Science杂志最受关注的文章（3月）

　　

生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：

A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the Past 11,300 Years
Shaun A. Marcott, Jeremy D. Shakun, Peter U. Clark, Alan C. Mix
Mar 8, 2013; 339:1198-1201

自工业革命开始以来气候就一直在变暖，但现在的地球与过去的1. 1万年相比究竟有多暖和？据一项新的研究报告，目前全球平均地表气温比其在过去的1 .13万年中的大多数时间都更暖和。Shaun Marcott及其同事结合采自全球各地的气温记录来拼接出区域性及全球气温从过去的1 . 13万年直到现在（这段时间被称为全新世时期）是如何变化的全貌。与过去的那些研究相比，他们对温度的重建延伸到了更为久远的时间；在以往研究中，大多数的温度重建跨度仅仅为2000年左右。目前的气候可以通过从地球表面的仪器得到的数据或从被精确校准的人造卫星处获得的数据加以确认。但要确定超越过去150年的气候，则需要用更为间接的方法。

在全球各地，地质学家们已经根据诸如珊瑚或某些海洋生物的外壳等海洋和陆地样本而获得了以往的局部温度记录。这些样本具有能提供可靠温度记录的化学和物理特征。文章的作者将这些不同的记录结合到一个主“堆栈”内，而呈现的模式显示随着最后一个冰河时代结束温度有所上升。温暖的情况持续到全新世中期，接着在下一个5000年呈现冷却趋势并在约200年前结束。自那以后，温度稳定上升，使得地球的全球气温比整个全新世90%的时间都要高。如果目前的模型是正确的，地球将在公元后2100年超越全新世暖温的峰值。

Evidence for a Common Mechanism of SIRT1 Regulation by Allosteric Activators
Basil P. Hubbard, Ana P. Gomes, Han Dai, Jun Li, April W. Case, Thomas Considine, Thomas V. Riera, Jessica E. Lee, Sook Yen E, Dudley W. Lamming, Bradley L. Pentelute, Eli R. Schuman, Linda A. Stevens, Alvin J. Y. Ling, Sean M. Armour, Shaday Michan, Huizhen Zhao, Yong Jiang, Sharon M. Sweitzer, Charles A. Blum, Jeremy S. Disch, Pui Yee Ng, Konrad T. Howitz, Anabela P. Rolo, Yoshitomo Hamuro, Joel Moss, Robert B. Perni, James L. Ellis, George P. Vlasuk, David A. Sinclair
Mar 8, 2013; 339:1216-1219

该论文证实测试的所有117种药物都是通过一种共同的机制作用于一个单酶。这意味着现在开发一类全新的抗衰老药物是可行的，这类药物最终有可能能够预防癌症、阿尔茨海默氏症和2型糖尿病等。

这一称作SIRT1的靶酶可通过热量限制和锻炼自然开启，也可通过激活剂增强其活性。最常见的天然激活剂是白藜芦醇，其少量存在于红酒中。具有更强活性的合成激活剂目前正在开发当中。

虽然围绕白藜芦醇的研究已经开展了十多年，直到现在对于其基础科学仍存在争议。尽管如此，在一些实验中仍取得了对于癌症、心血管疾病和心力衰竭、2型糖尿病、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症，脂肪肝病、白内障、骨质疏松、肌萎缩、睡眠障碍、以及如银屑病、关节炎和大肠炎等炎性疾病，具有重要的意义的一些有希望的研究成果。

Gene Transfer from Bacteria and Archaea Facilitated Evolution of an Extremophilic Eukaryote
Gerald Schonknecht, Wei-Hua Chen, Chad M. Ternes, Guillaume G. Barbier, Roshan P. Shrestha, Mario Stanke, Andrea Brautigam, Brett J. Baker, Jillian F. Banfield, R. Michael Garavito, Kevin Carr, Curtis Wilkerson, Stefan A. Rensing, David Gagneul, Nicholas E. Dickenson, Christine Oesterhelt, Martin J. Lercher, Andreas P. M. Weber
Mar 8, 2013; 339:1207-1210

一种藻类物种从原核生物处获得的基因，有可能帮助了它适应生存的极端环境——酸性温泉。研究人员预测这种极端环境红藻大约5%的蛋白质编码基因获取自细菌或是古细菌，赋予了它们在不寻常条件下生存的代谢适应性。

