本期《自然》《科学》精选

　　

11月19日Nature

封面故事：纪念达尔文诞辰200周年专刊
本期Nature是纪念达尔文诞辰200周年三个专刊的第三个。这次的主题是生物多样性及其保护工作。虽然金狮面狨仍是一种濒危动物，但其保护工作在一个很少取得成功的地方却相当成功：通过让金狮面狨重新回归自然以及保护它们在巴西森林中生活环境方面所做努力，这种灵长类动物的种群已经稳定下来

异型杂交的两个优势
生物学中最古老的问题之一是，为什么存在不同性别？通过异体受精繁殖的动物要多于通过自体受精繁殖的动物，尽管生出雄性后代及寻找交配对象都是有代价的。人们通常认为，异体受精或异型杂交具有可能超过其代价的两个优势：快速演化的能力和近亲繁殖的避免，但对此很难进行实验验证。现在，使线虫的自体繁殖变种和异体繁殖变种置于选择压力之下的一个实验，为以上观点提供了一个实用的验证，而且该实验还证明，以上两个潜在的标准解释（即两个优势）在促进异型杂交中似乎都扮演一个角色。

变构蛋白的活性并非纯粹由结构调控
效应子分子被认为通过与一个变构点（与活性点明显不同）结合、从而诱导和稳定蛋白的某一特定构形状态来控制变构蛋白的活性。一项新的研究表明，认为变构蛋白的活性纯粹由结构调控的观点应当予以修正，将来自蛋白动态的一个经常占支配地位的贡献包括进去。Shiou-Ru Tzeng 和 Charalampos Kalodimos对与“降解物激活蛋白”（CAP）相结合的环AMP进行了定性。CAP是被经常用作变构模型的一个转录激活蛋白。他们出乎意料地发现，即便是当处在一个从结构上来讲没有活性的构形时，CAP也能被蛋白动态的变化所激活，以便与配体（DNA）结合。

代谢疾病遗传研究最新进展
人类基因组研究方面的进展，正在增进我们对由先天遗传缺陷与环境因素互动所造成的代谢疾病病理生理的认识。Stephen O\'Rahilly对在两种最流行的代谢疾病研究方面所取得的最新进展进行了综述，这两种疾病分别是2-型糖尿病和作为其主要风险因素之一的肥胖症。

人类DNA甲基化组
DNA的“第五碱基”，即“甲基化的胞嘧啶”，是一个表观遗传修饰，占哺乳动物基因组的很小一部分，但在调控诸如基因表达和发育等细胞过程中却起重要作用。现在，来自人类胚胎干细胞和胎儿成纤维细胞的一个哺乳动物基因组中“甲基化的胞嘧啶”的首批分辨率为单碱基对的全基因组分布图（或“甲基化组”）已经发布，同时还发布了对转录组、组蛋白修饰、以及几个调控因素的DNA-蛋白互动点的分析结果。这些结果显示，在两种细胞类型之间，甲基化模式存在关键差别，说明多能性和细胞分化可能有不同的基因调控机制。

Pol II/TFIIB复合物的晶体结构
RNA聚合酶-II（Pol II）是在基因转录中起中心作用的酶，在真核细胞中制造所有的信使RNA。蛋白编码基因的转录是由Pol II和包括TFIIB在内的一般性转录因子所形成的一个复合物启动的。Kostrewa等人确定了Pol II/TFIIB复合物的完整晶体结构。该结构及互补功能数据表明，转录的启动有一个由6个步骤构成的机制，包括当转录开始点被定位后所触发的向RNA伸长的过渡。

11月20日Science

玉米B73系的基因序列
据11月20日的《科学》杂志报道说，玉米自交系B73的基因组序列测定是由Patrick Schnable及其同僚完成的。这一序列测定应该能够帮助解答许多长期存在的疑问，其中包括被称作转位因子的可移动DNA序列的影响以及现代玉米的基因组是如何从2个先祖基因组的融合演化而成的。 B73常常被用来繁殖新的饲用玉米系列，因此其基因组的测序应该还能够为人们提供基因标记，帮助植物栽培者或种子公司开发细心打造的作物：例如，这些作物可有更高的营养含量或需要较少的化肥。 研究人员发现并定位了超过3万2000个基因。他们确认，该基因组中有近85%是由数百个转位因子族所组成的。 这些因子影响着着丝点（即每条染色体的2个单体的连接点，它们在细胞分裂中起着一种关键性的作用）的组成、大小和位置。 文章的作者还描述了在基因组重复区域中的基因丢失为什么最可能是与该作物远古状态时染色体拷贝数从4条减少至2条的原因。 研究人员写到：B37玉米系的序列“有可能会促进基础研究并推动人们在全球气候变迁时期满足全世界对食物、饲料、能源及工业原料不断增长的需求。”

令人惊讶的玉米基因组  
据11月20日的《科学》杂志报道说， 科学家们已经为玉米这种我们最古老且最重要的作物之一的极为复杂的基因组进行了测序。 这一成就应该会引导人们对植物遗传学以及栽培在环保上具有可持续性或对某些环境更为适合的作物的重大进展上提供新的见解。 本期的《科学》杂志中有5篇相关的文章，其中一篇报告了测序研究本身，有3篇为支持性的研究，1篇为对整套研究进行讨论的Perspective。

在睡觉时学习
想记住什么东西吗？ 据11月20日的《科学》杂志报道说，根据一则最近的有关睡眠的研究，人类看来有机会在他们每次小睡的时候都能够加强他们的记忆力。 在一篇Brevium中，John Rudoy及其同僚谈论了他们是如何教一组人数为12的个人将50种独特的画面（每一种都有其特征性的声音）与电脑屏幕上的一个特别的部位进行联系，并接着要求这些试验的参与者小睡一会。 当这些参与者睡眠的时候，研究人员重新播放了在此研究中与一半（25个）的画面相关的声音，并在他们醒来的时候，Rudoy及其团队让这些参与试验者将这些画面再次放置在电脑屏幕的正确位置上。 他们发现，与那些在睡眠中没有听到相关声音的画面相比，这些参与者能够将那些在其睡眠时得到其声音提示的画面更为精确地放置在正确的位置上。 但是，这些试验的参与者无法猜测在他们睡着的时候呈现给他们的是何种声音，而一个对照组的人在整个试验中都保持着清醒的状态，但他们的第二次放置的精确度没有得到任何的提高。 综上所述，这些发现表明，在睡眠时所进行的记忆处理可以是高度特异性的，而且当我们睡觉的时候，听觉上的提醒可用来重新激活并加强我们在清醒时所学的各种记忆。