生命科學(xué)進(jìn)展市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

生命科學(xué)進(jìn)展ReportfromSciencesince第1頁(yè)第1頁(yè)激素leptin與行為中間環(huán)節(jié)科學(xué)家們最近發(fā)覺(jué)激素leptin是通過(guò)大腦中愉快中心(pleasurecenter)發(fā)揮作用，使人們對(duì)食物興趣減少，但對(duì)高能量消耗活動(dòng)興趣增長(zhǎng)。Leptin被認(rèn)為是體內(nèi)“脂肪調(diào)整器”，當(dāng)脂肪積累過(guò)多時(shí)，它克制食物攝取并增進(jìn)新陳代謝。但是該激素作用內(nèi)在神經(jīng)行為機(jī)理以前始終不清楚。Fulton等人將大鼠連接到一個(gè)系統(tǒng)上，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)大鼠能夠電刺激它們下丘腦幾種部位來(lái)得到“腦刺激獎(jiǎng)勵(lì)”。當(dāng)減少大鼠日常食物量時(shí)，大鼠增長(zhǎng)了對(duì)一些部位刺激，但給它們注射leptin后，不再增長(zhǎng)對(duì)這些部位刺激。其它部位不受限制食物影響，但受leptin影響。這些結(jié)果將leptin與大腦“獎(jiǎng)勵(lì)電路”(rewardcircuitry)聯(lián)系在一起，這也是酒精及其它成癮物質(zhì)目的。激素leptin反作用表明它是通過(guò)減少一行為獎(jiǎng)勵(lì)值和增長(zhǎng)與其競(jìng)爭(zhēng)行為獎(jiǎng)勵(lì)值來(lái)影響行為。第2頁(yè)第2頁(yè)寄生蟲(chóng)生存策略引起瘧疾寄生蟲(chóng)為了適應(yīng)寄主體內(nèi)免疫防御系統(tǒng)形成了一個(gè)不尋常策略：它們繁殖出更多雄性以適應(yīng)特殊生存環(huán)境。許多動(dòng)物依據(jù)本身生存環(huán)境調(diào)整它們后代性別百分比，新研究表明瘧原蟲(chóng)是一個(gè)特例，其生存環(huán)境由寄主免疫系統(tǒng)所決定。Paul等人研究發(fā)覺(jué)當(dāng)寄主產(chǎn)生激素促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin)使得骨髓中紅細(xì)胞增長(zhǎng)時(shí)，瘧原蟲(chóng)性別百分比中雄性偏多。在這種情況下，血液對(duì)雄性瘧原蟲(chóng)而言是一個(gè)惡劣環(huán)境，克制了寄生蟲(chóng)活動(dòng)以及它們使雌性受精能力。做為回應(yīng)，瘧原蟲(chóng)就大量繁殖雄性后代。第3頁(yè)第3頁(yè)解讀線蟲(chóng)基因組假如說(shuō)基因組像一本書(shū)，那么科學(xué)家當(dāng)前已能讀出幾種生物中大部分單詞，也就是基因。但是要理解其中含義，科學(xué)家將不得不弄清這些單詞是如何構(gòu)成句子，也就是說(shuō)這些基因做什么，它們指令是如何實(shí)現(xiàn)。一個(gè)研究小組通過(guò)研究由一組線蟲(chóng)基因編碼蛋白質(zhì)產(chǎn)物互相作用正在開(kāi)展對(duì)這個(gè)問(wèn)題研究。線蟲(chóng)基因組已所有測(cè)序。Walhout等人用一個(gè)新辦法(該辦法應(yīng)當(dāng)能使研究整個(gè)線蟲(chóng)基因組“語(yǔ)法”成為也許)，集中研究了涉及線蟲(chóng)陰門(mén)發(fā)育27個(gè)基因。他們能描繪出已知和也許新蛋白質(zhì)互相作用并注釋了約100個(gè)先前未區(qū)別基因產(chǎn)物。在相關(guān)研究評(píng)述中，Kim指出，由于哺乳動(dòng)物和線蟲(chóng)擁有許多相同基因，線蟲(chóng)蛋白互相作用圖將有助于發(fā)覺(jué)哺乳動(dòng)物中類(lèi)似互相作用。第4頁(yè)第4頁(yè)科學(xué)家用胚胎分裂克隆出獼猴ClonalPropagationofPrimateOffspringbyEmbryoSplitting,byA.W.S.Chan,etal.

一個(gè)科研小組在本期《科學(xué)》上宣布了獼猴Tetra問(wèn)世，這是初次用分裂胚胎原始細(xì)胞辦法“克隆”出第一只靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，該辦法可用來(lái)取得多只完全相同動(dòng)物。Chan等人在尋找避免老式克隆技術(shù)潛在缺點(diǎn)過(guò)程中，采用了這種新辦法。他們希望用它哺育出適合于研究人類(lèi)疾病遺傳不變?cè)囼?yàn)對(duì)象，也也許為以后進(jìn)一步研究建立胚胎干細(xì)胞系。Chan等人技術(shù)把8個(gè)細(xì)胞獼猴胚胎分離成4個(gè)各含2個(gè)細(xì)胞組，研究人員然后把它們轉(zhuǎn)移到一位“代理”母親體內(nèi)，希望哺育出一模同樣四胞胎。盡管Tetra是唯一活著生下來(lái)，但該過(guò)程產(chǎn)生了4胎，成功率為31%，通常體外受精成功率是53%。第5頁(yè)第5頁(yè)補(bǔ)充維生素A“金色”大米EngineeringtheProvitaminA(beta-Carotene)BiosyntheticPathwayinto(Carotenoid-Free)RiceEndosperm,byXudongYe,etal.

研究人員用遺傳工程辦法研制出一個(gè)更富營(yíng)養(yǎng)新型大米。這種大米將有助于消除當(dāng)前正威脅著全世界許多人維生素A缺乏癥。Ye等人將三種基因引入水稻中，使其產(chǎn)生β胡羅卜素。哺乳動(dòng)物需要用β胡羅卜素合成維生素A。β胡羅卜素(也稱維生素A前體)使大米這種常見(jiàn)主食呈現(xiàn)出金黃色。一旦這種植物繁殖系建立起來(lái)，發(fā)展中國(guó)家農(nóng)民可免費(fèi)得到種子。據(jù)預(yù)計(jì)，全球既有1.24億兒童缺乏維生素A，造成各種健康問(wèn)題，缺乏維生素A也是引起失明常見(jiàn)原因。Guerinot在相關(guān)研究評(píng)述中指出：迄今為止，大多數(shù)改變遺傳特性試驗(yàn)僅需要轉(zhuǎn)移一個(gè)基因，而Ye等人成功地轉(zhuǎn)移了產(chǎn)生β胡羅卜素所必需三種基因，能夠稱得上是一個(gè)“技術(shù)上杰作”。第6頁(yè)第6頁(yè)影響生育細(xì)胞表面蛋白缺乏細(xì)胞表面蛋白CD9雌性小鼠，由于精子不能與其卵子相融合，生殖力明顯下降。這一發(fā)覺(jué)有也許闡明CD9蛋白確實(shí)切功效并揭示出造成一些人類(lèi)不育癥也許原因。LeNaour等人在破壞了小鼠中CD9基因后發(fā)覺(jué)缺乏CD9似乎只影響雌性──延緩懷孕、減少胎兒數(shù)目和增長(zhǎng)幼子死亡率。盡管雌鼠仍含有正常卵細(xì)胞和排卵周期，但卵子卻失去了與精子融合正常功效。Migado等人在類(lèi)似試驗(yàn)中也發(fā)覺(jué)缺乏CD9雌鼠不育率有所增長(zhǎng)。當(dāng)把精子強(qiáng)行注入到這些雌鼠卵細(xì)胞后，受精卵仍能正常發(fā)育，表明不育率升高是由融合失敗造成，而并不是卵細(xì)胞有缺點(diǎn)。

匯報(bào)：SeverelyReducedFemaleFertilityinCD9-DeficientMice,byFrancoisLeNaour,etal.第7頁(yè)第7頁(yè)讓植物放松警惕基因科學(xué)家們克隆出一個(gè)蛋白質(zhì)基因，這種蛋白質(zhì)幫助蠶豆關(guān)閉控制水分蒸發(fā)氣孔。弄清這種關(guān)鍵蛋白活性部位以及它是如何作用，也許使其成為未來(lái)改進(jìn)植物技術(shù)標(biāo)靶，也許能哺育出收割前自行脫水農(nóng)作物或提升澆灌田里農(nóng)作物產(chǎn)量。這種蛋白質(zhì)主要通過(guò)調(diào)整氣孔周?chē)Ｐl(wèi)細(xì)胞活動(dòng)發(fā)揮作用，同時(shí)本身被激素ABA所激活。激素ABA控制作物對(duì)干旱等環(huán)境壓力反應(yīng)。Li等人發(fā)覺(jué)置換保衛(wèi)細(xì)胞蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸就足能夠讓氣孔對(duì)ABA發(fā)出關(guān)閉信號(hào)失去反應(yīng)。

匯報(bào)：RegulationofAbscisicAcid-InducedStomatalClosureandAnionChannelsbyGuardCellAAPKKinase,byJiaxuLi,etal.

第8頁(yè)第8頁(yè)鞏固記憶新記憶開(kāi)始時(shí)只是隱隱約約，伴隨時(shí)間增長(zhǎng)會(huì)逐步在腦子里得到強(qiáng)化和鞏固，這是一個(gè)老想法，但它正不斷地得到最前沿研究人員關(guān)注?？茖W(xué)家們正在摸索諸如扁桃體(amygdala)和海馬(hippocampus)等大腦部位在鞏固記憶過(guò)程中作用，以及類(lèi)似于腎上腺素激素活動(dòng)在調(diào)整和增長(zhǎng)記憶強(qiáng)度方面作用。近期研究主要集中在記憶細(xì)胞機(jī)制上，尤其是記憶長(zhǎng)期增強(qiáng)(long-termpotentiation，簡(jiǎn)稱LTP)分子基礎(chǔ)。在這篇綜述中，McGaugh回顧了上個(gè)世紀(jì)記憶鞏固方面研究，并探討了諸如記憶幾種階段是互相聯(lián)系還是獨(dú)立，LTP是不是記憶基礎(chǔ)，鞏固能連續(xù)多久等研究焦點(diǎn)問(wèn)題。

綜述：Memory--aCenturyofConsolidation,byJamesL.McGaugh第9頁(yè)第9頁(yè)劫持”消化道神經(jīng)系統(tǒng)輪狀病毒

一項(xiàng)新研究發(fā)覺(jué)，被輪狀病毒（rotavirus）感染而引起腹瀉和嘔吐也許是輪狀病毒刺激腸神經(jīng)系統(tǒng)造成。每年與輪狀病毒相關(guān)腹瀉在發(fā)展中國(guó)家要奪去超出60萬(wàn)兒童生命，但是什么原因使消化道自己與自己過(guò)不去至今仍不清楚。發(fā)覺(jué)輪狀病毒與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)也許會(huì)為治療這種傳染病提供新路徑。Lundgren等人研究了輪狀病毒是如何刺激新生小鼠腸神經(jīng)系統(tǒng)，引起液體和電解液分泌。他們發(fā)覺(jué)四種阻礙神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)藥物也可影響分泌物分泌。另外，局部麻醉劑利多卡因（lidocaine）用于腸壁后，也可減少被輪狀病毒感染小鼠腹瀉。

匯報(bào)：RoleoftheEntericNervousSystemintheFluidandElectrolyteSecretionofRotavirusDiarrhea,byOveLundgren,etal.

