约5万年的一块趾骨(一块“近节趾骨”)被确定,后者是2010年从“丹尼索瓦洞穴”的东坑道挖掘出来的。该序列属于一个“尼安德特”女子,其父母是近亲——也许是异父/异母同胞或叔父—侄女关系。这种近亲繁殖在她的近祖中也普遍存在。与其他远古和当今人类基因组所作比较,显示了发生在“尼安德特人”、血缘关系相近的“丹尼索瓦人”和早期现代人类之间的几个基因流动事件,可能还包括从一个未知的远古人群向“丹尼索瓦人”的基因流动。这一高质量“尼安德特人”基因组还可帮助明确列出在现代人类与“尼安德特人”和“丹尼索瓦人”的祖先分开之后所发生的、已固定在现代人类基因组中的基因取代。
 
抗青蒿素疟疾的一个标记
 
青蒿素抗药性在所分离出的东南亚疟疾病原体“镰刀形疟原虫”中的传播,可能会葬送为在全世界根除这种疾病所作努力。监测抗药性这一重要工作一直受阻于缺少一个分子标记。现在,Frederic Ariey及同事识别出了“镰刀形疟原虫”青蒿素抗药性的一个主要决定因子,它也许能提供这样一个标记。他们发现,该寄生虫的PF3D7_1343700 kelch propeller domain 中发生的突变与抗药性最近的传播有关。与在2001年和2012年间收集的样本所作比较显示,与抗药性的传播相一致的是,该标记的频率也增加了。除了提出一个有用的标记外,这些发现还有可能加深我们对抗药性怎样形成的认识,同时为在寻找新型抗疟疾药物中怎样绕过抗药性提供思路。
 
太阳系外“双星记”
 
本期杂志上的两篇论文报告了“哈勃太空望远镜”对两个分开的、比木星小一些的太阳系外行星的观测结果。Heather Knutson等人观测到质量与海王星相似的行星GJ 436b的四次“凌日”;Laura Kreidberg等人观测到较小的“超级地球”GJ 1214b的15次“凌日”。穿过这些行星大气层的星光的透射光谱应能对它们各自大气层的性质提供一个很好指示,而对这两个行星来说从“哈勃太空望远镜”的“Wide Field Camera 3”获得的光谱都是几乎没有任何特征。Knutson等人认为,他们的数据表明,GJ 436b上要么存在一个高云盖,要么存在一个氢含量低的大气层。Kreidberg等人的结论是,研究人员的近红外光谱表明,GJ 1214b存在高空云,这些云掩盖了该行星的低层。
 
寻根最早美洲人
 
最早的美洲人是从哪里来的,他们是谁?在这两个问题上,对遗传和考古证据的解读都会引起争议。来自中南西伯利亚Mal’ta的一个2.4万年前的人体标本的基因组草图(迄今所报告的最早的现代人类基因组序列)的发表,也许能帮助澄清问题。Eske Willerslev及同事发现,来自Mal’ta的这个人与当今的美洲土著人和最初至当今的西方欧亚人在遗传上密切相关,但与东亚人关系不大。这意味着,与西方欧亚人有关的人群过去的分布要比人们普遍认为的更偏向东北。
 
作者估计,14%至38%的美洲土著人祖先起源于古代这一Mal’ta人群,因此他们的祖先不是东亚人、而是西方欧亚人,这也许可解释为什么最早美洲人的几个头盖骨都曾被报告说具有非东亚人特征。
 
钙通道的超级选择性
 
“电压门控的钙”(CaV)通道具有显著选择性,可帮助Ca2+从细胞外介质(在其中Na+浓度比Ca2+浓度高70倍)中输入。CaV通道是怎样解决这一基本生物物理问题的仍不清楚。这篇研究论文发表了全长度四聚体细菌NaV通道的几个X射线晶体结构,该通道是通过突变生成的,起一个高度选择性“电压门控钙通道”的作用。这些结构显示,在小孔内有三个Ca2+结合点:两个高亲和性Ca2+结合点和一个低亲和性点——Ca2+在穿过小孔运动时占据后者。Ca2+离子在穿过该通道时保持近乎充分水合状态,这与教科书上所描述的充分脱水的金属离子结合到氨基酸侧链上或紧贴选择性过滤器内壁的骨干羰基基团上的情形是完全相反的。
 
信使RNA修饰的功能作用
 
高等真核生物的信使RNA (mRNA)被N6-甲基腺苷广泛修饰,但这种修饰的功能作用一直不清楚。现在,Chuan He及同事发现,在人类细胞中,这些被修饰的碱基是被一组名为YTHDF2的蛋白识别的,不仅是在mRNA中,而且还在各种非编码RNA中。一旦结合,这些蛋白便通过将RNA定向到细胞RNA降解点上来介导它的降解。该修饰过程以这种方式充当RNA寿命的一个调控因子。
 
(田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《中国科学报》 (2014-01-06 第2版 国际)
 
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