《自然》本月下载论文Top 10

《自然》本月下载论文Top 10

　　

（2008年07月10日～2008年08月07日）

1: 细菌的内部通信机制
很多细菌利用群体感应来进行细胞与细胞之间的通信，从而对基因表达实施依赖于种群数量的控制。这个过程中所涉及的信号分子通常为acyl-homoserine lactones (acyl-HSLs)，它们与脂肪酸基团相结合，来通过在不同亚组基因上发挥作用的一系列不同信号受体提供特异性。目前只有少数这种信号已知，但在光合作用细菌Rhodopseudomonas palustris中所发现的HSL主题上的一个新变化表明，也许存在更多这种信号。该细菌用一种与脂肪性acyl-HSL合成酶相似的酶来从环境p-香豆酸生成p-coumaroyl-HSL，而不是利用来自细胞内的脂肪酸。该细菌有一个信号受体，它通过对p-coumaroyl-HSL做出反应来全面调控基因表达。其他种类的细菌也制造p-coumaroyl-HSL，所以可能存在环境条件下的种内通信。

doi:10.1038/nature07088

Nature vol.454 (7204, 31 Jul 2008) Articles p.595



2: 四川地震后震区应力分布的变化
今年5月12日在中国四川省发生的7.9级破坏性地震，可能已使该地区地壳中的应力分布发生了极大变化。在7月6日在网上提前发表、并在上周Nature杂志新闻版块中（第148页）作为封面文章发表的一篇论文中，Tom Parsons、 Chen Ji 和Eric Kirby报告了对四川盆地及其周边地区应力变化的计算结果，这些结果表明，该地区的活动走滑地带和逆冲断层上的应力显著增加。在一次诱发的大震之后，余震可持续几年到几十年时间；鉴于这些活动断层上有几个大城市，未来潜在断裂区的识别对于减灾工作将会是有价值的。

doi:10.1038/nature07177

Nature vol.454 (7203, 24 Jul 2008) Letters to Nature p.509



3: 月球上已经没有水了
尽管人们曾有争议地提出，月球上永久黑暗的、很深的极地碰撞坑中也许能发现水冰，但整个月球被认为早在导致其形成的灾难性的加热事件中就已经失去了几乎所有高挥发性元素，包括水。氢作为最轻的元素被认为已经完全失去。Saal等人利用最新二次质谱方法，获得了月球上最原始玄武岩——月球“火山玻璃”中原始挥发性成分（CO2、H2O、F、S、Cl）含量的更好的限定值。他们对火山喷发前水含量的最好估计值为745 p.p.m.，最低含量为260 p.p.m.。这表明，整个月球已经完全没有水和其他高挥发性成分了。

doi:10.1038/nature07047

Nature vol.454 (7201, 10 Jul 2008) Letters to Nature p.192



4: 封面故事： 毒蛇毒牙的演化
对毒蛇所做的一项“演化-发育”研究，得出一个关于蛇的毒牙演化的新模型。蛇毒牙演化是一个有些争议的问题。毒牙的位置不是在上颚的前面就是在上颚的后面，人们所争议的是，这两种安排在演化上是否是相关的。通过观察来自8个物种的96个蛇胚胎的上颚中形成牙齿的上皮，研究人员发现，前毒牙类型和后毒牙类型在形态发生上惊人地相似。前毒牙是从上颚后面一部分发育形成的，这部分在发育过程中被前移；后毒牙是在位置保持不变的一个专门区域发育形成的。该新模型提出，形成牙齿的上皮中后面的一个子区域在发育上变得与剩余的牙齿形成过程脱离关系，从而使后牙能够独立演化，并且在不同毒蛇品种中发生很大改变（与毒腺密切相关）。这一发育事件有可能对新生代高级毒蛇的大规模辐射起到了推动作用，导致了我们今天所看到的极为可观的蛇类多样性。本期封面所示为一条蝰蛇（Vipera latastei gaditana），其竖起的毒牙被毒牙鞘盖着。摄影：Ruben Schipper

doi:10.1038/nature07178

Nature vol.454 (7204, 31 Jul 2008) Letters to Nature p.630



5: 正反馈在细胞周期中所起作用
细胞周期将生长与细胞分裂耦合起来，确保各个细胞有一致的大小和形状。这个过程涉及很多不同的基因和蛋白，并且需要非常复杂的机制来使它们步调一致。本期Nature上两篇论文对酿酒酵母细胞周期中的不同点进行了研究，发现在每一种情况下，正反馈都会使该过程保持正轨。Skotheim等人研究了G1细胞周期阶段的Start检查点，在这个地方细胞会不可逆转地发生分裂。单个细胞分析显示，Start是一个依赖于正反馈的开关，协调一大组细胞周期基因的同时转录及一个子细胞的出芽（budding）。Holt等人研究了有丝分裂的后期，在这个阶段染色体对突然地、自发地分开。姐妹染色单体之间的粘附关系被名为分离酶的酶分开，而分离酶则被保全素（securin）所控制。一个调控保全素的泛素化和破坏的正反馈环，似乎使得有丝分裂的后期成为一个开关一样的事件。

