《Nature》本月最受关注的十篇论文

　　

英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2010年09月15日～2010年10月13日）：

1970年代海洋温度降低之谜
Nature 467 (23 Sep 2010)

全球平均气温在20世纪并不是连续上升的。相反，它们从20世纪初到1940年代是上升的，在该世纪中期稍有下降，从1970年代中期到2000年代又快速上升。世纪中期的变冷一般被解释为对硫酸盐气溶胶的生成量的一个高峰和/或自然气候振荡做出的反应。现在，David Thompson及其同事发现，1970年前后海洋表面温度所发生的一个突变可以解释北半球变冷的相当大一部分。这篇论文的同一批作者以前还识别出以1945年为中心的海洋表面温度（SST）测量结果中有一个异常(go.nature.com/16G48A)，这个异常被发现是数据收集方法所发生的变化造成的一个人为现象。那个发现正在导致对近年来获得的全球平均气温时间系列进行一些最大的修正。1970年代中新发现的变化背后的物理机制仍不确定，但这种变化太快，不会是由气溶胶或多年代之间的变化造成的。

基因疗法的成功
Nature 467 (16 Sep 2010)

由异常β-球蛋白引起的疾病（如β-地中海贫血和镰刀形红细胞贫血病）是全世界最流行的遗传性疾病。患者经常一生都依靠输血生活。所以，关于基因疗法在一例严重β-地中海贫血症中成功应用（利用一种表达β-球蛋白的慢病毒载体）的报告，是一个人们所期盼的事件。在基因转移之后两年多，该患者（一个成年男子）21个月都不需要依靠输血。这种疗效似乎来自一个主导性的、偏向于骨髓的细胞克隆，它可以保持良性，尽管也有可能发展成白血病——这提醒人们，关于基因疗法的工作仍处在早期阶段。

小RNA是怎样运动的？
Nature 467 (23 Sep 2010)

RNA 干涉 (RNAi)的基因沉默功能是一种基因调控机制，涉及被称为微RNA(miRNA)的、核苷酸数量在21至24之间的RNA以及小干涉RNA(siRNA)。这种功能在植物和动物中都可以从细胞到细胞传播。使得这种通信方式成为可能的移动沉默信号的身份仍然不清楚。Daniel Chitwood 和Marja Timmermans对最近的相关研究进行了综述，这些研究为了解植物中这种信号的身份提供了线索。他们得出结论认为，虽然植物中几乎每个已知RNAi通道都能够在细胞间移动——其中一些至少能通过微管来移动，但这种移动信号的精确身份尚未确定。小RNA双链结构是这种作用的一个优先候选对象，但单链小RNA在某些情况下似乎也有移动性。尚未解决的其他问题还包括：RNA在运输过程中是与蛋白相结合的还是自由的，以及这种运动是通过被动扩散进行的还是一个主动过程。

极地低压今后是否将会更少？
Nature 467 (16 Sep 2010)

气候变化经常被与极端天气事件（如热浪或强降雨）频率的增加联系在一起。Matthias Zahn 和 Hans von Storch利用尺度缩小的气候模型模拟发现，在某些情况下，二者之间的联系也会是相反的。他们发现，“北大西洋极地低压”（有时被称为极地飓风的强风暴，它们的面积太小，不能被包括在大多数大气环流模型中）的发生次数到二十一世纪末很可能会减少。这种变化是由“中对流层”温度比海洋表面温度增加更多驱动的：这会增加大气稳定性和减少极地低压的形成。

冰川内蓄水的庞大裂缝网络
Nature 467 (30 Sep 2010)

冰川和冰层内的水会对冰的速度、并最终对海平面上升速度施加相当大影响。对存储在冰川内的水的量值和特点进行直接测量已被证明有困难，但Joel Harper等人现在报告，他们在阿拉斯加的Bench冰川内发现了一个由互联的底层裂缝组成的庞大网络，这个网络是通过将直接钻孔观测与雷达及地震成像观测方法结合起来而发现的。这些裂缝存储着相当于10厘米厚的一层水，它足以成为影响未来冰层模拟研究的一个重要因素。

视觉系统中光感受器网络的输入-输出对应图
Nature 467 (7 Oct 2010)

色视觉在视网膜中形成，在灵长类动物中，视觉处理的第一阶段由视锥细胞和神经节细胞的重叠格组成，其中每个对视觉空间统一取样。彩色感觉（色觉）由对来自不同视锥细胞类型的信号所做比较，但这些输入信号是怎样被神经节细胞（它们传输视网膜的输出）结合在一起的多年来一直是一个有争议的问题。现在，利用大尺度多电极阵列和细颗粒视觉模拟，Field等人绘制出了单个视锥细胞输入相对于整个神经节细胞群的位置和类型图，从而以前所未有的分辨率和尺度获得输入-输出对应图。

将白血病与DNA修复联系起来
Nature 467 (16 Sep 2010)

有丝分裂中S-阶段检查点（被DNA损伤所激发），通过使细胞有时间在损伤经过细胞周期进一步发展之前对损伤进行修复，来维持基因组稳定性。现在，Liu等人报告说，MLL(混合系白血病)基因（在白血病中经常发生转位）是S-阶段检查点的一部分。当DNA受损时，MLL被检查点激酶ATR磷酸化，使其在染色质上积累，并在赖氨酸残迹-4上使组蛋白H3甲基化。这种组蛋白修饰阻断“晚复制起点”的激发。MLL转位破坏这一通道，促使基因组不稳定。

种群灭绝的临界点及其检测
Nature 467 (23 Sep 2010)

与1-型糖尿病相关的基因网络
Nature 467 (23 Sep 2010)

全基因组关联研究(GWASs)表明，若干基因与1-型糖尿病(T1D)和其他常见疾病相关，但在多数情况下，DNA变化影响疾病风险的机制还远不清楚。现在，在大鼠基因组研究方面的最新进展使得系统性遗传研究方法成为可能，它应可帮助揭示疾病与基因功能之间的联系。利用跨越七种不同类型大鼠组织的基因表达研究结果，结合GWASs和人类遗传学方法，Heinig等人现在识别出，由“干扰素调控因子-7” (IRF7)驱动的炎症网络是1-型糖尿病的一个贡献因子。他们还将先天病毒响应通道和巨噬细胞牵涉进了疾病的病因学中。这项研究表明了一个问题，即跨越不同物种的共同表达网络何以能提供基因的功能注解，这些注解可被用来揭示GWASs没有检测到的、影响较小的常见遗传变异的信号。

用果蝇进行的实验性演化研究
Nature 467 (30 Sep 2010)

此前，实验性演化主要在基因组较小的无性系统如细菌和酵母中进行。Burke等人报告了对在实验室中选择了超过600代以上、以快速从卵发育为成虫的果蝇种群所做的一项全基因组研究结果。与在无性种群中所见到的情况形成对比的是，本文作者们报告了“软”选择性剔除（selective sweeps）（在这种剔除中，选择过程作用在预先存在的、常见的遗传变异体上），他们得出结论认为，无条件的优势等位基因很少出现、与小的净适应性增强相关或无法固定，因为选择系数随时间变化。