封面故事：
交替剪接的預測
脊椎動物基因組的編碼能力通過交替剪接大大增強，這使單個基因能夠產生一個以上截然不同的蛋白。交替剪接決定遺傳信息如何控制細胞過程，而很多人類疾病突變都影響剪接。能夠從基因組序列數據預測不同交替剪接的信使RNA的表達，是基因表達領域人們所長期追尋的一個目標。多倫多大學Frey和Blencowe實驗室合作開發出一種“剪接代碼”，它能準確預測數百個RNA特征是怎樣協同工作來調控數千個外顯子依賴于組織的交替剪接的。這個代碼已被用來預測交替剪接在發育和神經過程中會怎樣發揮重要作用，并且為了解剪接調控的機制提供了線索。該代碼還被集成到了一個網絡工具中，它使研究人員能夠掃描未定性的外顯子和內顯子序列，預測依賴于組織的剪接模式。
應對感官刺激的神經編碼
在對感官刺激作出反應時，大腦被認為會將這些刺激分成不相關聯的認知類別，但其中所涉及的神經機制仍不清楚。Jrn Niessing和Rainer Friedrich通過利用雙質子鈣成像來監測曝露于各種不同濃度的一系列氣味分子的斑馬魚嗅球中發射（激發）速度的變化情況，對這一現象進行了研究。在有一系列逐漸變化的氣味存在的情況下，當從一種氣味向另一種切換時，神經發射（激發）模式會發生突變。氣味濃度的變化幾乎沒有影響。這些結果與關于神經回路的離散狀態的“Attractor”網絡模型（所預測的情況）是一致的，這些模型也許可以延伸到其他感覺及認知過程。
地球外核磁場強度的預測
沒有辦法對處于流體狀態的地球外核（它產生我們能夠測量的磁場）內的磁場進行直接測量。計算內部磁場強度的間接方法所產生的結果是矛盾的。在為期60年的時間里對地球一天的長度所作的觀察結果，被用來估計地球內部的磁場強度，所獲得的估計值只有約0.2毫特斯拉；而“地球發電機”數值模型所預測的結果卻要比這個數字大一個數量級。現在，Nicolas Gillet和同事利用地核內液流模型解決了這一偏差。他們所關注的是“準地轉振蕩”中一個未能解釋的峰，這個峰出現在6年左右的時間點上，它是由地核與其外面的固體地幔之間角動量的內部交流所產生的快速扭轉波生成的。據此，他們估計外核磁場強度為大約4毫特斯拉，這個結果與“地球發電機”模擬所作預測是一致的。
用于治療丙肝的新藥
臨床上必需的用來治療慢性丙肝病毒（HCV）感染的直接作用抗病毒藥物的研制，一直主要以兩種病毒酶的抑制因子為關注焦點，它們分別是蛋白酶NS3和NS5B（HCV復制所需要的一種依賴于RNA的RNA聚合酶）。BMS-790052（用化學遺傳學方法確定為一種強效特異性HCV抑制因子）是沒有已知酶活性的第三種病毒分子（即非結構性蛋白5A，簡稱為“NS5A”）的一個小分子抑制因子。來自“百時美施貴寶公司”的一個研究小組在本期Nature上報告了BMS-790052的發現及其病毒特征，披露了用這一化合物在正常的健康志愿者和HCV感染者中所進行的臨床試驗觀察結果。這些臨床結果確立了對HCV NS5A抑制作為一種臨床相關機制的概念證明。試管試驗數據表明（該藥物）與已知的HCV抑制藥物之間有協同作用效果，說明抗病毒藥物的混配（即所謂的“雞尾酒”方法）也許是一個可行的治療方式。
酵母細胞交配前的決策過程
在交配前，一個釀酒酵母細胞必須在其附近檢測表達大量性信息素的伙伴細胞。這個信息素檢測系統涉及MAP激酶信號傳導級聯，而分泌最高濃度信息素的潛在伙伴就是被選擇的交配對象。一項將實驗和數學模擬相結合的研究工作表明，交配決策是一種所謂的“all-or-none”開關式響應：要使交配開始，酵母細胞周圍的信息素必須達到一個臨界濃度，而如果這個濃度達不到，酵母細胞將繼續進行無性繁殖。這種決策的作出是很快的，在與一種信息素最初接觸2分鐘內就能完成。骨架蛋白Ste5（它在一個活性復合物中結合MAPK級聯成分）是信息素的作用的直接調控因子。如果相似的超靈敏機制出現在哺乳動物信號作用通道中，它們面對導致疾病的突變也許會尤為脆弱，因此可能會被證明是重要的治療目標。
植物能在黑暗中變綠之謎
一些光合作用生物（例如松苗和其他裸子植物）能夠在黑暗中變綠，這與豌豆等被子植物幼苗變綠對光的嚴格要求形成對比。這種“黑暗藝術”背后的酶是在黑暗中發揮作用的“原葉綠素酸脂（Pchlide）氧化還原酶”（DPOR），它催化Pchlide的C17-C18雙鍵的立體選擇性還原，生成葉綠素酸酯-a（葉綠素-a的直接前體）。現在，來自紫色光養菌Rhodobacter capsulatus的DPOR的NB-蛋白部分的晶體結構已被確定。該結構顯示了Pchlide的C17-C18雙鍵還原反應的一個可能的化學機制。有趣的是，DPOR與眾所周知的固氮酶相似，說明固氮的分子機制與在黑暗中產生葉綠素的分子機制之間存在一個密切的演化關系。
(田天/編譯，更多信息請訪問www.naturechina.com/st)
