2月9日Nature选读

　　

生物通综合：
封面故事：更新世猛犸象的完整线粒体基因组序列

尽管关于古代DNA的研究取得了很大进展，但从晚更新世生物可提取的连续序列数量仍然有限。研究人员已经重建了猛犸象和少数其他物种的约1000个碱基对片断，但对于物种间关系的研究来说，这么多碱基对却经常并不算很多。现在，一种聪明地利用序列重叠和多重放大的基于PCR的方法，使得研究人员有可能从少量骨骼材料生成长DNA序列。该方法从仅仅200毫克骨骼开始，生成了一种保存在永久冻土中的更新世猛犸象的完整线粒体基因组序列，总共有超过16,000个碱基对。该序列解决了关于猛犸象发展史的一个长期争论，表明猛犸象与亚洲象的亲缘关系要比与非洲象更近。

青藏高原的历史

喜马拉雅山脉是大陆碰撞时所涉及的巨大的力的见证，而相邻的青藏高原的演化史则提供了关于这一事件的一个长期记录。利用基于氧同位素的碳酸盐测定方法对青藏高原中心的古海拔所做的一项分析，使该高原中央地区已知的存在时间延长了一倍以上，达到3500万年。西藏的地表海拔在这段时间内都超过4公里。新的数据与将高原隆起解释为地壳变厚（而不是地幔变厚）及对流减薄作用的结果的模型是一致的。

提高慢性病毒感染中免疫能力的途径

慢性病毒性疾病的常见现象是，免疫系统会变得适应感染。正常情况下，CD8 T细胞对它们所遇到的病毒会留下一个“记忆”，这样它们就能对新的感染迅速做出反应。在慢性感染中，记忆细胞失去这种能力，但我们对这种“疲惫”状态的性质却不是很了解。现在，Barber等人在对一个小鼠模型所做的研究中找到了一个可能的原因。抑制性免疫受体基因PD-1在疲惫的CD8 T细胞中比在正常CD8 T细胞中要活跃得多，施用阻断PD-1活动的抗体，可恢复病毒特异性T细胞的功能，还可降低病毒水平。T细胞疲惫的一个特定机制的发现，为治疗慢性病毒感染的免疫学方案提供了一个途径。

准葛尔盆地发现有装饰性头冠的恐龙化石

霸王恐龙是一类成功的大型食肉动物，体格以暴龙最大。整个侏罗纪这类恐龙的化石记录很少，但在中国西北准葛尔盆地晚侏罗世（距今约1.55亿年前）一个丰富的化石沉积层的发现正在填补这一空白。在这里获得的最重要的发现之一介绍在本期Nature上，它就是一个小型肉食性恐龙，大约3米长，长着装饰性很强的头冠，与在其他恐龙身上见到的任何东西都不一样。这个头冠可能是一个夸张的性装饰，跟爱尔兰麋鹿的角或雄性孔雀的长尾巴作用是一样的。

两例新的同域物种形成现象

演化生物学中最激烈的争论之一是同域物种形成，即在没有地理边界的情况下新物种的形成。人们所争论的问题是，这种现象是否在发生：理论上它“应当”发生，但却难以证明。本期Nature报告了该现象的两个新例子，一个是在鱼类中，另一个是在植物中，它们是令人信服的证据，证明了正如达尔文所提出的那样，同域物种形成很可能是普遍存在的。鱼类例子是，在尼加拉瓜的一个火山坑湖泊中，由A. citrinellus形成了Amphilophus zaliosus。在植物中，富贵椰子（Howea belmoreana）和拱叶棕（H. forsteriana）是在豪威勋爵岛上分异的，这是一个火山岛，在澳大利亚以东480公里的塔斯曼海中。

寄生黄蜂的身体构造形成方式

果蝇是科学家喜欢采用的研究昆虫胚胎中身体构造形成过程的动物模型。它的身体构造在很早就由Bicoid蛋白的一个梯度确定。该蛋白是一种“成形素”，仅存在于双翅目昆虫体内。Lynch等人研究了寄生黄蜂Nasonia vitripennis胚胎中的身体构造形成过程，这种黄蜂与果蝇在身体各部分形成方式上有一些共同之处，但不含Bicoid基因。在黄蜂胚胎中，身体构造是通过Orthodenticle的一个梯度确定的，后者是一种古老的基因，人们知道它在甲壳虫的早期胚胎中形成一个梯度。这是关于发育演化变化的一个引人注目的例子，由于若干种用作实验生物的其他昆虫没有Bicoid，所以研究人员将有兴趣知道这种黄蜂的身体形成方式是否具有普遍性。

一种记录来自精子的离子流的简单方法

离子通道在哺乳动物精子的关键生理功能中起重要作用，但尽管过去20年里研究人员为记录直接来自精子的离子流做了努力，却始终没有获得成功。现在，一种简单的、可重复的记录精子细胞离子流的膜片钳方法已经研究成功，该方法显示，小鼠精子细胞中主要的由碱激发的Ca2+选择性通道是鞭毛中的一种由碱激发的通道。精子特异性蛋白CatSper1（以前被认为是一种候选的Ca2+进入通道，在雄性生育中起一个特定的作用）是这一钙通道的一个关键构成部分。
用抗病毒药物防范天花病毒袭击

几个国家正在储存天花疫苗，这是针对牛痘病毒有可能被用作生物恐怖武器的一个防范措施。但尽管该疫苗对预防天花感染极为有效，可我们对该疫苗在人体或灵长类动物感染后接种的效果如何却知之甚少。用暴露于猴天花病毒的猴子所做的一项研究表明，用cidofovir这样的抗病毒药物进行早期治疗，在减少死亡率方面要比接种疫苗更有效。由于猴天花即猴子所患的天花，所以这些数据表明，应把抗病毒药物的使用也作为防范用天花病毒进行恐怖袭击的一种方法或手段。