生物通综合：
4月12日《Nature》
封面故事：急性淋巴细胞性白血病的基因病灶
利用SNP微阵列在整个基因组范围内对DNA版本数异常进行高分辨率分析的方法，被用来识别与儿童最常见的癌症—急性淋巴细胞性白血病有关的基因病灶。对来自242位患者的白血病母细胞所做的分析显示，在40% 的B-先祖细胞急性淋巴细胞性白血病病例中，为B-淋巴细胞发育的关键调控因子编码的基因发生删除、放大、点突变和结构重排等问题。PAX5是最常见的目标。所获得的数据表明，能够绕开这些基因病灶所造成障碍的小分子细胞分化诱导因子可以作为研究新的治疗方法的一个重点，并且更具有普遍意义的是，它们展示了人们所熟悉的整个基因组范围内进行分析的方法作为识别癌症中新的小分子病灶的一种手段所具有的潜力。封面图片所示为白血病细胞的荧光原位杂交，它显示了9p13染色体（红色）上的PAX5向18q11.2位置（绿色）上的ZNF521的融合。
观测太阳系外地球一样行星的新方法
太阳系外像地球一样的行星是存在的，但我们是否有一天能够看到它们？ 这是一个很难回答的问题：这样一颗绕附近一颗恒星运行的行星要比方向夹角仅为十分之一弧秒或更小的一颗恒星暗1 × 1010 倍。但是现在，John Trauger 和 Wesley Traub报告了一种在实验室中得到演示的方法，该方法有可能用在一次太空探测任务中，来探测一颗跟地球一样的行星。他们的系统利用日冕观测仪原理来抑制星光，其简单的图像处理方法是以前所报告的实验室方法灵敏度的1万倍以上，并且超过地面天文台所获得的最好结果10万倍以上。Page: 771
“杀富济贫”与追求平等
一项行为学研究所提供的清楚证据表明，平等主义情感是在多边人际关系中实施惩罚的一个理由。在一项实验室游戏中，研究人员给选手们分配了不同数额的钱，然后选手们便能够通过给予或拿走一些钱来“奖励”或“惩罚”其他选手。最富有的选手被惩罚得最重，而最穷的选手被惩罚得最轻。选手们似乎受对不平等的一种情绪反应所驱使，因为他们是以个人的损失为代价来减少和增加其他人的收入的，即便并没有合作行为需要增强。平等主义的动机在人类的互惠和合作的演化过程中可能是一个重要因素。Page: 794
防止乳腺癌患者癌细胞转移的希望
研究人员在人类乳腺癌细胞中识别出一组4个基因，这一组基因负责新的肿瘤血管的形成，负责肿瘤细胞向循环系统中的释放，并且还负责通过循环肿瘤细胞来破坏肺部毛细血管、从而为癌细胞向肺部转移播下种子。 这4个基因分别是epiregulin、 COX2、 MMP1 和 MMP2，单独抑制其中每一种基因并不能阻止肿瘤的发展，但综合抑制所有4个基因，在一个有临床意义的乳腺癌模型中能够明显减少转移。这为设计特定药物组合来解决乳腺癌患者癌细胞转移问题提供了希望。Page: 765
多药物抗药性的机理
大多数多药物抗药性机理（对抗生素、抗菌剂、抗疟疾药物、杀虫剂、还有对人类的癌症化疗药物等多种药物的抗药性）涉及一种能够将药物抽出细胞的转运蛋白。研究人员对这种转运蛋白的原型分子—哺乳动物P-糖蛋白—几十年来已经做了大量研究，但只是在过去几年里才获得了充分的结构和生化数据，使我们能够从机理上对其有一个认识。Chris Higgins对我们当前关于4大类多药物转运蛋白的知识进行了综述。这4类转运蛋白之间的不同之处和相似之处正在为了解多药物抗药性是怎样实现的提供新的线索。这项工作尚未解决紧迫的临床问题，但也许能够为制定防止或绕过多药物抗药性的策略铺平道路。Page: 749
能够快速发生光致可逆变形的新材料
一些材料在光照下将改变大小或形状。这种在没有直接接触的情况下对机械变形的触发，为能够遥控操作的促动器带来了希望。但是，迄今所开发的光致变形聚合物和胶体其反应都比较慢，并且在变形后都不稳定。Kobatake等人所开发的一种新材料避免了这些缺点：基于二芳基乙烯（diarylethene）发色团、大小在10-100微米之间的分子晶体，可以通过分别用紫外线和可见光照射来在两种稳定态之间迅速、可逆地切换。而且，当置于光下时，由该材料附着在一个表面上而形成的一种棒状晶体甚至还能吸引和赶走一个微米大小的金颗粒。 读者可以在nature.com/nature上在线观看该晶体正在发生变化的视频流。Page: 778
