3月18日Science精选

　　

全球气候变化已不可逆转

研究人员说，全球气候变化的车轮已经在转动，至少在近期内我们无法扭转这个变化。只要大气中温室气体量不断增加，全球的表面温度就会不断增长，这已被广泛接受，但这只是问题的一部分。因为海洋对气候变化的响应相对较慢，即使我们稳定了大气层中的温室气体量，海洋仍将继续推动全球的变暖和海平面的上升。本期的两项研究预测了这个海洋的延迟效果。Tom M. L. Wigley用一个相对简单的气候模型，计算了如果大气中温室气体的组成稳定在现有的水平，温度和海平面可能的变化。他还计算了如果温室气体释放的速度保持不变，大气层中的温室气体浓度将继续增加的情况下，后果将如何。
在另一项研究中，Gerald Meehl和同事用了一对比较复杂的全球气候模型来揭示，如果温室气体被稳定在2000年的水平，到本世纪末，地球表面温度仍会增加0.5摄氏度，海平面仍会升高320%。作者说，如果冰层融化，海平面还会升得更高。
报告：The Climate Change Commitment, T. M. L. Wigley
报告：How Much More Global Warming and Sea Level Rise?, Gerald A. Meehl, et al.

胶原蛋白和皮肤癌

一项新的研究指出，细胞外基质(extracellular matrix, 简称ECM)中的胶原蛋白的变异是某些人类皮肤癌的原因。这项新工作也许能帮助解释为什么有些患者的隐性遗传营养不良性大疱性表皮松解(RDEB)会发展成致命的鳞状细胞癌，而有些患者却不发展成癌症。这项研究还显示了细胞外基质在肿瘤形成中的关键作用，并指出细胞外基质中的蛋白也许能成为某些形式癌症的治疗靶标。Susana Ortiz-Urda和同事发现，RDEB患者中发展成癌症的携带VII型胶原蛋白的一个变异的、缩短了的版本。这个胶原蛋白片断给皮肤细胞带来致瘤性质，尤其增强了细胞侵入附近组织的能力。用移植到小鼠身上的人类细胞做的实验显示，以这个胶原蛋白片断为靶标的抗体能够阻碍肿瘤的形成。一篇相关研究评述的作者描述了这项工作能如何用到现有的涉及胶原蛋白的基因疗法的研究上。
报告：Type VII Collagen Is Required for Ras-Driven Human Epidermal Tumorigenesis, Susana Ortiz-Urda, et al.
研究评述：An Anchor for Tumor Cell Invasion, Stuart H. Yuspa and Ervin H. Epstein Jr.

大脑检测氨基酸缺乏的机制

哺乳类和鸟类动物有根据食物的氨基酸成分评价食物的内在能力，新的研究描述了这个氨基酸缺乏检测器的生物化学机制。哺乳类和鸟类动物能检测“必需氨基酸”（即自身不能生产，必需来自食物）的缺乏。文章作者说，大脑的“氨基酸化学感知”部位（即前梨状皮质区）中的神经元感觉到氨基酸缺乏后，将这一信息传给控制食物摄取的神经回路。 当单个必需氨基酸缺乏时，通常负责将氨基酸输送到核糖体的转运核糖(tRNA)参与在大脑中产生氨基酸缺乏信号的前期生物化学步骤，这个信号最终导致食物选择的改变。锯齿类动物能检测到氨基酸缺乏并在20分钟内改变它们的进食行为。
报告：Uncharged tRNA and Sensing of Amino Acid Deficiency in Mammalian Piriform Cortex, Shuzhen Hao, et al.

糖分子保护细菌躲避人类免疫系统

新的研究发现，人类肠道中最常见的细菌属的成员靠把自己包在一个糖分子里来躲避被免疫系统发现，这个糖分子与肠道细胞表面的完全一样。这种分子模拟帮助解释了一个重要的生物问题：人类如何能容忍肠道中上亿个细菌的存在，而不对这些生物体发起免疫攻击？ Michael Coyne和同事报告说，拟杆菌属的成员用L-岩藻糖(L-fucose)装饰它们的荚膜多糖和表面糖蛋白，L-岩藻糖是肠道上皮细胞表面富有的一个分子。以前的研究显示， 拟杆菌属细菌刺激肠道上皮细胞表达L-岩藻糖等分子。
报告：Human Symbionts Use a Host-Like Pathway for Surface Fucosylation, Michael J. Coyne, Barbara Reinap, Martin M. Lee, and Laurie E. Comstock

从太空测绘甲烷分布

从太空做的全球大气甲烷测量显示，热带地区产生的甲烷量比过去人为的要多许多，甲烷是一个重要的温室气体，它在温室气体排名中仅次于二氧化碳，甲烷在大气中的量在过去两个世纪中增加了一倍以上。科学家对地球上各种甲烷源对大气贡献多少甲烷还不完全了解。德国和荷兰的研究人员如今给出了大气扫描成像吸收图谱(Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography，简称为SCIAMACHY)的测量结果，测量仪器是载在欧洲航天局的欧洲环境研究卫星ENVISAT上的。仪器记录了从地球表面或大气反射的太阳辐射的强度，研究人员能从这些测量中得出大气中微量气体的浓度。Christian Frankenberg和同事发现，甲烷浓度在热带雨林上空出人意料地高，表明这些地区的甲烷生产过去被“极大地低估了”。作者提出，这项研究发现的新甲烷源也许是目前排放量数据不一致的原因。
科学特快报告：Assessing Methane Emissions from Global Space-Borne Observations, Christian Frankenberg, Jan Fokke Meirink, Michiel van Weele, Ulrich Platt, and Thomas Wagner

酵母靠烟酸识别尿道环境

假丝属酵母是尿道感染的一个主要原因，一项新的研究描述了这些酵母如何“知道”它们是在尿道。文章作者说，小鼠尿道中自然低的烟酸（维生素B3）量引起酵母侵入尿道的尿路上皮所需的粘附分子的生产。这些研究人员还显示，当酵母在高烟酸环境，比如血液中时，它的防止粘附分子生产的一个基因抑制系统起作用，低烟酸量使这个抑制系统的作用降低。与酿酒酵母基因组的比较显示，光滑假丝酵母(Candida glabrata)通过除掉BNA基因而丧失了生产烟酸的能力，BNA基因在酿酒酵母中负责生物合成烟酸。光滑假丝酵母没有BNA基因的现象明显表现出：病原体失去的代谢帮助它适应在宿主身上生活。
科学特快报告：Nicotinic Acid Limitation Regulates Silencing of Candida Adhesins During UTI, Renee Domergue, et al.