第10頁(yè)第10頁(yè)胎兒如何對(duì)付母親免疫系統(tǒng)得以生存新研究表明，胎兒為了活著出生必須用一些蛋白質(zhì)克制母親免疫系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵部分（該部分通常襲擊帶有外源基因任何有機(jī)體）。因此，這些蛋白質(zhì)缺點(diǎn)有也許是造成動(dòng)物和人類(lèi)自發(fā)性流產(chǎn)原因。Xu等人發(fā)覺(jué)缺乏編碼Crry蛋白質(zhì)基因小鼠活不到出生。Crry蛋白質(zhì)主要克制一個(gè)叫補(bǔ)體系統(tǒng)(complementsystem)免疫反應(yīng)。人體中兩種蛋白質(zhì)DAF和MAP起著同樣調(diào)整補(bǔ)體作用。因此它們也許對(duì)胎兒生存至關(guān)主要。

匯報(bào)：ACriticalRoleforMurineComplementRegulatorCrryinFetomaternalTolerance,byChenguangXu,etal.

第11頁(yè)第11頁(yè)一起進(jìn)食昆蟲(chóng)能夠互相傳播病毒研究人員初次證實(shí)靠昆蟲(chóng)傳播病毒能夠在以同一寄主為食昆蟲(chóng)之間互相傳播，而寄主本身并不需要感染上這種病毒。這一發(fā)覺(jué)闡明共同取食也是病毒感染一個(gè)主要方式，使人們不只將注意力放在病毒貯源哺乳動(dòng)物寄主身上。Mead等人對(duì)一個(gè)常見(jiàn)家禽病毒--毒水泡性口炎(vesicularstomatitis)病毒--進(jìn)行了研究，他們觀測(cè)到：當(dāng)受感染與未受感染蚋(blackfly)在鹿鼠(deermice)身上一起取食時(shí)，未受感染蚋感染上了病毒，而鹿鼠卻沒(méi)有帶病毒跡象，表明病毒是由其它蚋?jìng)鞑?。這種傳染方式也許解釋一些靠昆蟲(chóng)傳播病毒在沒(méi)有寄主貯源情況下為何能夠存活下來(lái)。

匯報(bào)：TransmissionofVesicularStomatitisVirusfromInfectedtoNoninfectedBlackFliesCo-FeedingonNonviremicDeerMice,byDanielG.Mead,etal.

第12頁(yè)第12頁(yè)不怕胃酸幽門(mén)螺旋桿菌科學(xué)家們揭開(kāi)了幽門(mén)螺旋桿菌(Helicobacterpylori)能夠在人胃里生存秘密，這為預(yù)防胃炎、潰瘍和一些胃癌將會(huì)有所幫助。幽門(mén)螺旋桿菌是一個(gè)尤其能生存在我們胃里極度酸性環(huán)境下細(xì)菌，它是靠產(chǎn)生一個(gè)能夠抵消胃酸酶。Weeks等人觀測(cè)到，一個(gè)位于細(xì)菌膜上蛋白質(zhì)ureI負(fù)責(zé)調(diào)整這種酶生產(chǎn)。ureI蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上起“質(zhì)子通道”(protonchannel)作用，它控制進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)胃酸量。因此使ureI失活有也許讓幽門(mén)螺旋桿菌對(duì)胃酸襲擊變得敏感，這也也許是從正常胃中根除該細(xì)菌一個(gè)辦法。

匯報(bào)：AH+-GatedUreaChannel:TheLinkBetweenHelicobacterpyloriUreaseandGastricColonization,byDavidL.Weeks,etal.

第13頁(yè)第13頁(yè)耐高溫轉(zhuǎn)基因植物科學(xué)家們對(duì)煙草植物進(jìn)行了遺傳修飾，使其對(duì)高溫有更強(qiáng)抵抗力。氣溫達(dá)到35℃—40℃時(shí)，植物通常要停止光合作用。Murakami等人發(fā)覺(jué)，使負(fù)責(zé)產(chǎn)生葉綠體膜中某種脂肪酸基因“沉默”能夠哺育出更適應(yīng)高溫轉(zhuǎn)基因植物。在相關(guān)研究評(píng)述中，Sharkey指出“伴隨大氣層中溫室氣體濃度上升，高溫對(duì)植物影響是一個(gè)很主要研究領(lǐng)域”。

匯報(bào)：TrienoicFattyAcidsandPlantToleranceofHighTemperature,byYuukiMurakami,etal.

研究評(píng)述：SomeLikeItHot,byThomasD.Sharkey第14頁(yè)第14頁(yè)傳染病威脅野生動(dòng)物野生動(dòng)物傳染病日益嚴(yán)重，這不但對(duì)人類(lèi)健康，也給全球生物多樣性帶來(lái)了威脅。然而Daszak等人認(rèn)為至到現(xiàn)在，野生動(dòng)物傳染病仍沒(méi)有引起科學(xué)家們應(yīng)有注重。在這篇綜述中，作者解釋了造成野生動(dòng)物傳染病上升一些原因：比如人類(lèi)侵犯野生動(dòng)物棲息地、由家禽帶來(lái)感染、通過(guò)貿(mào)易和旅游引入新動(dòng)物及病原體、甚至氣候改變。正如作者所指出，傳染病對(duì)瀕危物種危害尤為嚴(yán)重。家禽、甚至人類(lèi)也受到野生動(dòng)物傳染病威脅，艾滋病和萊姆關(guān)節(jié)炎(Lymedisease)就是例子。作者提議，未來(lái)鑒定和控制野生動(dòng)物傳染病辦法應(yīng)仿效已用于人類(lèi)傳染病綜合性辦法。

綜述：EmergingInfectiousDiseasesofWildlife--ThreatstoBiodiversityandHumanHealth,byPeterDaszak,etal.第15頁(yè)第15頁(yè)克隆和生長(zhǎng)抗癌酶科學(xué)家克隆并測(cè)序了一個(gè)名為epothilone酶，這個(gè)酶可能被用做有效抗癌劑。Epothilone與另一個(gè)著名抗癌藥Taxol工作原理相同，它有潛力成為一個(gè)水溶性更加好、用于治療抗Taxol腫瘤藥。當(dāng)前，epothilone是用自然界細(xì)菌很慢、極少許地生產(chǎn)，不適于大量臨床使用。Tang等人克隆了該細(xì)菌生產(chǎn)epothilone基因簇團(tuán)，并把這些基因插入到另一個(gè)宿主細(xì)菌中，使其能快速、大量地生產(chǎn)epothilone。與自然生產(chǎn)epothilone細(xì)菌不同，這個(gè)新細(xì)菌工廠基因特性便于控制，為科學(xué)家提供了深入調(diào)整epothilone生產(chǎn)可能性。

匯報(bào)：CloningandHeterologousExpressionoftheEpothiloneGeneCluster,byLiTang,etal.

第16頁(yè)第16頁(yè)對(duì)付艾滋病病毒新候選目的科學(xué)家找到了一類(lèi)克制艾滋病病毒(HIV)化合物，它們可能用于治療對(duì)現(xiàn)有療法不敏感病人?，F(xiàn)有藥品經(jīng)過(guò)使HIV病毒逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)和蛋白酶(protease)失活，從而使被感染細(xì)胞里病毒不能自我繁殖。但一些HIV株系對(duì)這些藥品有了抗藥性。Hazuda等人以整合酶(integrase)為靶標(biāo)，這個(gè)酶對(duì)病毒將其DNA插入宿主基因組能力相關(guān)鍵作用。作者篩選了25萬(wàn)個(gè)不同化合物，發(fā)覺(jué)了兩個(gè)能克制整合酶活力。這兩個(gè)化合物都屬于二酮酸(diketoacid)類(lèi)，它們正是在酶幫助病毒DNA序列端部與細(xì)胞DNA結(jié)合時(shí)起干涉作用。即使也有其它化合物被提議為可能整合酶克制劑，但它們作用機(jī)制都不是這么，而且這些克制劑是否含有有用抗病毒作用也一直有爭(zhēng)議。

匯報(bào)：InhibitorsofStrandTransferThatPreventIntegrationandInhibitHIV-1ReplicationinCells,byDariaJ.Hazuda,etal.

第17頁(yè)第17頁(yè)從SIV到HIV以及艾滋病蔓延即使分析和試圖征服艾滋病毒(HIV)工作已進(jìn)行了二十年，但艾滋病仍在“進(jìn)化、擴(kuò)展、給人類(lèi)提出更大挑戰(zhàn)?！睋?jù)Hahn等人統(tǒng)計(jì)，HIV在非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)中近親SIV(simianimmunodeficiencysyndrome)已在27種靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中被發(fā)覺(jué)。科學(xué)家認(rèn)為HIV-1和HIV-2分別從黑猩猩和sootymangabey通過(guò)至少7種渠道傳給人類(lèi)。在這篇綜述中，作者討論了非洲靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物是如何成為包括HIV在內(nèi)反錄病毒家族潛在貯源，以及在20世紀(jì)早期HIV也許是如何跨過(guò)物種界線開(kāi)始成為人類(lèi)傳染病。使艾滋病上升為流行病社會(huì)原因，以及HIV與靈長(zhǎng)類(lèi)其它反錄病毒重組也許性，使徹底理解HIV過(guò)去和未來(lái)成為公共衛(wèi)生至關(guān)主要問(wèn)題。

綜述：AIDSasaZoonosis:ScientificandPublicHealthImplications,byBeatriceH.Hahn,etal.第18頁(yè)第18頁(yè)細(xì)胞依據(jù)需求送出蛋白質(zhì)有朝一日糖尿病患者也許可用下面方式來(lái)控制他們胰島素量：用基因療法將生產(chǎn)胰島素基因送入一些細(xì)胞；這些用基因工程生成胰島素在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum，簡(jiǎn)稱ER)里聚合在一起(ER是細(xì)胞分泌過(guò)程基地)；聚合在一起胰島素塊太大，不能從細(xì)胞里出來(lái)，直到病人用某種可口服“小分子”藥物。在ER里，這個(gè)小分子藥物能夠?qū)⒁葝u素塊破碎，從而細(xì)胞能將其依據(jù)需要送入血液--就象在非糖尿病患者系統(tǒng)中同樣。Rivera等人最近演示了主要蛋白質(zhì)，比如胰島素、生長(zhǎng)激素、以及其它自然地突發(fā)分泌蛋白質(zhì)(那些與疼痛、饑餓、血壓相關(guān))能夠存在ER內(nèi)，然后通過(guò)用小分子藥物控制其分泌。這個(gè)系統(tǒng)似乎在培養(yǎng)細(xì)胞和活小鼠身上都工作。最后障礙是將該系統(tǒng)與安全、有效基因療法結(jié)合在一起，這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有處理。在相關(guān)研究評(píng)述中，Aridor和Balch進(jìn)一步討論了這一工作。

研究文章：RegulationofProteinSecretionThroughControlledAggregationintheEndoplasmicReticulum,byVictorM.Rivera,etal.

