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【转贴】2007年5月10日的《自然要览》
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2007年5月10日出版） 封面故事：负鼠基因组完成测序 Genome of the marsupial Monodelphis domestica reveals innovation in non-coding sequences 南方短尾负鼠（Monodelphis domestica）的基因组已经被测序和分析，使研究 人员首次能够一窥一种有袋类动物的基因组成。对有袋类动物和胎生哺乳动物之 间在演化过程中保留下来的元素所做的比较表明，在蛋白质编码基因上所发生的 真正的演化创新是比较少的，而保留下来的非编码元素在胎生哺乳动物分支的演 化中却演化得很快。选择负鼠这个物种作为第一个有袋类基因组来进行测序研究 的原因之一是，它是实验室中常用的一种模型动物。研究人员对免疫系统的遗传 学问题以及神经生物学、瘤样病变和发育生物学中所涉及的基因位点非常感兴 趣。（Article p. 167; News & Views; Editorial p. 115; www.nature.com/podcast）封面图片：Larry Wadsworth（德州A&M大学Media Resources）。 现代荧光显微镜的使用（Magnifying the errors） The good, the bad and the ugly p138 现代荧光显微镜是一种非常复杂的仪器，对某些使用者来说也许太复杂了，因为 据很多专家说，你在刊物上所看到的经常并不是传说中的那样。潜在的陷阱包括 选用了错误的盖玻片、使用了一对不相匹配的荧光标记、或采用错误的设置来检 测它们。怎么才能用好这种仪器呢？在Helen Pearson关于这个问题的报告中所 介绍的办法包括使用专用显微镜设施和接受更好的培训，而且相关刊物总是“有 可能给你更多帮助”。（News Feature p138） 人类基因组内的结构变异研究（Genetic variation） Completing the map of human genetic variation 关于人类遗传变异的大多数研究都集中在特定基因中单链核苷的差异上。但在更 高的一个层次上，还存在结构差异，如插入、删除和倒转等，大小一般在几千个 碱基对到数百个碱基对之间，这为遗传变异增添了另一个维度。在“国家人类基 因组研究所”（NHGRI）主持下的一个新的研究项目，旨在积累一个关于人类基 因组内结构变异的参照数据集，这个数据集能够为我们描绘出关于在表现型上正 常的个体中所存在的DNA序列层次上的差异的一个全景图。该数据集也将成为在 个别基因组层次上进行疾病研究的一条捷径。在本期Nature上，该项目的NHGRI 工作组的成员详细介绍了这个项目的目的和方法。（Feature p. 161） 记忆的促进和恢复（Rewriting the memory） Recovery of learning and memory is associated with chromatin remodelling 是否能够有一种药物来促进记忆、甚至还能恢复在阿尔茨海默氏症等疾病中遗忘 的记忆？用一种严重神经退化疾病动物模型（CK-p25 Tg小鼠）所做的新的研究 工作让我们看到了这种希望。在这项研究中，研究人员用两种办法恢复了这些实 验鼠的学习和长期记忆——一种是进行环境强化（基本上就是使生活变得有 趣）；另一种是用“组蛋白去乙酰基转移酶”（HDAC）抑制剂来处理。HDAC被认 为能够通过促进组蛋白乙酰化作用、从而改变细胞核中的转录来帮助正常个体记 忆的形成。值得注意的是，这种记忆促进作用在严重脑萎缩的p25实验鼠身上也 出现了。记忆的恢复与已有神经网络的重新排列有关，这可能是恢复长期记忆的 一个手段。（Article p. 178; News & View） 已知最热的行星（Extrasolar planets: hot and hotter Jupiters） A map of the day–night contrast of the extrasolar planet HD 189733b 被称为“热木星”的太阳系外行星靠近其母恒星，所以它们很可能是被潮汐式锁 定的（就像地球和月球一样），并且具有永久性的白天的一边和黑夜的一边。这 便提出了一个其大气层是否能够将落在白天一边的能量运送到黑夜一边的问题。 现在，“斯皮策太空望远镜”对编号为HD 189733b的太阳系外行星的红外观测结 果回答了这个问题。该行星黑夜和白天的气温是差不多的，在950–1,200 K之 间，这说明来自被恒星照射一边的能量被有效地在整个大气层中重新进行了分 配；这个结果与最近有人提出它是另一个“热木星”的观点是不一致的。 （Letter p. 183; News & Views）本周在网上发布的一篇论文报告了对编号为 HD 149026b的太阳系外行星的大气层的观测结果。它是一个非常热的“木星”， 是已知最热的行星，亮度温度（brightness temperature）约为2,300 K。这个 结果与认为存在一个其表面上每块地方就像一个黑体（black body）一样瞬间会 把所吸收的全部光线重新发射出去的行星的预测是相符的。 （doi:10.1038/nature05863） 天然锂在常压下的超导现象（Lithium acting naturally） Superconductivity in lithium below 0.4 millikelvin at ambient pressure 超导现象低温时在大多数金属中都会出现。然而，一些简单的体系似乎不喜欢这 种状态。也许，最为有趣的例子是锂金属。压缩的锂在高达20K的温度时成为超 导体，这个温度是一种元素最高的转变温度之一。过去人们认为，天然的锂似乎 并不会产生超导现象，但现在研究人员在一个只有0.4K的极低的转变温度下、在 天然锂中观测到了常压下的超导现象。这意味着锂在超导研究中可能会发挥作 用，因为它的结构简单，从而使得它非常适合进行理论研究。（Letter p. 187） 海洋中的“短路”现象（Short-circuiting the ocean） Short-circuiting of the overturning circulation in the Antarctic Circumpolar Current 南极洲周围海洋洋流的混合过程在全球海洋环流中起关键作用，因为它影响在高 纬度沉到海洋深处的海水在南大洋回到海洋表面的速度。但对于在南极洲“绕极 洋流” （Circumpolar Current）中出现的混合过程的速度以及它们所诱发的上 涌过程的速度，因缺少直接观测结果，研究人员仍然不是很了解。一种自然现 象，即来自海底火山的氦向Drake Passage附近洋流中的释放，为填补这一观测 空白提供了机会。这一天然的示踪剂释放实验，使得研究人员有可能对该洋流的 西南大西洋部分的混合和上涌速度进行测定，结果表明，这一区域海床地形的很 大起伏导致穿越高密度表面出现快速混合、沿高密度表面出现快速上涌，从而在 “全球海洋翻腾环流”中形成一个“短路”。以前没有被发现的这个短路，使得 沉降到深海中的海水能够以比过去所料想的更快的速度回到海洋表面。（Letter p. 194） 性别差异与生物多样性的关系（His and hers morphology/ Split the difference） Sexual dimorphism and adaptive radiation in Anolis lizards 生物学的一大任务是解释生物多样性的模式。两性之间在形式上的差异是普遍存 在的，然而促使性别二态性出现的因素在关于物种多样性的研究中却很少被考虑 到。同样，人们也很少用影响群落层面上多样性的生态和演化因素去解释性别差 异所能达到的程度。现在，对在古巴、伊斯帕尼奥拉岛、牙买加和波多黎各等岛 屿上有独立群落的一种变色蜥蜴（它是关于适应性辐射的一个经典例子）所做的 一项研究表明，性别差异是一种适应性辐射的形态多样化的主要贡献因素。这一 发现可以成为反映在生物多样化过程中性别二态性和适应性辐射之间互动方式的 一个模型，该模型可以用关于佛罗里达的外来变色蜥蜴和本地变色蜥蜴之间互动 情况的观测结果去验证。（Letter p. 202） 视觉系统对亮度和光洁度的判断（Texture is skin deep） Image statistics and the perception of surface qualities 我们能够很容易分辨出一件东西是用白蜡做成的还是用石膏做成的，也能够很容 易分辨出一个木质表面是否进行了抛光处理，只要观察表面是亮还是暗、是否光 滑就可以了。这便涉及到一个先有鸡还是先有蛋的问题。为了推断一个三维表面 的反光质量，我们需要关于形状和照明情况的详细信息，但要推断其中的每个因 素，又需要关于其他因素的知识。Motoyoshi等人破解了这个谜。在此过程中， 他们给出了一些对机器人视觉系统的开发人员和创造虚拟现实的计算机动画制作 人员可能会很有用的线索。关键是一个简单的图像统计原理：我们对光亮程度的 感觉是由一个图像中亮度值分布的正偏（positive skew）量决定的。（Letter p. 206; News & Views） “for”基因发生等位基因变异的原因（A role for for） Maintaining a behaviour polymorphism by frequency-dependent selection on a single gene 对果蝇来说，foraging (for)基因所发生的自然变异，是低营养条件下一对形成 鲜明对比的著名行为背后的原因，这对行为分别是“rover”和“sitter”表现 型。尽管进行了几十年研究，但科学家仍然不能解释for基因中等位基因变异的 存在，也不能解释一般意义上的稳定多态性的存在。对这些共存的变异体所做的 新的实验显示，它们之间的竞争性互动有可能是问题的答案。当一个变异体普遍 存在时，另一个也能兴旺起来；反之亦然，从而确保“sitter”幼虫（不经常活 动、但吃得很多的幼虫）和“rover”幼虫（活动很多、但吃得很少的幼虫）能 够共存。（Letter p. 210） [ Last edited by laizuliang on 2007-11-9 at 09:57 ] |
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