doi:10.1038/nature07118

Nature vol.454 (7202, 17 Jul 2008) Articles p.291



6: 地震断层的应力变化
在能够发生地震的深度处随时间变化的应力场，是了解地震触发机制的一个关键参数。因此，测量地震活动活跃的断层带内的应力变化，一直是地震学中人们长期追寻的一个目标。通过在1公里的深度对沿SAFOD (San Andreas Fault Observatory at Depth)示范点与位于Parkfield的主钻孔之间一条基线的地震波速度变化进行两个月的定点连续测量，Niu等人发现，由大气压变化诱导的应力变化的确是可以探测得到的。他们还发现了与被预测将产生大规模同震应力变化的两次地震巧合的速度变化。两次测量分别开始于两次地震之前约10小时和2小时，说明它们可能与断裂前膨胀扩张有关，与在早先实验室研究中所观测到的现象相似。

doi:10.1038/nature07111

Nature vol.454 (7201, 10 Jul 2008) Letters to Nature p.204



7: 比目鱼特殊身体构造的演化
比目鱼的不对称性是发育过程中出现的形态分化的一个特例：从对称的幼虫开始，头骨形状发生变化，使一只眼睛越过头顶迁移到位于身体一边（或另一边）的另一只眼睛的旁边。这种安排的演化起源一直不清楚。Matt Friedman对名为Amphistium的鱼的始新世（距今大约4700万年）化石重新进行了研究，描述了一个新的属，它代表着已知最原始的比目鱼。在这些鱼身上，迁移的眼睛从未超过背部中线，即使在完全成年的鱼身上也是如此。这是从化石记录中发现的一种过渡形式的一个图例，它证实，比目鱼的特殊身体构造的演化是一个渐进的过程。

doi:10.1038/nature07108

Nature vol.454 (7201, 10 Jul 2008) Letters to Nature p.209



8: 封面故事：三聚埃博拉病毒糖蛋白的晶体结构
埃博拉病毒是最可怕的病原体之一，能引起严重出血热，人感染后的死亡率高达90%。1994年以来，这种病毒的爆发增加了四倍。虽然用灵长类动物所做的最初疫苗试验给人类带来了希望，但目前尚没有可供临床使用的疫苗或感染后的治疗方法。而且，科学家目前仍不清楚为什么该病毒致病能力这么强，为什么在致命病例中免疫反应这么弱。现在，来自斯克里普斯研究所的一个小组，确定了与从一个人类幸存者身上分离出来的一个中和抗体结合在一起的三聚埃博拉病毒糖蛋白的晶体结构。该结构显示了一个假设中的受体结合点，这个结合点被束缚在一个杯形体中，而这个杯形体是由三个GP1病毒附着亚单元（在本期封面图片上的分子表面模型中显示为蓝色）形成，被三个GP2融合亚单元（图上显示为白色）所包围。外部与这个点的联系受到一个聚糖帽及一个突出的、粘蛋白一样的区域的限制。病毒抗体（图上显示为黄色）将GP1亚单元和GP2亚单元桥接起来，并且对于GP2的融合前病毒表面构形是具有特异性的。封面图片：Christina Corbaci & Michael Pique。

doi:10.1038/nature07082

Nature vol.454 (7201, 10 Jul 2008) Articles p.177



9: 海洋环境变化与物种灭绝
大尺度环境因素怎样通过地质时间影响生物群落的演化，基本上仍然是一个猜测性的和有争议的问题。人们早就知道，古生代海床生物群落与随后的中生代和新生代显著不同，现在，Shanan Peters对为什么是这样做了解释：在古生代，海床大部分是碳酸盐，而随后的年代海床普遍为沙质。另外，海平面的潮汐和流动及沉积物的沉降似乎与物种灭绝（主要是海洋植物和动物的灭绝）是同步的，这便提出了这样一个可能性：与海平面相关的海洋环境的变化影响灭绝速度，通常决定海洋中生命的组成。

doi:10.1038/nature07032

Nature vol.454 (7204, 31 Jul 2008) Letters to Nature p.626



10: 视蛋白晶体结构已被确定
G-蛋白耦合受体(GPCRs)或七-跨膜受体构成人类基因组中最大的超级家族之一，并且也是一个共同的治疗目标。被光激发的分子视紫红质由一个被称为视蛋白的GPCR构成，其中心空间含有一个通过共价键结合的光敏辅因子“Retinal”。无配体的GPCRs极难纯化，但Park等人成功地从牛视杆细胞中获得了天然视蛋白的晶体，并以2.9埃的分辨率确定了其结构。该结构显示了一个供11-cis-retinal使用的入口通道和一个供all-trans-retinal使用的出口通道，这是关于GPRC激发这一有重要生物学意义的过程的一个实例。

doi:10.1038/nature07063

Nature vol.454 (7201, 10 Jul 2008) Articles p.183