研究評(píng)述：RegulatingExportofERCargo,byMeirAridorandWilliamE.Balch

第19頁(yè)第19頁(yè)瘧疾疫苗研究應(yīng)注意問(wèn)題一項(xiàng)新研究表明，一個(gè)人身上不同種瘧疾寄生蟲(chóng)之間相互競(jìng)爭(zhēng)，可使它們與宿主免疫系統(tǒng)一起工作使疾病不表現(xiàn)出來(lái)，產(chǎn)生一個(gè)跨物種免疫性。因此針對(duì)一個(gè)物種疫苗在這種情況下可能無(wú)效，甚至?xí)汞懠矄?wèn)題變得更壞。Bruce等人分析了新幾內(nèi)亞被感染但沒(méi)有癥狀孩子們身上幾個(gè)瘧疾寄生蟲(chóng)。他們發(fā)覺(jué)，不同物種寄生蟲(chóng)種群依次達(dá)到高峰，這可能是包括種群增加自調(diào)整效應(yīng)和種特有免疫反應(yīng)種群相互作用結(jié)果。瘧疾在發(fā)展中國(guó)家有很高發(fā)病率，因此瘧疾疫苗可能性對(duì)人們很有吸引力。但如這一研究所顯示，在瘧疾極常見(jiàn)地域，可能同時(shí)被不同寄生蟲(chóng)感染，一個(gè)只針對(duì)某個(gè)詳細(xì)物種疫苗可能給其它種寄生蟲(chóng)更加快地繁殖提供更多機(jī)會(huì)。

匯報(bào)：Cross-SpeciesInteractionsBetweenMalariaParasitesinHumans,byMarianC.Bruce,etal.第20頁(yè)第20頁(yè)神經(jīng)之間不通訊也能建立系統(tǒng)一個(gè)使神經(jīng)元不能互相“交談”單個(gè)基因突變能夠完全毀掉大腦功效，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)育過(guò)程中能正常建成。Verhage等人發(fā)覺(jué)，缺乏munc18-1基因小鼠是完全癱瘓，并也許因其不能呼吸，在出生后馬上死亡。刪除munc18-1基因停止了所有神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmitter)分泌，神經(jīng)遞質(zhì)是從軸突(axon)頂端傳到臨近神經(jīng)元化學(xué)信使。但作者發(fā)覺(jué)，停止神經(jīng)遞質(zhì)分泌并不制止胚胎中正常大腦形成。由此可見(jiàn)，大腦復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不需要神經(jīng)傳遞也能發(fā)育。但一旦神經(jīng)元之間聯(lián)接建立了，假如沒(méi)有神經(jīng)傳遞，它們就會(huì)退化。

匯報(bào)：SynapticAssemblyoftheBrainintheAbsenceofNeurotransmitterSecretion,byMatthijsVerhage,etal.第21頁(yè)第21頁(yè)基因組學(xué)和生物信息學(xué)基因組學(xué)正在給研究者帶來(lái)一個(gè)主要新工具，使他們能夠鑒定生物體制造據(jù)有醫(yī)學(xué)主要性化合物詳細(xì)環(huán)節(jié)。在這篇研究評(píng)述中，Cane描述了基因組學(xué)和分子生物學(xué)如何為新酶以及它們?cè)谝恍┥锖铣陕窂阶饔冒l(fā)覺(jué)做出奉獻(xiàn)兩個(gè)最近例子。過(guò)去，發(fā)覺(jué)新酶典型辦法是基于測(cè)試，看看哪些酶作用引起給定生物化學(xué)改變；最近，研究者們開(kāi)始用核酸序列來(lái)辨認(rèn)也許候選酶。

研究評(píng)述：BiosynthesisMeetsBioinformatics,byDavidE.Cane第22頁(yè)第22頁(yè)酒精如何損壞胎兒大腦科學(xué)家告誡我們，懷孕期間飲用含酒精飲料會(huì)給發(fā)育中胎兒帶來(lái)一系列問(wèn)題，既胎兒酒精綜合癥(fetalalcoholsyndrome,簡(jiǎn)稱FAS)。現(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)覺(jué)了酒精是怎樣破壞胎兒大腦。一系列用新出生小鼠做試驗(yàn)揭示，乙醇制止谷氨酸受體活動(dòng)同時(shí)使大腦中一些其它受體超活化，這兩個(gè)過(guò)程都帶來(lái)大腦細(xì)胞死亡，降低大腦總質(zhì)量。人類(lèi)對(duì)應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展階段從懷孕第7個(gè)月開(kāi)始。依據(jù)接觸乙醇時(shí)間長(zhǎng)短，不同類(lèi)型腦細(xì)胞可能被損壞，造成與FAS相關(guān)各種神經(jīng)心理(neuropsychiatric)問(wèn)題。

匯報(bào)：Ethanol-InducedApoptoticNeurodegenerationandFetalAlcoholSyndrome,byChrysanthyIkonomidou,etal.第23頁(yè)第23頁(yè)基因組不是越大越好進(jìn)化過(guò)程諸多重大疑點(diǎn)之一是，一個(gè)生物體復(fù)雜性與其基因組大小似乎毫不相干。比如，單細(xì)胞變形蟲(chóng)(amoeba)基因組有多于人類(lèi)基因組百倍以上DNA。幾十年來(lái)生物學(xué)家始終解不開(kāi)這個(gè)迷?，F(xiàn)在一項(xiàng)新研究初次為一個(gè)最近假設(shè)找到了好證據(jù)：小基因組生物體也許能更有效地淘汰對(duì)它們不是必需垃圾(junk)DNA。Petrov等人發(fā)覺(jué)，其基因組比夏威夷蟋蟀基因組小一個(gè)量級(jí)果蠅，必蟋蟀刪除多出DNA拷貝速度快40倍。在相關(guān)研究評(píng)述中，Capy進(jìn)一步討論了這一結(jié)果。

匯報(bào)：EvidenceforDNALossasaDeterminantofGenomeSize,byDmitriA.Petrov,etal.

研究評(píng)述：IsBiggerBetterinCricket?,byPierreCapy第24頁(yè)第24頁(yè)治療肝壞損有了新希望本期《科學(xué)》有兩篇文章匯報(bào)了也許用來(lái)延長(zhǎng)等待肝移植患者生命新辦法。移植肝細(xì)胞(hepatocytes)對(duì)損壞肝臟有暫時(shí)幫助。但肝細(xì)胞不易在培養(yǎng)物中生長(zhǎng)，沒(méi)有可供移植足夠量?，F(xiàn)在Kobayashi等人用基因療法大量地生長(zhǎng)出了這種細(xì)胞。他們首先使細(xì)胞感染上傳送“長(zhǎng)生不老基因”修飾過(guò)反錄病毒，從而使細(xì)胞數(shù)量每48小時(shí)翻一翻。即使這樣快細(xì)胞繁殖對(duì)在試驗(yàn)室里得到大量細(xì)胞很有利，但在體內(nèi)也許造成癌變。于是研究人員又引入第二個(gè)反錄病毒用它來(lái)把第一個(gè)消除。把這樣改造過(guò)細(xì)胞移植給小鼠，研究人員發(fā)覺(jué)它們能有效地治療急性肝壞死。將類(lèi)似治療用于人類(lèi)也許能延長(zhǎng)患者生命等待肝移植手術(shù)。第二組科學(xué)家對(duì)減緩肝壞死提出了另一個(gè)提議。Rudolph等人發(fā)覺(jué)，有異常短染色體端粒小鼠比正常小鼠在肝臟受傷后更易得肝硬化。當(dāng)研究人員用基因療法恢復(fù)了小鼠端粒酶功效后，這些小鼠不再容易得肝硬變。這一結(jié)果為用藥物來(lái)激活端粒酶從而也許延緩人類(lèi)肝病惡化帶來(lái)了希望。

匯報(bào)：PreventionofAcuteLiverFailureinRatswithReversiblyImmortalizedHumanHepatocytes,byNaoyaKobayashi,etal.

匯報(bào)：InhibitionofExperimentalLiverCirrhosisinMicebyTelomeraseGeneDelivery,byKarlLenhardRudolph,etal.第25頁(yè)第25頁(yè)分子鐘比過(guò)去假設(shè)要快基因組“分子鐘”被認(rèn)為是一個(gè)物種從其祖先分化出來(lái)時(shí)間紀(jì)錄，但現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)覺(jué)這些分子鐘比過(guò)去假設(shè)也許要快。單點(diǎn)突變指基因組中一個(gè)核苷酸自然地被另一個(gè)取代，這一過(guò)程以相對(duì)穩(wěn)定頻率發(fā)生，因此研究人員靠比較相關(guān)生物體基因組中單點(diǎn)突變數(shù)量來(lái)預(yù)計(jì)這些物種進(jìn)化年齡。但Averof等人現(xiàn)在發(fā)覺(jué)，這種突變能夠成對(duì)出現(xiàn)，并且在進(jìn)化史上成對(duì)突變發(fā)生率也是相對(duì)頻繁。因此一些物種事實(shí)上要比它們分子鐘所批示年齡輕。

匯報(bào)：EvidenceforaHighFrequencyofSimultaneousDouble-NucleotideSubstitutions,byMichalisAverof,etal.第26頁(yè)第26頁(yè)突觸蛋白在帕金森病中作用大腦中一個(gè)突觸(synaptic)蛋白異常積累也許是造成與包括帕金森病幾種神經(jīng)變性病相關(guān)神經(jīng)元內(nèi)含物(neuronalinclusions)形成罪魁禍?zhǔn)?。Masliah等人制造了生產(chǎn)人類(lèi)突觸蛋白a-synuclein轉(zhuǎn)基因小鼠。依據(jù)這種蛋白量多少，小鼠腦中在與人類(lèi)腦相同位置形成了神經(jīng)元內(nèi)含物，并且失去了多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)(dopamineneurotransmitter)神經(jīng)末端。伴隨這些改變發(fā)生，小鼠運(yùn)動(dòng)功效退化。也許alpha-synuclein積累與人類(lèi)帕金森病人運(yùn)動(dòng)功效消失相關(guān)。