光合作用的能量传输过程中的确涉及量子方式
光合作用为地球上几乎所有生命提供了初级能量来源。它的了不起的地方之一是，能量在由光合作用器官组成的可以利用光的复合物内传输的效率非常高。现在，对在光合作用核心的能量传输过程中可能涉及量子方式的怀疑，已经被一项新的光谱研究所证实。该研究显示，在来自绿硫菌（Chlorobium tepidum）的细菌叶绿素内存在波状能量运动典型的电子量子节拍。能量传输过程的这种波状特点可以解释光合作用的效率为什么极高，因为在光合作用中，巨大的相空间（phase space）可以被有效搜索，从而找到能量传输效率最高的通道。Page: 782
资源限制对生物多样性的影响
什么能解释生物多样性？一种理论认为，在各种不同资源都是有限的生态系统中，多样性将增加，因为生态系统中的条件将有利于那些能适应水、磷、氮等等都缺乏的环境的物种。在资源丰富时，生产率将提高，但优胜者将是那些能够最快生长并消灭对手的少数物种。虽然资源限制并不是可解释物种丰富程度的惟一因素，但Harpole 和Tilman研究表明，它能在美国加州塞奇威克的实验草地上解释植物的多样性，并且还能为人类活动（如富营养化等，它们往往会简化一个生活环境）引起的生物多样性减少提供另一种解释。Page: 791
丙肝病毒的一种共因子
Claudin-1是在人类的肝脏中所表达的一种紧密连接的蛋白，已经被确定为丙肝病毒的一种重要的进入共因子（entry co-factor）。 同以前确定的CD81共受体一样，claudin-1也跨过细胞膜四次，并有两个细胞外的环。它在丙肝病毒进入过程中的一个结合后和融合前的步骤上发挥功能。这一发现为了解病毒进入肝细胞的机理提供了线索，并为抗病毒药物提供了一个潜在的新目标。Page: 801
植物根和茎中干细胞体系之间的联系
植物有两个明显不同的干细胞体系，分别在根分裂组织和茎分裂组织中，它们不断分裂而产生新的组织和器官。以前的研究工作发现，在两个体系中有不同的发育模式和不同的控制基因，但Sarkar等人现在发现，二者之间在机理上有一个强烈的联系。两个体系的信号作用中心都利用相关的转录因子（茎中为WUSCHEL，根中为WOX5）来使相邻的肝细胞保持不分化，这两个因子在两个分裂组织中都发挥作用，以维持正常功能。这一发现提供的分子证据表明，干细胞调控系统起源于根和茎在作为现代高等植物祖先的陆地植物中分开之前。Page: 811
《科学》：猕猴基因组成功破译
基因组测序工作又有令人兴奋的消息：恒河猴基因测序工作已经完成。4月13日《科学》杂志以封面文章形式发表了上这项最新成果。领导测序工作的美国Baylor医学院的George Weinstock称，他们成功破译出了猕猴的基因组，这是继人类和黑猩猩之后，科学家破译出的第三种灵长类动物基因组。他同时表示，灵长动物基因组的确定打开了一扇门，人类将能够认识自己的近亲，这确实让人很兴奋。
恒河猴主要生活在亚洲，是一种猕猴。它在许多方面与人类十分相似，比如可以在城市生存，能够以花生、冰激凌等多种食物为食，而且喜欢群居生活。但是，与人类相比，恒河猴体形较小，体表多毛，并且容易感染疾病。此次恒河猴的DNA序列的测定，可以帮助科学家理解这些相似性背后的遗传因素，以及造成了人类与灵长动物显著不同的根源。
一般认为，远古的猕猴等灵长动物在2500万年前与后来进化成为人类的灵长类“分道扬镳”，但此次基因测序研究表明，人类和恒河猴仍然有93%的遗传基因是相同的。
