5月11日《自然》精选

　　

仰泳虫为什么能呆在水中央？（BUBBLE RAP）

仰泳虫是全世界普遍存在的潜水昆虫，其独特之处是，它们是惟一作为成虫在水中间的环境中生存的昆虫，也是惟一在整个生命周期中都有红血球的昆虫。 现在，对澳大利亚的仰泳虫所做的实验证实，红血球在浮力控制中发挥一定作用，其实这个发现并不像我们所想的那样是巧合。这些昆虫之所以能在水中长时间停留，既不下沉，又不上浮，是因为它们能利用储存在其红血球中的氧气来稳定它们在潜水前在水体表面上所收集的气泡的体积。（Brief Communication p. 171）

用系统生物学方法研究免疫响应

系统生物学是利用由基因组学、蛋白组学和其他所有“组学”获得的数据来在一个比传统生物学更高的层次上分析活的生物体的一门学科，它被认为是解剖复杂系统的一个强大工具。但是此前，该方法在识别哺乳动物的基本机制方面并不是特别有效。免疫响应非常适合系统分析；小鼠模型也是非常成熟的模型，循环细胞也可以被纯化和培养。Gilchrist等人将系统生物学方法用于对由TLR4刺激的巨噬细胞进行动态模拟研究，并根据研究结果做出这样一个预测：转录因子ATF3在先天免疫响应中是一个负调控因子。所以，系统生物学工具很可能第一次揭示了免疫响应中一个新颖的调控机制和一个可能的药物作用新目标。

CRAC通道的一个蛋白目标

免疫响应依赖于钙离子通过T细胞中特定CRAC通道的运动，在患有一种形式的“严重综合免疫缺陷”（SCID）综合症的患者身上，这些通道是有缺陷的。Feske等人利用两种没有偏见的、整个基因组范围的研究方法，来识别SCID患者身上致病的基因缺陷：其中的一种方法是对果蝇进行RNAi甄别；另一种方法是在一个人类家族中进行关联分析。SCID患者对于为蛋白Orai1编码的基因中的一个突变来说是纯合子的，当野生型Orai1在来自SCID患者的T细胞中表达时，CRAC通道被恢复。Orai1似乎是CRAC通道的一个主要构成部分或调控因子。该通道的性质已通过电生理方法研究了很多年，但其分子身份尚不知道。现在，有了一个蛋白目标，这个疏漏不久将会被弥补。

更新世-全新世过渡时期动物灭绝与人类无关

在距今13,000 年至10,000年前从更新世向全新世的过渡时期，很多大型哺乳动物迅速灭绝。这一事件与人类有多大关系，始终是一个激烈争论的问题。Dale Guthrie通过以前所未有的细致程度对那个时期阿拉斯加和加拿大育空地区的动物群落进行分析的方法研究了这一问题，其中包括对各种不同动物的骨头进行600次以上的放射性碳年代测定。虽然猛犸和马灭绝了，但麋鹿、野牛和驼鹿等动物却存活并繁衍了下来，说明动物群落变化是生态和植被变化的一个函数，而不是人类诱导的“过度捕杀”。

帮助他人的代价

社会性的演化（即一些个体放弃自己的繁殖机会来帮助其他个体的现象）是主要演化过渡形式之一。通过帮助它们有遗传关系的亲戚，帮助者能够间接传播它们自己的基因，而遗传相关性的变化却未能解释动物社会的一个普遍特征，即不同个体之间在帮助努力方面的巨大差异。Field等人通过用实验手段操纵野生的热带盘旋黄蜂的蜂群，发现一些个体工作不太努力，这不是因为它们与其所帮助的个体遗传关系不是很近，而是因为它们通过工作会失去更多未来的繁殖机会。提供帮助的代价是关键。

大脑中与价值判断有关的区域

在关于动物行为的研究中，一种“经济选择”（economic choice）涉及一个动物个体在基于对利益的一种主观估计的很多选项之间所做出的选择。人们早就知道，大脑不同部分中的神经元对如数量、颜色和味道等不同属性做出反应。现在，研究人员发现，大脑中一个被称为“前额脑区底部皮层”（OFC）的区域与经济选择中价值的判断有关。这个结论是在对选择是饮水还是饮用各种不同类型的果汁的短尾猴所做的试验中得出的。OFC区域的神经元以一种能够反映短尾猴对饮用物价值判断的方式来改变它们的发射频率。在人类中，OFC区域的病灶已知能够导致饮食失调、强迫性嗜赌和其他涉及“选择缺陷”的症状，也与滥用药物有联系，后者可能是“选择缺陷”的另一个方面。

克服Ad5病毒临床应用障碍的一种方法

腺病毒-5（Ad5）能使人呼吸道发生轻微感染，但其主要作用是用作艾滋病病毒和疟疾等关键疾病的一种潜在的疫苗载体。然而，该病毒的潜在临床作用却因这样一个事实而无法发挥：发达国家中大约一半人口和非洲90%的人口以前曾接触过Ad5病毒，并且产生了免疫力。一个来自哈佛大学医学院和荷兰生物技术公司Crucell的研究小组设计出了一个绕开这一问题的方法，即用一种相关病毒的某些部分来取代一个Ad5病毒衣壳蛋白的相同部分，这种相关蛋白就是要比Ad5病毒罕见得多的Ad48腺病毒。这种方法在用小鼠和猴子所做的试验中是有效的。如果该试验能在人类身上重复，那么经过修饰的Ad5病毒将是用作疫苗载体的一个很有优势的候选物质，也是用来进行基因疗法的一个很有优势的候选物质。