匯報(bào)：DopaminergicLossandInclusionBodyFormationinalpha-SynucleinMice:ImplicationsforNeurodegenerativeDisorders,byEliezerMasliah,etal.第27頁(yè)第27頁(yè)收入與健康相輔相成關(guān)系一個(gè)國(guó)家越富有，她人民也越健康，這已是常識(shí)。但Bloom和Canning在這篇政策論壇中指出，健康水平提升也能夠造成收入增長(zhǎng)。最近經(jīng)濟(jì)研究顯示，生命盼望增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展直接相關(guān)。好健康水平間接效果主要來(lái)自工作年齡人口相對(duì)于依賴人口增長(zhǎng)和生育率下降。作者寫(xiě)道，“這一觀測(cè)為國(guó)際發(fā)展機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)新也許性：靠投資健康來(lái)刺激發(fā)展?！?/p>

政策論壇：TheHealthandWealthofNations,byDavidE.BloomandDavidCanning第28頁(yè)第28頁(yè)生物信息學(xué)現(xiàn)實(shí)狀況人們都知道盲人摸象故事：他所摸到那個(gè)部位決定了他對(duì)大象結(jié)識(shí)。由生物學(xué)與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、以及工程學(xué)被迫結(jié)合在一起生物信息學(xué)也許就象一頭占據(jù)了科學(xué)會(huì)客室里一把大椅子象。許多生物學(xué)家覺(jué)得生物信息學(xué)一大產(chǎn)物是大量廢物。假如你曾試圖從大量Web網(wǎng)站上或是軟件包中尋找一個(gè)用來(lái)搜集和分析大量科學(xué)數(shù)據(jù)有用工具話，你也許有同樣感覺(jué)。其實(shí)，在發(fā)展更強(qiáng)計(jì)算能力、教生物學(xué)家使用計(jì)算機(jī)、增長(zhǎng)資金、以及建立原則等方面已有了相稱大進(jìn)步。

Tech.Sight：BioinformaticsintheInformationAge,bySylviaJ.Spengler第29頁(yè)第29頁(yè)信號(hào)辨認(rèn)顆粒關(guān)鍵晶體結(jié)構(gòu)科學(xué)家對(duì)把一些蛋白質(zhì)引導(dǎo)到細(xì)胞里正確位置分子有了新結(jié)識(shí)。信號(hào)辨認(rèn)顆粒(signalrecognitionparticle，簡(jiǎn)稱SRP)是一個(gè)蛋白質(zhì)和RNA復(fù)合體，它中斷新蛋白質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程，將新蛋白質(zhì)帶到細(xì)胞里正確位置，然后再允許生產(chǎn)過(guò)程繼續(xù)下去。Batey等人擬定了這個(gè)顆粒關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，并且發(fā)覺(jué)了這個(gè)分子一些結(jié)構(gòu)是如何辨認(rèn)蛋白質(zhì)以及與蛋白質(zhì)互相作用。在相關(guān)研究評(píng)述中，Walter等人進(jìn)一步討論了這一工作。本期《科學(xué)》封面與這一工作相關(guān)。

研究文章：CrystalStructureoftheRibonucleoproteinCoreoftheSignalRecognitionParticle,byRobertT.Batey,etal.

研究評(píng)述：SRP--WheretheRNAandMembraneWorldsMeet,byPeterWalter,RobertKeenan,andUliSchmitz第30頁(yè)第30頁(yè)本期專(zhuān)項(xiàng)：干細(xì)胞自從科學(xué)家們?cè)谠囼?yàn)室里成功地用人類(lèi)胚胎培育出干細(xì)胞后（見(jiàn)1998年11月6日《科學(xué)》雜志，1014和1145頁(yè)），利用這種可發(fā)育成體內(nèi)其它各種類(lèi)型細(xì)胞干細(xì)胞，來(lái)生長(zhǎng)用來(lái)取代因?yàn)樗ダ?、外傷或疾病而損壞組織幻想開(kāi)始成為可達(dá)到現(xiàn)實(shí)。干細(xì)胞能夠在體內(nèi)不同化學(xué)信號(hào)影響下成為任何細(xì)胞組織。不過(guò)用胚胎做研究倫理道德后果給這些研究造成一些嚴(yán)重、至今未能處理沖突。因此，近期大量相關(guān)成人干細(xì)胞驚人可塑性方面研究結(jié)果給人們帶來(lái)了新希望。成年人體內(nèi)許多組織也含有干細(xì)胞，依據(jù)傳統(tǒng)觀點(diǎn)，這些干細(xì)胞僅能發(fā)育成為一個(gè)或極少幾個(gè)類(lèi)型組織。但與此相反，用動(dòng)物做研究發(fā)覺(jué)，成年干細(xì)胞能夠被誘導(dǎo)回到它們未分化狀態(tài)，并可重新分化為各種完全不同細(xì)胞或組織類(lèi)型。比如，大腦中神經(jīng)干細(xì)胞可產(chǎn)生出血液細(xì)胞(見(jiàn)1999年1月22日《科學(xué)》雜志，471和534頁(yè))。即使現(xiàn)在還不知道在構(gòu)想組織取代療法中，用成年干細(xì)胞比用胚胎干細(xì)胞效果怎樣，但因?yàn)橛们罢卟恍枰獨(dú)У襞咛?，因此人們?duì)成年干細(xì)胞懷有希望。這期專(zhuān)題包含三篇觀點(diǎn)文章、五篇綜述、三組新聞和一篇社論對(duì)當(dāng)前干細(xì)胞研究現(xiàn)實(shí)狀況以及該研究科學(xué)和倫理問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)述。

專(zhuān)題介紹：StemCellsBranchOut

第31頁(yè)第31頁(yè)生長(zhǎng)因子決定精子命運(yùn)對(duì)生長(zhǎng)因子GDNF在小鼠中作用一項(xiàng)新研究指出：這種影響神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟發(fā)育生長(zhǎng)因子同時(shí)也控制著將發(fā)育成精子但尚未分化細(xì)胞命運(yùn)。這一發(fā)現(xiàn)也許將有助于闡明人類(lèi)男性不育原因。Meng等人設(shè)計(jì)了好幾種轉(zhuǎn)基因小鼠，來(lái)研究生長(zhǎng)因子GDNF表達(dá)不足和表達(dá)過(guò)量所產(chǎn)生影響。當(dāng)減少雄鼠中GDNF含量時(shí)，能夠發(fā)育為成熟精子細(xì)胞干細(xì)胞數(shù)量大減。另一方面，GDNF過(guò)量表達(dá)延遲了精子發(fā)育，由于大量尚未分化細(xì)胞堵塞了精子生產(chǎn)線。含有大量GDNF小鼠也容易患睪丸腫瘤。

報(bào)告：RegulationofCellFateDecisionofUndifferentiatedSpermatogoniabyGDNF,byXiaojuanMeng,etal.第32頁(yè)第32頁(yè)蜘蛛絲基因進(jìn)化構(gòu)成螺旋蜘蛛網(wǎng)絲極富彈性，編碼蜘蛛絲蛋白基因序列是一個(gè)反應(yīng)了均化(homogenizing)和異化(divergent)進(jìn)化勢(shì)力妥協(xié)結(jié)果。Hayashi和Lewis說(shuō)，編碼這種細(xì)長(zhǎng)絲基因(簡(jiǎn)稱Flag基因)分子結(jié)構(gòu)也許“對(duì)將高性能絲看做是適應(yīng)性最佳超級(jí)分子(supermolecures)解釋有尤其含意?！眱煞N關(guān)系很近蜘蛛種Flag基因中均含有外顯子(編碼)和內(nèi)含子(非編碼)基因段落。研究人員發(fā)覺(jué)跡象證實(shí)協(xié)調(diào)進(jìn)化沖淡了物種間外顯子和內(nèi)含子差別。但是，外顯子在基因編碼區(qū)含有大量重復(fù)片段以預(yù)防它們被完全均化。蜘蛛絲特有主要屬性是外顯子重復(fù)序列所賦予，而這些序列存在則是以犧牲協(xié)同進(jìn)化過(guò)程為代價(jià)。

匯報(bào)：MolecularArchitectureandEvolutionofaModularSpiderSilkProteinGene,byCherylY.HayashiandRandolphV.Lewis

第33頁(yè)第33頁(yè)皰疹病毒如何維持其潛伏期細(xì)胞感染上1型單純皰疹病毒(herpessimplexvirus-type1)后，一個(gè)維持細(xì)胞生命基因也許是這種病毒能長(zhǎng)期潛伏關(guān)鍵。皰疹病毒長(zhǎng)期潛伏最嚴(yán)重一個(gè)后果是，它使與眼睛相連神經(jīng)細(xì)胞終身感染，能造成角膜失明。早先研究涉及到這個(gè)過(guò)程中病毒基因LAT，但LAT確實(shí)切功效直到現(xiàn)在才被揭示出來(lái)。Perng等人用該基因發(fā)生突變兔子做試驗(yàn)，發(fā)覺(jué)LAT可預(yù)防被感染細(xì)胞自行毀滅，因此這些細(xì)胞成為等待發(fā)作病毒一個(gè)穩(wěn)定儲(chǔ)備環(huán)境。

匯報(bào)：Virus-InducedNeuronalApoptosisBlockedbytheHerpesSimplexVirusLatency-AssociatedTranscript,byGuey-ChuenPerng,etal.第34頁(yè)第34頁(yè)養(yǎng)育者、捕食者和幼鳥(niǎo)數(shù)在熱帶和南方地域，雌鳥(niǎo)與它們生活在溫帶及北方地域多產(chǎn)同類(lèi)相比每次孵化幼鳥(niǎo)都要少許多。每窩幼鳥(niǎo)數(shù)目到底主要決定于食物限制，還是鳥(niǎo)類(lèi)捕食者，還是二者兼有，這是一個(gè)長(zhǎng)久在爭(zhēng)論問(wèn)題。AlexanderSkutch在1949提議了一個(gè)將兩個(gè)原因結(jié)合起來(lái)理論，他指出捕食者經(jīng)過(guò)迫使成年成年鳥(niǎo)降低外出尋食次數(shù)，限制了幼鳥(niǎo)取得食物量，最終使每窩幼鳥(niǎo)數(shù)目降低。但Skutch假設(shè)直到現(xiàn)在也沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證實(shí)。Martin等人觀測(cè)了阿根廷亞熱帶1331窩幼鳥(niǎo)和美國(guó)亞利桑那州7284窩幼鳥(niǎo)。像所預(yù)料那樣，每窩位于阿根廷幼鳥(niǎo)數(shù)目要少一些，每位鳥(niǎo)媽媽平均孵2.58個(gè)蛋，而在亞利桑那州鳥(niǎo)媽媽則平均孵4.61個(gè)蛋。對(duì)每個(gè)地域進(jìn)行分別分析似乎支持Skutch理論：被捕食率越高物種所產(chǎn)幼鳥(niǎo)數(shù)越少，研究人員也發(fā)覺(jué)它們食物運(yùn)輸次數(shù)少但每次量比較大。但當(dāng)研究人員將阿根廷和亞利桑那州整個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)，發(fā)覺(jué)他們一些數(shù)據(jù)與這個(gè)理論并不相符。比如，在阿根廷，捕食者不那么厲害，鳥(niǎo)媽媽外出尋食次數(shù)較多，但它們每窩所孵小鳥(niǎo)并不多。研究人員提議把南方和北方氣候下成年鳥(niǎo)死亡率考慮進(jìn)來(lái)，改進(jìn)Skutch理論。文章作者之一ThomasE.Martin說(shuō)，這一研究“有利于我們預(yù)計(jì)不同物種所面臨滅絕或種群數(shù)量問(wèn)題危害?！?/p>

