
封面故事:一項持續了65年的研究
1946年,科學家開始對英格蘭、威爾士和蘇格蘭在3月某一個星期生孩子的所有母親進行一項研究,其目的是了解生育的社會和經濟成本。近65年之后,這項研究仍在進行。1946年出生的孩子一直被跟蹤到成年,主要目的是研究兒童時代的健康及一生的社會境況怎樣影響成年后的健康。這個星期,當時的這組小孩慶祝他們65歲生日,這是很多英國人退休的年齡。所以現在,這項名為“全國健康與發育調查”的研究已成為一項關于衰老的研究。Helen Pearson對1946年的這批人作了采訪,談到他們因參加這項研究而在科學上獲得了永生,并且對怎樣利用所積累的數據進行了分析。
第六次大滅絕是否已開始
古生物學家從化石記錄認為有五次主要滅絕事件,其中最近的一次是白堊紀大滅絕,這次事件結束于距今約6500萬年前。鑒于在過去幾千年已知有很多物種消失了,一些生物學家提出第六次這樣的滅絕事件現在正在發生。Barnosky等人對支持這種觀點的證據進行評估,得出結論認為最近的物種消失是巨大的和嚴重的,但還不屬于大滅絕這個類別——后者通常定義為在一個從地質上來說的短時間內地球物種至少75%滅絕。但盡管如此,已有明確跡象表明,目前“極度瀕危”的物種的消失很快將會使世界進入第六次大滅絕。
iPS細胞中的基因異常
體細胞通過“表觀基因組”重新編程產生“誘導多能干”(iPS)細胞的方式有重要治療潛力,是具有潛在重要性的疾病模型的基礎。最近有研究報告指出,iPS細胞的重新編程和試管培養可誘導基因異常及外成異常,由此,人們對這些異常對于iPS細胞臨床應用的影響表示關切。本期Nature上的三篇論文發表了對人iPS細胞及“胚胎干”(ES)細胞的基因組研究,這三篇論文的結果都證實,染色體層面的異常、亞染色體層面的異常和單堿基層面的異常的確會在iPS細胞中積累。Hussein等人報告了與iPS細胞系重新編程相關的高突變率。然而,在適度長度的培養中,iPS細胞經歷一個選擇過程,該過程導致細胞的突變降低,與在ES細胞中所看到的相當。Gore等人報告了在利用五種不同方法重新編程的22個人iPS細胞系中的蛋白編碼點突變;其中一些突變在體細胞中是事先存在的,其他突變則是與重新編程相關的新突變。Lister等人通過對人胚胎干細胞系、iPS細胞系和體先祖細胞系進行全基因組DNA甲基化分析,顯示了異常重新編程的iPS細胞的基因組中的“熱點”。
揭秘“黑子周期-23”的最小值
我們目前(自2008年初以來)正在經歷“太陽周期-24”,即對太陽黑子活動的科學記錄自1755年開始以來太陽磁性活動的第24個每個大約為11年的周期。目前太陽非常活躍,但在“黑子周期-23”之后最近的、深度的活動最小值,卻以數量之大超乎預料的無黑子日(在幾乎一個世紀內是沒有先例的)、非常低的輻射能量輸出(輻照度)和地球上的高宇宙射線通量為特征。Nandy等人利用“運動發電機”(kinematic dynamo)模擬來解釋這種異常太陽活動最小值可能的起源。他們發現,在一個周期前半部分太陽等離子體的快速流動(接下來是在該周期后半部分的慢速流動)會重現“黑子周期-23”最小值的兩個特征。
Milankovitch理論受到質疑
從格陵蘭冰芯和南極冰芯獲取的過去氣溫的記錄,對于在長時間尺度上了解全球氣候系統很重要。據Milankovitch理論,在南極冰芯中記錄的冰期至間冰期的氣候變化,是由北半球高緯度地區夏季日照(地球表面接收到的太陽輻射的數量)決定的。現在,Thomas Laepple及其同事發現,南極雪的積累偏向于南半球的冬季,并且用局部日照的變化就可能得到解釋,而不需借助北半球的影響。雖然這些結果沒有構成一個完全否定的證據,但它們卻表明,南極冰芯記錄本身并不能為Milankovitch理論提供充分支持。
環節動物的兩面性
環節動物(分節的蠕蟲)是最大、最為多樣化的動物門之一,從土壤到海底都存在。人們對它們的詳細演化過程卻很不了解,所以重建環節動物的演化史應當是受歡迎的。為此,Struck等人發表了對34個環節動物類群所作的一項新的系統發育基因組學分析結果。顯著的特征包括大多數環節動物向“隱居類”(Sedentaria)和“游走類”(Errantia)的分化,這便重新引發了一個被人們忽略的、已有150年歷史的假說:環節動物是作為兩個主要類群或“進化枝”形成的,其生活方式分別為靜止型和活躍型。
線蟲“半橋粒”的作用
很多器官的發育和功能不僅取決于生化信號,而且取決于細胞和組織對機械力(機械傳導)以生化方式作出反應的能力。Michel Labouesse及其同事在這篇文章中描述了將線蟲的體壁與表皮聯系在一起的機械傳導通道。該通道涉及“p21激發的激酶PAK-1”、一個銜接子GIT-1及其伙伴PIX-1。由肌肉或外部壓力施加的張力將GIT-1保持在“半橋粒”(hemidesmosome,是將表皮細胞附著到下面的肌肉組織上的像鉚釘一樣的小東西)上,并且通過PIX-1和Rac GTPase刺激PAK-1。因此,線蟲“半橋粒”不只是一種被動的附著結構,而且還是一種傳感器,通過觸發信號作用過程來對張力作出反應。
(田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)