Sex Differences in the Gut Microbiome Drive Hormone-Dependent Regulation of Autoimmunity
Janet G. M. Markle, Daniel N. Frank, Steven Mortin-Toth, Charles E. Robertson, Leah M. Feazel, Ulrike Rolle-Kampczyk, Martin von Bergen, Kathy D. McCoy, Andrew J. Macpherson, Jayne S. Danska
Mar 1, 2013; 339:1084-1088

在小鼠中，各种各样的居住在肠道中的微生物可影响性激素的水平并转而出现I型糖尿病这一自身免疫性疾病。这些发现可能会提供线索让人们了解为什么像多发性硬化及类风湿关节炎等自身免疫性疾病在女性中往往要比在男性中更为常见。

人们公认，遗传因素及环境因素都促成了一个人对自身免疫性疾病的易感性，但人们对可能起作用的特定环境影响并不十分了解。Janet Markle及其同事希望从会发生I型糖尿病的“NOD”系小鼠寻求启示。在通常的情况下，雌性小鼠比雄性对自身免疫性疾病更加易感，雄性似乎因为有较高的睾酮水平而得到保护。但是，这种差异在NOD 小鼠于无菌环境下长大时则消失了。在发病之前，研究人员将雄性小鼠的肠道内容物转移到雌性小鼠的肠道中并发现，雌性小鼠这时得到了保护而不会有各种I型糖尿病的症状。抑制睾酮的活性可逆转这种保护性的作用。有必要做更多的工作来探索这些发现如何适用于人类—— 例如，它们与像类风湿关节炎和多发性硬化等性别偏倚性疾病的关系可能要大于与它们与I型糖尿病的关系，I型糖尿病实际上以大致相同的频率影响着男女两性。

但是，文章的作者提出，随着人们能够更容易地发现有着高自身免疫风险的婴儿和儿童，研究人员可评估以肠道微生物群为标靶来预防或延缓这些慢性疾病发生的可能性。

Genome-Wide Quantitative Enhancer Activity Maps Identified by STARR-seq
Cosmas D. Arnold, Daniel Gerlach, Christoph Stelzer, Lukasz M. Boryn, Martina Rath, Alexander Stark
Mar 1, 2013; 339:1074-1077

尽管基因调节区具有重要性，但科学家们在广阔的基因组中去研究基因调节区受到了限制。他们识别调节区主要依赖于间接的方式，这种方法有错误倾向，而且需要繁琐的实验来确认和量化增强子的活性。来自维也纳IMP的亚历山大·斯塔克和他的团队目前已经研究了一种新技术克服了这个缺陷，这种技术称为STARR-序列(自我转录活性调节区序列)。STARR-序列能够在全基因组中直接识别具有增强子功能的DNA序列并且同时测量量化他们的活性。

Genomic Diversity and Evolution of the Head Crest in the Rock Pigeon
Michael D. Shapiro, Zev Kronenberg, Cai Li, Eric T. Domyan, Hailin Pan, Michael Campbell, Hao Tan, Chad D. Huff, Haofu Hu, Anna I. Vickrey, Sandra C. A. Nielsen, Sydney A. Stringham, Hao Hu, Eske Willerslev, M. Thomas P. Gilbert, Mark Yandell, Guojie Zhang, Jun Wang
Mar 1, 2013; 339:1063-1067

来自美国犹他大学，深圳华大基因研究院，丹麦哥本哈根大学等处的研究人员分析多种家鸽品种和野鸽品种的基因组序列，由此再分子层面揭示了家鸽的起源历史，并发现了一种称为EphB2的基因为鸽子羽冠形成提供了遗传依据。

研究人员完成了岩鸽的一种参考基因组序列，并对另外36种家鸽品种以及2只野鸽（恢复野生习性的家鸽）进行了重测序。通过比较这些基因组序列，研究人员发现了部分家鸽起源于中东地区，而另一些品种可能起源于印度，此外还发现野鸽和赛鸽之间存在一定的亲缘关系。而且重要的是，研究人员还在其中发现了一种称为EphB2的基因，并指出这一基因鸽子的羽冠发育中起着开关基因的作用。EphB2属于生促红素人肝细胞(Erythropoiet in-producing hepatoma cell line, Eph)受体家族，与其配体Ephrin-B之间的信号传递介导了许多重要的生理过程，在胚胎形成，神经元的迁移定向，轴突路径导引，血管形成等方面有着重要的作用。

（生物通：万纹）