匯報(bào)：ParentalCareandClutchSizesinNorthandSouthAmericanBirds,byThomasE.Martin,etal.第35頁(yè)第35頁(yè)抵抗小鼠體內(nèi)伊波拉病毒(Ebola)新抗體Wilson等人匯報(bào)說(shuō)，受新研制單克隆ebola病毒糖蛋白glycoprotein抗體保護(hù)試驗(yàn)小鼠，能夠抵抗致命Ebola病毒。在小鼠被病毒感染前還是在感染后予以小鼠抗體，都能夠起到保護(hù)作用。隨后分析找到了詳細(xì)氨基酸組，它們似乎使Ebola糖蛋白與一些抗體相結(jié)合。其中一組氨基酸在已知引起人類(lèi)致命出血疾病所有Ebola病毒中都存在。Ebola病毒糖蛋白是已知存在于病毒體和感染細(xì)胞表面上唯一病毒蛋白，這使得它成為科學(xué)家制服Ebola病毒首選目的。一些新單克隆抗體能夠和引起人類(lèi)疾病所有Ebola病毒相結(jié)合。作者由此得出結(jié)論認(rèn)為，“這些結(jié)果指出通過(guò)接種疫苗有也許生成抵抗所有致病Ebola病毒有效抗體。”這一發(fā)覺(jué)也許處理了抗體是否能對(duì)付Ebola病毒爭(zhēng)儀。盡管用于人類(lèi)治療仍需要大量、進(jìn)一步研究，但作者對(duì)此很樂(lè)觀。Ebola病毒感染幾乎都是致命，由于當(dāng)前還沒(méi)有任何治療辦法和免疫辦法。

匯報(bào)：EpitopesInvolvedinAntibody-MediatedProtectionfromEbolaVirus,byJulieA.Wilson,etal.第36頁(yè)第36頁(yè)病毒也有鉀離子通道人們過(guò)去認(rèn)為鉀離子通道(potassiumchannels)只在真核細(xì)胞中才有，現(xiàn)在在細(xì)菌中也發(fā)覺(jué)其存在。Plugge等人描述了一個(gè)在小球藻(chlorella)病毒PBCV-1中編碼一個(gè)鉀離子通道基因。這個(gè)被稱為Kcv通道看起來(lái)不屬于任何已知鉀離子通道族。但它是一個(gè)功效完全通道，顯示了幾種其它鉀離子通道共性。它也是一個(gè)很小蛋白質(zhì)，也許它有助于更加好地理解鉀離子通道基本原理，以及離子通道作用。

匯報(bào)：APotassiumChannelProteinEncodedbyChlorellaVirusPBCV-1,byB.Plugge,etal.第37頁(yè)第37頁(yè)監(jiān)視細(xì)菌運(yùn)動(dòng)原新辦法使生物化學(xué)研究能夠在單個(gè)細(xì)胞上進(jìn)行，而不需用大量細(xì)胞。Cluzel等人用光譜儀跟蹤了單個(gè)細(xì)菌生產(chǎn)鞭毛馬達(dá)(flagellarmotor)量，從而監(jiān)視細(xì)菌對(duì)趨藥性(chemotactic)信號(hào)分子CheY濃度改變反應(yīng)。細(xì)胞反應(yīng)依據(jù)CheY磷酸鹽濃度改變而有極大改變，由于這個(gè)信號(hào)似乎被運(yùn)動(dòng)原(motor)本身性質(zhì)所放大。

匯報(bào)：AnUltrasensitiveBacterialMotorRevealedbyMonitoringSignalingProteinsinSingleCells,byPhilippeCluzel,etal.第38頁(yè)第38頁(yè)污染云不下雨一項(xiàng)新研究表明，都市和工業(yè)大氣污染會(huì)減少降雨和下雪，由于大氣中污染物顆粒阻礙了水氣凝結(jié)成水滴和雪花。衛(wèi)星照片和對(duì)“污染軌跡”測(cè)定表明處于污染源下游云層受污染物影響不降水。幾十年來(lái)，科學(xué)家們始終在爭(zhēng)論都市和工業(yè)污染對(duì)降水影響，這些數(shù)據(jù)是第一次相關(guān)此問(wèn)題直接證據(jù)。在相關(guān)研究評(píng)述中，Toon進(jìn)一步討論了污染物顆粒是如何減少降水量。

匯報(bào)：SuppressionofRainandSnowbyUrbanandIndustrialAirPollution,byDanielRosenfeld

研究評(píng)述：HowPollutionSuppressesRain,byOwenB.Toon

第39頁(yè)第39頁(yè)微生物幫助酸礦排放科學(xué)家在美國(guó)加州鐵礦山（IronMountain）新發(fā)覺(jué)了一個(gè)類(lèi)似于真菌原始微生物。它們生活在PH值極低粘土或沉積物中。這些小東西能夠幫助將顯露硫化礦物質(zhì)分解成硫酸，它們也許在該地域酸礦排放（acidminedrainage）中飾演主要角色。Edwards等人發(fā)覺(jué)鐵礦山產(chǎn)酸地點(diǎn)都被這些嗜酸微生物所覆蓋，它們數(shù)量達(dá)到了礦區(qū)微生物總數(shù)85%。相關(guān)這些微生物生理方面情況當(dāng)前仍知道得不多，但它們獨(dú)特結(jié)構(gòu)（包括缺乏細(xì)胞壁）也許是它們能夠在如此惡劣環(huán)境下（PH為零）繁衍生息關(guān)鍵所在。本期《科學(xué)》封面與這一工作相關(guān)。

匯報(bào)：AnArchaealIron-OxidizingExtremeAcidophileImportantinAcidMineDrainage,byKatrinaJ.Edwards,etal.第40頁(yè)第40頁(yè)腦膜炎細(xì)菌基因組有助于科學(xué)家設(shè)計(jì)疫苗兩個(gè)科研小組在完畢了一株腦膜炎細(xì)菌基因組測(cè)序后，立刻開(kāi)始從這些新遺傳數(shù)據(jù)中尋找也許用于避免這個(gè)致命疾病疫苗信息。這是基因組研究如何在21世紀(jì)幫助醫(yī)學(xué)發(fā)展較好一例?？茖W(xué)家研究這株腦膜炎球菌為血清B型，是引起北美和歐洲地區(qū)腦膜炎和敗血病主要元兇，現(xiàn)在沒(méi)有對(duì)付它疫苗。Tettslin等人繪出了該細(xì)菌整個(gè)基因組圖譜，還擬定了與其毒力和突破人體免疫系統(tǒng)有關(guān)也許基因。Pizza等人則接著利用這一信息，分離并克隆出該細(xì)菌外殼上蛋白質(zhì)，用以作為測(cè)試疫苗候選物。研究人員把暴露在細(xì)菌外膜上7個(gè)高度保守區(qū)域注入到小鼠體內(nèi)后，發(fā)現(xiàn)小鼠產(chǎn)生了對(duì)細(xì)菌抗體。盡管血清B型疫苗開(kāi)發(fā)仍有待進(jìn)一步研究，但Nassrf在相關(guān)研究評(píng)述中說(shuō)，這些報(bào)告“強(qiáng)調(diào)指出了細(xì)菌基因組在制服傳染病開(kāi)辟新治療策略方面巨大潛力?！?/p>

報(bào)告：CompleteGenomeSequenceofNeisseriameningitidisSerogroupBStrainMC58,byHerveTettelin,etal.

報(bào)告：IdentificationofVaccineCandidatesAgainstSerogroupBMeningococcusbyWhole-GenomeSequencing,byMariagraziaPizza,etal.

研究評(píng)述：AFurtivePathogenRevealed,byXavierNassif第41頁(yè)第41頁(yè)果蠅味覺(jué)大多數(shù)動(dòng)物味覺(jué)對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)仍是一個(gè)謎，但現(xiàn)在研究人員發(fā)覺(jué)了果蠅味覺(jué)信號(hào)系統(tǒng)也許分子基礎(chǔ)。Clyne等人利用一組計(jì)算機(jī)程序在整個(gè)果蠅基因組中依據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)搜索某個(gè)蛋白質(zhì)，他們找到了看起來(lái)是編碼果蠅味覺(jué)受體一個(gè)基因族。這七跨膜結(jié)構(gòu)域(seven-transmembrane-domain)蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與哺乳動(dòng)物嗅覺(jué)和味覺(jué)受體很相同，并且存在于果蠅味覺(jué)器官唇瓣（labellan）中。這個(gè)蛋白質(zhì)族較大，闡明果蠅也許擁有一個(gè)復(fù)雜味覺(jué)系統(tǒng)，能夠分辯各種化合物。

匯報(bào)：CandidateTasteReceptorsinDrosophila,byPeterJ.Clyne,etal第42頁(yè)第42頁(yè)干細(xì)胞為何需要休息？和體內(nèi)其它細(xì)胞相比，成年人干細(xì)胞相對(duì)比較懶惰。除了定期產(chǎn)生新、更特定細(xì)胞外，它們真得幾乎什么也不干。但科學(xué)家發(fā)覺(jué)，這種不活潑性對(duì)于保持一個(gè)健康干細(xì)胞供應(yīng)是十分主要。Cheng等人利用缺乏蛋白質(zhì)P21小鼠對(duì)成年干細(xì)胞“靜止”有益之處進(jìn)行了研究。P21可誘導(dǎo)并調(diào)整細(xì)胞分裂。在缺失P21情況下，造血干細(xì)胞進(jìn)入超載工作狀態(tài)，制造諸多血液細(xì)胞，但最后使造血干細(xì)胞供應(yīng)變得枯竭。作者寫(xiě)到，“限制細(xì)胞周期對(duì)預(yù)防干細(xì)胞過(guò)早衰竭和造血細(xì)胞死亡是至關(guān)主要?！?/p>

匯報(bào)：HematopoieticStemCellQuiescenceMaintainedbyp21cip1/waf1,byTaoCheng,etal.第43頁(yè)第43頁(yè)有腳蛇化石人們?cè)谝啡隼涓浇⒕嘟?500萬(wàn)年海底沉積層中發(fā)覺(jué)了一塊有腳蛇化石，這一發(fā)覺(jué)有也許推翻當(dāng)前一個(gè)理論，該理論提議蛇祖先來(lái)自海洋。這塊保留完好化石被命名為Haasiophisterrasanctus，是在該地域發(fā)覺(jué)第二種帶腳蛇。另一個(gè)蛇名為Pachyrhachis，其骨骼特性是一個(gè)起源學(xué)說(shuō)基礎(chǔ)，該學(xué)說(shuō)將蛇海洋祖先與白堊紀(jì)一個(gè)名為滄龍會(huì)游泳巨蜥聯(lián)系起來(lái)?，F(xiàn)在，一個(gè)國(guó)際研究小組對(duì)Haasiophis進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行了描述和分析，指出這兩種蛇化石事實(shí)上與現(xiàn)在蛇(比如巨蟒和蟒蛇)有很近關(guān)系。它們粗短肢體代表了進(jìn)化上退化，至少相對(duì)于它們肢體大為縮短了直接祖先來(lái)說(shuō)是一個(gè)退化。一篇相關(guān)研究評(píng)述討論了這種通過(guò)修正進(jìn)化圖景。

匯報(bào)：AFossilSnakewithLimbs,byEitanTchernov,etal.

