封面故事：微观世界中合作与欺骗的演化
生活在土中的社会性细菌Myxococcus xanthus形成大量成群的细胞，这些细胞通过分泌能杀死和降解其猎物的代谢物的方式捕食其他微生物，产生大量细胞外营养物。饥饿促使这些细胞集结成大约有10万个成员的群体，它们通过交换细胞间信号来构建子实体，并分异成抗压力的孢子。这为研究演化生物学中一个长期悬疑的问题提供了一个难得的模型，这个问题就是合作与欺骗策略的演化。在子实体发育上有缺陷的一些M. xanthus基因型“欺骗”嵌合体群体中没有缺陷的基因型。一个“欺骗者”所发生的单一的自发突变，能恢复有效的合作发育，使其在适应性上相对于两个祖先基因型都具有优越性，这种优越性包括，它可以不受其祖先“欺骗者”的剥削和利用。
人类染色体全部测序完成
Nature杂志关于已完成的人类基因组序列的系列论文到本期就结束了，本期发表的是人类1号染色体的分析结果。该染色体尽管是最后一个发表的，但并不是最不重要的一个：它是人类染色体中最大的一个，基因密集，共有3141个基因和991个假基因。“自然出版集团”将于2006年6月1日出版22个常染色体、加上X和Y两个性染色体的已完成序列的合集，同时配发新闻和评论文章。
所有时间尺度上的气温变化都有联系
科学家对影响年际气温变化的因素已经相当了解了，但对在十年至千年时间尺度上对地球气温变化进行总体控制的因素却并不是很了解。除了少数几个气候变化模式外，这些因素通常被描述为随机过程。Peter Huybers和William Curry在这个方面往前更进了一步，他们发现，气温变化在所有时间尺度上是联系在一起的。在地表气温与年度和具有中间时间尺度的米兰柯维奇周期(23000年至41000年)之间有一个简单的“幂次法则”关系，这种关系是由太阳辐射决定的。该发现提供了一个了解地球气温变化、提高年际和更长时间尺度气候变化预测性的框架。
高浓度甜味剂引起苦味的原因
有趣的是，糖精钠和乙酰磺胺酸钾等人造甜味剂如果用量过大时不但不甜，还可能有苦味。然后如果用水漱口，嘴里就会有甜味。这些现象为了解TAS1R味觉受体的作用提供了新线索。除了引起“甜水”后觉外，高浓度糖精还能掩盖同时所尝的其他甜味剂的效应。在分子层次上所出现的是一个由两个结合点构成的体系。糖精和乙酰磺胺酸钾结合到一个高亲和力的结合点上时，会产生甜味；而在高浓度时，它们则结合到第二个低亲和力的抑制性点上。当甜味抑制成分被水洗掉时，甜味受体重新激活，甜味的感觉又回来了。甜味抑制成分在食品工业上被用来抵消不想要的高甜度，这种高甜度是由于在某些低脂肪产品中用甜碳水化合物取代脂肪而产生的：甜水味可以用来指示甜味抑制成分的活性。
具有广谱活性的新型强力抗生素
致病细菌对抗生素的抗药性在全世界的发展引起人们严重关切：今天用在一线的抗生素有一天可能会失效。所以，一组新的具有用作抗生素的巨大潜力的化合物的发现，将会引起人们极大兴趣。Platensimycin是一组新的天然产物中的第一个成员，它能通过抑制FabF/FabB蛋白选择性杀死细菌，这是一个在临床应用中的任何药品都没有采用的机制。它是一种对革兰氏阳性细菌具有广谱活性的强力抗生素，包括临床上有关的抗药性细菌，如对Methicillin具有抗药性的金黄葡萄球菌(MRSA)和对万古霉素具有抗药性的肠球菌。
能解释“西格马F”转录因子的数学模型
发育生物学中一个关键问题是，含有相同基因组的细胞何以有不同基因表达模式。这个问题归结为名为“芽胞杆菌”的细菌的基本生物学问题。在孢子形成的早期，由于营养压力，一个“芽胞杆菌”细胞内部分裂成两个腔室，它们注定要走不同发育路径。一个被称为“西格马F”的转录因子在该过程中是一个关键因素，它和控制它的调控因子已经受到了广泛的研究。然而，关于差异性基因激发如何开始的详细情况仍然不明了。现在，研究人员开发出了一个数学模型，它能在试管试验中重复实验结果，并能解释“西格马F”的作用。该模型发现，两个细胞类型之间体积比的变化，是细胞命运的主要触发因素，该变化导致它们当中其中一个中的一个关键磷酸酶的活性发生变化。
|
联系我们