猕猴基因组的测定具有重要的意义，因为人工捕获并饲养的猕猴常常被用于药物和医学实验。弄清楚它们和人类的区别将有助于科学家更好地预测药物在人类临床测试和动物测试中的差异。另外，科学家感到兴奋的是它有望使科学家深入理解是什么造就了人类的独特性。
猕猴的基因组已经促使科学家更深入地认识人类进化。比如，恒河猴有一组基因与人类相比扩展了很多，这对它们的糖类消化很重要。研究人员推测，这可能是一种遗传适应性，使得它们能够大量以水果为食。此外，分析表明，人类免疫系统的许多基因类型与恒河猴存在差异，这可能与肌体抵御疾病的能力有关。通过研究这些不同，科学家将能够更好地调整猕猴在医学实验中的作用。
2005年，科学家完成了对黑猩猩的基因测序，它在时间上介于猕猴和人类之间，有98%的遗传基因和人类相同。而此次对恒河猴的研究为前两者的对比研究提供了第三方参考，因此更具有研究价值。比如，如果发现人类和黑猩猩的某个DNA不同，那么就可以通过核查猕猴基因序列，从而确定到底是人类还是黑猩猩拥有更多的原古DNA副本。
通过进行这样的比较，科学家有望追踪研究影响人类进化的遗传因素。而在未来几年，科学家将完成更多灵长动物基因组测序，包括长臂猿、猩猩、大猩猩和绒猴等。到那时，这种通过比较研究人类进化的方法将会更加强大和有效。
使人易患肥胖症的基因
研究人员找到一个基因的特有变异，该变异看起来使某些个体易患肥胖症，肥胖是2型糖尿病的一个风险因子。研究人员说，虽然这个变异与不太大的体重增加有关，但是在一个已经高体重的人群中，它能导致肥胖症。文章共同作者之一Andrew Hattersley强调指出，这些发现不意味着饮食和运动对我们的健康的作用不重要。Hattersley教授和他的同事(一个主要在英国的大研究组)分析了各个年龄的38759人参加的13项研究。文章作者报告说，这个基因的一个常见变异与增加的体质指数有一致的关联，将个体患肥胖症的风险增加了67%。在他们分析的群体中，约16%的成年人有这个基因变异的两个拷贝，他们的体重比没有该变异基因拷贝的人平均高出约3公斤。文章作者报告说，在7岁以上的人中这个关联具体表现在脂肪质的增加。科学家还不知道这个名为FTO的基因在身体中的功能。
保存在霸王龙和乳齿象化石中的胶原蛋白
研究人员在霸王龙和乳齿象骨头化石中检测到胶原蛋白，这是一个不同寻常的发现，因为人们通常认为这种物质不能保存在化石中。报告的作者说，用来确定这些蛋白质的方法也许有帮助揭示灭绝的和现在活着的物种之间连接的潜力。研究人员最近发现霸王龙的一根股骨中似乎包含内部的软组织，包括骨头中的血管。Mary Higby Schweitzer 和同事用不同的技术进一步分析了这些组织，发现这些去矿物质的恐龙组织含有胶原蛋白1，这是骨头的主要有机组分。文章作者提出，这些蛋白质被保存下来的可能原因是，捣乱的自由基使它们不可逆地与其他分子结合，使蛋白质躲避了化石化的过程。在另一项研究中，John Asara和同事用质谱仪分析了一个6800万年前的霸王龙样品以及来自16万到60万年前的乳牙象的骨头。在质谱分析中，样品被分裂成其组成离子，从而被确定出其化学成分。Asara和同事用了这个技术的一个高级版本分析了霸王龙和乳牙象的样品，并将其与来自现在活着的动物的胶原蛋白数据作了比较，识别出古老胶原蛋白的一些肽序列。
我们下意识地为更多的金钱而努力工作
一项新研究提出，为了获得更大的奖赏，人能被下意识地激发而更努力地工作。英国和法国的研究人员作了这样一个试验：他们让自愿者下意识地看一分钱或一英镑硬币的图像，然后让受试者尽可能地握紧一个手把。研究人员告诉自愿者他们握得越紧挣的钱就越多。总体上，自愿者在看到一镑硬币后比看到一分硬币后手把握得更紧，虽然他们并没有觉察到看到了些图像。这些试验是在MRI扫描仪中进行的，所以研究人员能监视志愿者的大脑活动。大脑中一个叫腹侧苍白球的区域看来与志愿者作出额外努力相关联。
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