研究評(píng)述：LimblessTetrapodsandSnakeswithLegs,byHarryW.GreeneandDavidCundall第44頁(yè)第44頁(yè)尿和口水?dāng)y帶癌癥標(biāo)識(shí)化驗(yàn)一些體液中基因突變也許成為一個(gè)簡(jiǎn)樸、無(wú)損檢測(cè)膀胱、頭部、頸部和肺部癌癥辦法。這些突變發(fā)生在細(xì)胞線粒體DNA(mtDNA)中。在一項(xiàng)新研究中，科學(xué)家在膀胱、肺部、頭部和頸部腫瘤中擬定出mtDNA突變。由于細(xì)胞中含有許多同樣mtDNA拷貝，研究人員推測(cè)，在來(lái)自腫瘤組織體液中，也容易檢測(cè)出這些突變。事實(shí)上，來(lái)自膀胱、肺部、頭部和頸部腫瘤突變也分別出現(xiàn)在了尿、肺液和口水中。與活組織檢查分析相比，化驗(yàn)體液帶來(lái)?yè)p傷較小，它也許在未來(lái)成為在廣大人群中檢測(cè)常見(jiàn)癌癥辦法。

匯報(bào)：FacileDetectionofMitochondrialDNAMutationsinTumorsandBodilyFluids,byMakikoS.Fliss,etal.第45頁(yè)第45頁(yè)讓視網(wǎng)膜青春永駐科學(xué)家們發(fā)覺(jué)，哺乳動(dòng)物眼中似乎也含有干細(xì)胞，它們可產(chǎn)生新視網(wǎng)膜細(xì)胞。假如科學(xué)家能夠在試驗(yàn)室中控制其增殖，這些細(xì)胞能夠在治療受損視網(wǎng)膜時(shí)發(fā)揮極大作用。魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)和一些其它非哺乳類(lèi)脊椎動(dòng)物視網(wǎng)膜中都含有干細(xì)胞，這就使它們視網(wǎng)膜碰到損傷或由于疾病引起衰退時(shí)能夠再生。一個(gè)加拿大研究小組在小鼠視網(wǎng)膜中一個(gè)特定區(qū)域發(fā)覺(jué)了一組細(xì)胞，這組細(xì)胞也許是從哺乳動(dòng)物之前祖先進(jìn)化殘留物。在培養(yǎng)基中，這些細(xì)胞已產(chǎn)生了幾組視網(wǎng)膜細(xì)胞，但在眼睛中，卻不知什么原因這種過(guò)程受到了克制。

匯報(bào)：RetinalStemCellsintheAdultMammalianEye,byVincentTropepe,etal.第46頁(yè)第46頁(yè)本期專(zhuān)項(xiàng)：新藥研制就如同當(dāng)今大多數(shù)研究同樣，未來(lái)新藥研究關(guān)鍵將取決于信息革命。這場(chǎng)革命正在給科學(xué)家、臨床醫(yī)生和制藥工業(yè)提供新辦法，去尋找和改進(jìn)21世紀(jì)治療手段。當(dāng)基因秘密和細(xì)胞中細(xì)微活動(dòng)成為研究熱點(diǎn)，新藥研制將依據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，采用新合成技術(shù)，來(lái)不斷更新藥物。本期專(zhuān)項(xiàng)有4篇綜述文章、2篇觀點(diǎn)文章和1篇技術(shù)評(píng)論和4則新聞，對(duì)這場(chǎng)藥物革命和它帶來(lái)沖擊進(jìn)行了探討。本期《科學(xué)》封面與這一專(zhuān)項(xiàng)有關(guān)。

專(zhuān)項(xiàng)簡(jiǎn)介：AnInformationRevolution,byJuliaUppenbrinkandJeffreyMervis第47頁(yè)第47頁(yè)本期專(zhuān)項(xiàng)：果蠅基因組近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，果蠅(Drosophilamelanogaster)作為遺傳研究良好材料在這一領(lǐng)域做出了大量奉獻(xiàn)?，F(xiàn)在科學(xué)家終于完畢了對(duì)其基因組測(cè)序工作。這一里程碑工作在研究人員加速人類(lèi)基因組測(cè)序工作時(shí)候?qū)崿F(xiàn)了。本期專(zhuān)項(xiàng)包括三篇綜述、四篇觀點(diǎn)、一篇相關(guān)匯報(bào)，一篇社論和一篇關(guān)于果蠅基因組測(cè)序和它潛在應(yīng)用新聞。本期雜志封面也與此專(zhuān)項(xiàng)相關(guān)。

專(zhuān)項(xiàng)簡(jiǎn)介：TheUniverseofDrosophilaGenes,byBarbaraR.Jasny第48頁(yè)第48頁(yè)恐鳥(niǎo)快速死亡幫助解釋滅絕原因一項(xiàng)對(duì)新西蘭島恐鳥(niǎo)(moa)滅絕原因新分析指出這些大型不會(huì)飛行鳥(niǎo)類(lèi)在人類(lèi)移民到島上后不足160年中就所有死亡了。文章作者說(shuō)，與更新世晚期北美動(dòng)物群滅絕相比，恐鳥(niǎo)這種“閃電滅亡”是“……已知滅絕動(dòng)物群中死亡速度最快”。相關(guān)一篇研究評(píng)述則認(rèn)為，新時(shí)間表細(xì)節(jié)強(qiáng)調(diào)了考古學(xué)研究有能力解釋當(dāng)今滅絕事件。對(duì)恐鳥(niǎo)數(shù)量動(dòng)態(tài)改變模擬試驗(yàn)表明當(dāng)初成年恐鳥(niǎo)死亡率高、出生率則很低、以及人類(lèi)占領(lǐng)該島時(shí)間較晚造成了恐鳥(niǎo)快速滅絕。先前科學(xué)家始終認(rèn)為整個(gè)滅絕時(shí)期要超出10。

匯報(bào)：RapidExtinctionoftheMoas(Aves:Dinornithiformes):Model,Test,andImplications,byR.N.HoldawayandC.Jacomb

研究評(píng)述：BlitzkriegAgainsttheMoas,byJaredDiamond第49頁(yè)第49頁(yè)年齡、性別和老山羊在沿著穿越伊朗西部和伊拉克東北部扎格羅斯山脈崎嶇石灰石山脊上，人類(lèi)和山羊關(guān)系大約在100前發(fā)生了改變。科學(xué)家始終在努力尋找從近東肥沃地域到南美最南端關(guān)鍵有代表意義事件。解剖學(xué)改變以及獸群年齡和性別特性反應(yīng)了當(dāng)初環(huán)境情況和捕獲方式，而不是管理模式?，F(xiàn)在，梅林達(dá)·齊德和布賴恩·赫西設(shè)計(jì)了一個(gè)新辦法通過(guò)骨頭來(lái)研究動(dòng)物年齡和性別。這種方式使他們區(qū)別出被祖先獵人捕殺山羊和最早馴養(yǎng)山羊。在伊朗高原上一處名為GanyDareh地方已有100人類(lèi)居住歷史了。研究人員在此發(fā)覺(jué)了馴養(yǎng)痕跡，包括有選擇地屠殺年輕公山羊和延長(zhǎng)母山羊壽命。從另一處人類(lèi)居住歷史稍微短一些AliKosh地域，發(fā)覺(jué)骨頭揭示出更先進(jìn)管理方式。羊角形狀改變以及山羊長(zhǎng)得更小都表明AliKosh牧人也許是首先把被俘山羊從遺傳上隔離出來(lái)。這些發(fā)覺(jué)都在相關(guān)研究評(píng)述中有所討論。Oscillation,MJO)季節(jié)性改變聯(lián)系起來(lái)。一旦MJO進(jìn)入東太平洋地域，與振蕩相關(guān)異常西向氣流會(huì)對(duì)墨西哥灣熱帶風(fēng)暴和颶風(fēng)形成帶來(lái)明顯影響。由于MJO形成比較緩慢，因此人們能夠依據(jù)它到來(lái)提前兩周作出颶風(fēng)預(yù)報(bào)。

匯報(bào)：TheInitialDomesticationofGoats(Caprahircus)intheZagrosMountains10,000YearsAgo,byMelindaA.ZederandBrianHesse

研究評(píng)述：Age,Sex,andOldGoats,byCurtisW.Marean第50頁(yè)第50頁(yè)突變受體可加速艾滋病進(jìn)程一個(gè)由法國(guó)和美國(guó)科學(xué)家構(gòu)成科研小組發(fā)覺(jué)一些患者感染上艾滋病毒后，體內(nèi)細(xì)胞受體上突變可加速艾滋病進(jìn)程。該項(xiàng)研究作者說(shuō)，這種受體可成為艾滋病治療一個(gè)新臨床靶點(diǎn)。在熟知CD4受體和寄主協(xié)同受體幫助下，艾滋病毒可穿透細(xì)胞壁。這項(xiàng)研究在3組艾滋病患者體內(nèi)尋找受體突變，發(fā)覺(jué)其中一個(gè)突變類(lèi)型與艾滋病進(jìn)程加快有聯(lián)系。但造成這一結(jié)果確實(shí)切機(jī)制仍不清楚，也許與艾滋病毒入侵細(xì)胞能力相關(guān)，或者是與抵抗這種感染免疫反應(yīng)相關(guān)。

匯報(bào)：RapidProgressiontoAIDSinHIV+IndividualswithaStructuralVariantoftheChemokineReceptorCX3CR1,bySophieFaure,etal.

第51頁(yè)第51頁(yè)全球海洋熱效應(yīng)據(jù)一組海洋科學(xué)家報(bào)道，全球海洋在過(guò)去50年間溫度始終在升高，這一現(xiàn)象已經(jīng)影響了大氣溫度和全球氣候。到現(xiàn)在為止，全球變溫研究重點(diǎn)始終是大氣和地表溫度波動(dòng)，但是海洋巨大熱儲(chǔ)存能力使其在氣候改變中飾演著舉足輕重角色。科學(xué)家還不能解釋海洋溫度上升確實(shí)切原因，但他們對(duì)主要海洋盆地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了整理，表明變暖高峰出現(xiàn)在70年代中期到90年代。所有盆地都顯示了變暖跡象——即使并不是同時(shí)。另外還表明海底溫度升高總是在海平面溫度上升之前。

研究文章：WarmingoftheWorldOcean,bySydneyLevitus,etal.第52頁(yè)第52頁(yè)20世紀(jì)全球變暖是什么原因造成全球氣溫在20世紀(jì)前50年上升呢？普林斯頓研究人員指出人為原因和海洋—大氣熱互換改變共同造成了溫度升高。在20世紀(jì)氣候統(tǒng)計(jì)中有兩段時(shí)期全球氣溫顯著變暖：1925年到1944年，1978年至今。模擬人為原因（如溫室氣體加劇）氣候模型令人信服地重現(xiàn)了后一時(shí)期氣候，但卻解釋不了前一次變暖過(guò)程。這項(xiàng)新研究對(duì)綜合了海洋—大氣改變、溫室氣體不同濃度以及火山灰等各種原因看法進(jìn)行了比較。

匯報(bào)：SimulationofEarly20thCenturyGlobalWarming,byThomasL.DelworthandThomasR.Knutson第53頁(yè)第53頁(yè)闡述人類(lèi)衰老機(jī)制頭發(fā)變白、體重減輕以及其它明顯衰老癥狀也許都是細(xì)胞失去正常復(fù)制功效后所造成基因突變結(jié)果。研究人員對(duì)分別來(lái)自于青年人、中年人和老年人、以及一些患有早衰病(progeria)人6000多個(gè)基因進(jìn)行了分析，從中找出了與衰老和年齡疾病相關(guān)一些基因。許多其表示隨時(shí)間而變基因涉及細(xì)胞周期一個(gè)特定階段：G2-M期。衰老過(guò)程中一個(gè)主要機(jī)制也許就是過(guò)了生命生殖期后細(xì)胞分裂機(jī)制出現(xiàn)了故障，造成突變率增長(zhǎng)和基因表示改變，而這些是早晨身體衰老特性基礎(chǔ)。

匯報(bào)：MitoticMisregulationandHumanAging,byDanithH.Ly,etal.第54頁(yè)第54頁(yè)用致死遺傳來(lái)控制害蟲(chóng)英國(guó)研究人員創(chuàng)造了一個(gè)不危害環(huán)境控制昆蟲(chóng)種群遺傳技術(shù)，該技術(shù)還省去了絕育和昂貴分類(lèi)過(guò)程。這個(gè)用果蠅試驗(yàn)成功技術(shù)未來(lái)某一天也許會(huì)用于對(duì)付商業(yè)上更主要害蟲(chóng)或攜帶疾病昆蟲(chóng)。既有辦法首先要繁殖不育昆蟲(chóng)，然后將雄性與雌性分離后，將雄性釋放到自然種群中與野生雄性互相競(jìng)爭(zhēng)，吸引雌性，通過(guò)幾代繁殖隨步減少種群數(shù)量。英國(guó)一個(gè)科研小組新辦法是，讓果蠅攜帶一個(gè)致命、與性別相關(guān)基因系統(tǒng)，只要在果蠅食物中做一些簡(jiǎn)樸改變就可對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行控制。一個(gè)遺傳修飾當(dāng)在食物中除去四環(huán)素后，利用一個(gè)在基因表示上游特定與性別相關(guān)蛋白質(zhì)觸發(fā)物，來(lái)產(chǎn)生有毒基因產(chǎn)物殺死所有雌性。第二種修飾用了另一個(gè)與性別相關(guān)毒素，在除去四環(huán)素后，該毒素在雌性中起作用。雄性即使能不死于這一致命遺傳，但也達(dá)到所希望后果：既它們不能產(chǎn)生雌性后代。

匯報(bào)：InsectPopulationControlUsingaDominant,Repressible,LethalGeneticSystem,byDeanD.Thomas,etal.第55頁(yè)第55頁(yè)誘導(dǎo)B細(xì)胞自體免疫科學(xué)家在免疫系統(tǒng)中發(fā)覺(jué)了一個(gè)出人意料現(xiàn)象，這一發(fā)覺(jué)對(duì)理解自體免疫含有主要意義。自體免疫可使免疫系統(tǒng)襲擊人體本身細(xì)胞。B細(xì)胞是生產(chǎn)生抵抗外來(lái)病原體抗體，通常它不理體內(nèi)被稱為本身抗原蛋白質(zhì)。以前始終認(rèn)為T(mén)細(xì)胞一些活動(dòng)可使B細(xì)胞失去這種寬恕，從而引起自體免疫反應(yīng)。但新發(fā)覺(jué)指出外來(lái)抗原在沒(méi)有T細(xì)胞參與情況下也也許引起B(yǎng)細(xì)胞自體免疫反應(yīng)。一個(gè)科研小組給小鼠注入一個(gè)噬菌體(bacteriophage)，該噬菌體表示一個(gè)類(lèi)似于小鼠本身抗體抗體，他們觀測(cè)到小鼠B細(xì)胞失去了對(duì)自體細(xì)胞寬恕。上述發(fā)覺(jué)也提出了一個(gè)問(wèn)題：B細(xì)胞通常在沒(méi)有T細(xì)胞幫助下是如何區(qū)別本身和外來(lái)抗原？

匯報(bào)：TCell-IndependentRescueofBLymphocytesfromPeripheralImmuneTolerance,byValerieKouskoff,etal.第56頁(yè)第56頁(yè)有益菌與有害菌共同謀生手段有兩種細(xì)菌，一個(gè)是哺乳動(dòng)物病原體，另一個(gè)則是植物共生體，即使它們與寄主關(guān)系截然不同，但它們都依賴于同一個(gè)基因生存。這項(xiàng)新研究匯報(bào)，病原體流產(chǎn)桿菌(B.abortus)和共生體苜蓿根瘤菌(R.meliloti)都靠bacA基因在寄主體內(nèi)存身，也可能靠該基因來(lái)規(guī)避寄主防御機(jī)制。帶有有缺點(diǎn)bacA基因流產(chǎn)桿菌能在小鼠體內(nèi)能引發(fā)正常免疫反應(yīng)，但不能成功感染小鼠。這些發(fā)覺(jué)指出bacA基因表示蛋白質(zhì)可能是疫苗研究一個(gè)有用候選物?，F(xiàn)在還沒(méi)有安全和有效疫苗用來(lái)對(duì)付人類(lèi)普魯氏菌病，該疾病是由流產(chǎn)桿菌所引發(fā)。

匯報(bào)：SimilarRequirementsofaPlantSymbiontandaMammalianPathogenforProlongedIntracellularSurvival,byK.LeVier,etal.第57頁(yè)第57頁(yè)基因表示中RNA干預(yù)幾乎所有真核生物都能關(guān)閉一些基因不需要表示。一項(xiàng)新研究幫助解釋了生物體后代在有些情況下是如何繼承這些以沉默形式存在基因。雙股RNA分子通過(guò)降解負(fù)責(zé)將遺傳信息從基因傳到蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠核糖體信使RNA分子，可使某個(gè)詳細(xì)基因序列不表示。一個(gè)由三位科學(xué)家構(gòu)成科研小組研究了一稱為RNA干預(yù)過(guò)程影響是如何傳遞給生物后代。他們?cè)陔p股RNA上找到了兩個(gè)與序列相關(guān)產(chǎn)生沉默因子(也許是一個(gè)小RNA分子)所必需基因，因子可通過(guò)種系(germline)遺傳下去。這個(gè)中間分子可在后代中誘導(dǎo)其它兩個(gè)基因使目的mRNA沉默。一篇相關(guān)研究評(píng)述更進(jìn)一步地討論了上述發(fā)覺(jué)。

匯報(bào)：GeneticRequirementsforInheritanceofRNAiinC.elegans,byAllaGrishok,etal.

研究評(píng)述：RNAInterference,byPhillipA.SharpandPhillipD.Zamore第58頁(yè)第58頁(yè)昏睡病與寄生蟲(chóng)戰(zhàn)略研究人員發(fā)覺(jué)了引起昏睡病寄生蟲(chóng)是如何給本身提供一個(gè)關(guān)鍵物質(zhì)，這一發(fā)覺(jué)為藥物治療該疾病提供了一個(gè)新靶標(biāo)。這個(gè)非洲錐體寄生蟲(chóng)用一層由易脫落蛋白質(zhì)構(gòu)成外殼覆蓋本身，從而規(guī)避寄主免疫細(xì)胞監(jiān)視。為了能合成將易脫落蛋白質(zhì)固定在其表面分子，寄生蟲(chóng)需要一個(gè)名叫肉豆蔻酸(myristate)脂肪酸。在此之前，沒(méi)有些人知道肉豆蔻酸起源。肉豆蔻酸在寄主血液中并不豐富，同時(shí)研究人員認(rèn)為寄生蟲(chóng)不能獨(dú)立地合成這種化合物?，F(xiàn)在，YasuS.Morita和他同事們推倒了這一觀念。肉豆蔻酸合成過(guò)程并沒(méi)有發(fā)生在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，因此這個(gè)過(guò)程也許是藥物治療昏睡病一個(gè)好靶標(biāo)。比如抗生素硫乳霉素(thiolactomycin)能夠阻斷肉豆蔻酸合成，它有希望為制造治療這種嚴(yán)重疾病藥物提供先導(dǎo)。

匯報(bào)：SpecializedFattyAcidSynthesisinAfricanTrypanosomes:MyristateforGPIAnchors,byYasuS.Morita,etal.第59頁(yè)第59頁(yè)甲烷大泄漏新跡象表明，在過(guò)去6萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)，氣候快速變暖事件也許已經(jīng)將海底大量甲烷氣體釋放到大氣層中。大氣層中甲烷濃度在過(guò)去40萬(wàn)年中有極大改變，這種高效溫室氣體關(guān)鍵起源也許是存貯在海洋大陸架中大型氫氧化物氣體儲(chǔ)蓄源。這些套住甲烷或其它溫室氣體水分子“籠”在溫度或壓力發(fā)生輕微改變時(shí)會(huì)變得不穩(wěn)定。美國(guó)加利福尼亞一個(gè)科研小組分析了太平洋岸一處沉積巖芯中碳同位素統(tǒng)計(jì)。他們提出，與被稱為Dansgaard-Oeschger(D-O)周期千年尺度上氣候振蕩相關(guān)海洋溫度升高，使海底氫氧化物氣體變得不穩(wěn)定。由此也許釋放出大量甲烷氣體能夠解釋大氣層中甲烷濃度在過(guò)去40萬(wàn)年中幾次主要改變。一篇相關(guān)研究評(píng)述更進(jìn)一步地討論了這些發(fā)覺(jué)。

匯報(bào)：CarbonIsotopicEvidenceforMethaneHydrateInstabilityDuringQuaternaryInterstadials,byJamesP.Kennett,etal.

研究評(píng)述："Frozen"MethaneEscapesfromtheSeaFloor,byThomasBlunier第60頁(yè)第60頁(yè)解開(kāi)蛋白質(zhì)用光學(xué)鑷子或一臺(tái)高性能微鏡懸臂端，科學(xué)家能夠夾住蛋白質(zhì)末端將其延伸，逐步地把蛋白質(zhì)展開(kāi)。一個(gè)由德國(guó)和瑞士科學(xué)家構(gòu)成研究小組初次將一個(gè)完整膜蛋白質(zhì)(Bacteriorhodpsin)解開(kāi)，從而來(lái)研究蛋白質(zhì)折疊路徑。他們首先將一對(duì)跨膜螺旋體一起從細(xì)胞膜中取出來(lái)，自由螺旋體開(kāi)始解開(kāi)，然后又取另一對(duì)螺旋體。所需拉力伴隨一對(duì)對(duì)螺旋體取出而逐步減少。總共，膜蛋白質(zhì)被拉長(zhǎng)了70多納米。在一篇相關(guān)研究評(píng)述中討論了這些新發(fā)覺(jué)將如何幫助研究蛋白質(zhì)是如何折疊并鑲?cè)爰?xì)胞膜中。

匯報(bào)：UnfoldingPathwaysofIndividualBacteriorhodopsins,byF.Oesterhelt,etal.

研究評(píng)述：UnravelingaMembraneProtein,byJeffreyG.ForbesandGeorgeH.Lorimer第61頁(yè)第61頁(yè)取得好接受據(jù)MagalieRocheville和同事報(bào)道，調(diào)整兩種關(guān)系較遠(yuǎn)神經(jīng)遞元活動(dòng)受體能夠像熟悉親戚一樣相互結(jié)合在一起。這兩種受體分別調(diào)整生長(zhǎng)激素克制素(somatostatin)和多巴胺(dopamine)--兩種在大腦中含有完全不同作用神經(jīng)遞元--活動(dòng)，它們屬于G蛋白偶聯(lián)受體(Gprotein-coupledreceptors,GPCRs)家族。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，一個(gè)G蛋白偶聯(lián)受體只專(zhuān)一地和與其一樣另一受體配對(duì)，而不和其它家族組員相互作用。現(xiàn)在，一個(gè)由美國(guó)和加拿大科學(xué)家組成聯(lián)合小組報(bào)道說(shuō)，并不總是這么。多巴胺D2R受體似乎能夠和生長(zhǎng)激素克制素上SSTR5受體相結(jié)合。GraemeMilligan在相關(guān)一篇研究評(píng)述中寫(xiě)到“這些發(fā)覺(jué)很令人詫異”。因?yàn)镚蛋白偶聯(lián)受體家族可能是人類(lèi)基因組中最大，因此參加細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)GPCR可能組合體數(shù)目之多將是“不可想象”。

匯報(bào)：ReceptorsforDopamineandSomatostatin:FormationofHetero-OligomerswithEnhancedFunctionalActivity,byMagalieRocheville,etal.

研究評(píng)述：ReceptorsasKissingCousins,byGraemeMilligan第62頁(yè)第62頁(yè)“燙”信號(hào)分子和疼痛發(fā)表在本期《科學(xué)》上一項(xiàng)新研究，可能會(huì)為治療因?yàn)榻M織受傷引發(fā)特殊疼痛癥狀找到一條新路徑。不論是一盤(pán)辛辣菜肴、酸引發(fā)熱傷還是令人難熬高溫都會(huì)給你“燙”感覺(jué)。一個(gè)由美國(guó)和德國(guó)科學(xué)家組成研究小組研究發(fā)覺(jué)，把這些外界刺激傳送到大腦，是同一個(gè)信號(hào)分子所為。為了研究一些引發(fā)疼痛刺激信號(hào)是怎樣傳遞到大腦中，凱特娜和同事“剔除”了大鼠體內(nèi)辣椒素受體VR1。這些大鼠在喝了含有辣椒素飲用水后，辣椒素產(chǎn)生辣味似乎對(duì)它們沒(méi)有影響。它們對(duì)強(qiáng)酸和高溫也反應(yīng)遲鈍。這些缺乏VR1受體大鼠對(duì)因?yàn)榻M織受傷引發(fā)疼痛也沒(méi)有表現(xiàn)出足夠靈敏。不過(guò)，它們對(duì)掐尾等身體傷害以及神經(jīng)受損引發(fā)疼痛能夠做出正常反應(yīng)。這說(shuō)明傳導(dǎo)這些刺激是其它蛋白質(zhì)。本期雜志封面也與此內(nèi)容相關(guān)。

研究文章：ImpairedNociceptionandPainSensationinMiceLackingtheCapsaicinReceptor,byM.J.Caterina,etal.

第63頁(yè)第63頁(yè)加拿大森林大火加劇了美國(guó)大氣污染奧地利和美國(guó)科學(xué)家調(diào)查發(fā)覺(jué)，1995年夏季美國(guó)東南部和東部沿海地域大氣中一氧化碳濃度升高也許是由于加拿大森林大火所造成。森林燃燒是一氧化碳污染主要起源，但是人類(lèi)活動(dòng)通常也能夠引起一氧化碳排放?？茖W(xué)家們?yōu)榱死斫庖谎趸紝?duì)環(huán)境造成影響，對(duì)一氧化碳起源和濃度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。研究人員通過(guò)對(duì)地面和空中測(cè)量以及模擬大氣流動(dòng)等細(xì)致調(diào)查工作，發(fā)覺(jué)造成1995年美國(guó)南部一氧化碳污染加劇原因是發(fā)生在加拿大西北部地域森林大火。這場(chǎng)大火也在同一時(shí)期增長(zhǎng)了大氣中臭氧、煙霧和可揮發(fā)性化合物濃度。

匯報(bào)：TheInfluenceofCanadianForestFiresonPollutantConcentrationsintheUnitedStates,byGerhardWotawaandMichaelTrainer第64頁(yè)第64頁(yè)預(yù)測(cè)丙型肝炎感染進(jìn)程一項(xiàng)小型試驗(yàn)性研究表明，未來(lái)在丙型肝炎病毒感染早期通過(guò)檢查病毒遺傳信息就能夠預(yù)測(cè)感染是否會(huì)發(fā)展為慢性疾病。丙型肝炎病毒(HCV)是威脅人類(lèi)健康主要病毒之一，全世界有1.7億人被HCV所感染。大部分感染最后會(huì)發(fā)展為慢性疾病，這種疾病在變得嚴(yán)重以前能夠在體內(nèi)存在幾十年。但是大約有15%感染者能夠憑借體內(nèi)免疫系統(tǒng)完全毀滅掉入侵丙型肝炎病毒。一個(gè)由意大利、美國(guó)和日本科學(xué)家構(gòu)成研究小組對(duì)HCV基因組中一個(gè)異常多變區(qū)遺傳多樣性進(jìn)行了分析。對(duì)12個(gè)HCV患者研究發(fā)覺(jué)，最后完全康復(fù)患者在感染早期階段，感染他們病毒進(jìn)化程度不大。相反，得慢性疾病患者體內(nèi)病毒進(jìn)化得不久，也許是由于這些病毒在適應(yīng)患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)襲擊。

匯報(bào)：TheOutcomeofAcuteHepatitisCPredictedbytheEvolutionoftheViralQuasispecies,byPatriziaFarci,etal.第65頁(yè)第65頁(yè)“集中”滅絕造成廣泛影響一項(xiàng)新研究結(jié)果認(rèn)為，與過(guò)去隨機(jī)滅絕事件相比，今天由于人類(lèi)活動(dòng)所造成動(dòng)物毀滅事件對(duì)地球生物多樣性危害要大得多。進(jìn)化樹(shù)自然等級(jí)意味著對(duì)于每一個(gè)大型動(dòng)物，在地球上都要生存數(shù)量巨大昆蟲(chóng)、真菌、細(xì)菌和其它簡(jiǎn)樸生物體。因此當(dāng)毀滅事件隨機(jī)襲擊物種時(shí)，滅絕大多數(shù)物種來(lái)自于那些更簡(jiǎn)樸類(lèi)群?，F(xiàn)在，美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家對(duì)針對(duì)動(dòng)物物種毀滅事件所產(chǎn)生也許后果進(jìn)行了模擬。他們發(fā)覺(jué)滅絕危險(xiǎn)在親緣關(guān)系不密切鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物中出奇地高，并且親緣關(guān)系很近物種含有非常相同滅絕危險(xiǎn)。

匯報(bào)：NonrandomExtinctionandtheLossofEvolutionaryHistory,byAndyPurvis,etal.

第66頁(yè)第66頁(yè)瀕危物種DNA庫(kù)為了保留在不久未來(lái)注定要滅絕物種體內(nèi)有價(jià)值遺傳信息，本期政策論壇提出應(yīng)建立基因庫(kù)，用于儲(chǔ)存每種瀕危動(dòng)物DNA樣本。盡管研究人員一時(shí)半時(shí)還沒(méi)有能力有效地分析這些樣品，但奧利弗及其同事還是呼吁現(xiàn)在就應(yīng)盡全球性努力開(kāi)始搜集樣本，并提議利用互聯(lián)網(wǎng)登記各個(gè)DNA庫(kù)。作者認(rèn)為，未來(lái)這些信息將有主要科學(xué)和醫(yī)學(xué)價(jià)值，并且這項(xiàng)工作應(yīng)當(dāng)含蓋所有動(dòng)物物種。

政策論壇：DNABanksforEndangeredAnimalSpecies,byOliverA.Ryder,etal.第67頁(yè)第67頁(yè)在恐龍化石中發(fā)覺(jué)復(fù)雜心臟科學(xué)家用計(jì)算機(jī)層面X線照相術(shù)（CT）對(duì)一具新發(fā)覺(jué)恐龍化石胸腔進(jìn)行掃描后發(fā)覺(jué)，該恐龍心臟與鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)心臟更為靠近，而不是與當(dāng)代爬行動(dòng)物靠近。DaleRussell和他同事們認(rèn)為，這一發(fā)覺(jué)提議恐龍屬于溫血?jiǎng)游?，含有更高水平新陳代謝。

匯報(bào)：CardiovascularEvidenceforanIntermediateorHigherMetabolicRateinanOrnithischianDinosaur,byPaulE.Fisher,etal.

第68頁(yè)第68頁(yè)過(guò)度突變細(xì)胞盡管突變率增加通常是惡性細(xì)胞標(biāo)志，但一項(xiàng)新研究表明非惡性細(xì)胞也能處于過(guò)分突變狀態(tài)。分析這些遺傳性不穩(wěn)定良性細(xì)胞能夠幫助科學(xué)家找到讓正常細(xì)胞轉(zhuǎn)