本期《自然》《科学》精选

　　

1月29日《自然》

太阳系外行星 HD 80606b上的天气状况
 
人们已经知道很多“热木星”类的太阳系外行星。它们的性质各不相同，但几乎所有都被认为是旋转同步的，这样同一半球便会始终面向其母星。HD 80606b打破了这一常规。它是一颗轨道极其异常的热木星，不是旋转同步的。这使它成为一个有吸引力的观测目标：该行星在近星点（距其主星最近的点）时温度上升近1000倍。利用斯皮策太空望远镜在近星点所作观测，让我们首次有机会看到一颗太阳系外行星上随时间变化的“天气”状况。其8mm（近红外）亮度温度在6小时内从800K上升到1500K。研究人员探测到一个次蚀现象，这一结果帮助将该行星的质量确定为约为木星质量的4倍。本期封面图片所示为计算出的来自该行星的光辐射。
 
高粱基因组完成测序
 
本期Nature发表了高粱的基因组序列。高粱是一种谷物，作为粮食、饲料、纤维和燃料作物广泛种植。它耐热、耐旱，是西非萨赫勒地区很多人口的一种主食作物。将该基因组与玉米和水稻的基因组所作的对比，为了解草本及C4植物光合作用（这种光合作用在高温时尤其能够高效吸收碳）的演化提供了线索。另外，可能对高粱的抗旱性能有贡献的蛋白编码基因及miRNAs也可能被找到。高粱产量的提高一直落后于其他作物，其基因组序列的获得有可能为该作物的改良产生非常重要的促进作用。
 
自然杀手细胞也有免疫记忆
 
最近的证据表明，同适应性免疫系统的细胞毒性T-淋巴细胞一样，传统上被看作先天免疫系统构成部分的自然杀手（NK）细胞也有一个免疫记忆。现在，这一点已经得到实验证实，相关实验是在一个生理学环境中进行的，该环境即在小鼠巨细胞病毒感染过程中NK的病毒特异性反应。在最初感染后，NK细胞在脾脏和肝脏中增殖了1000倍；这些细胞留在免疫系统中数月时间，而且在被注射进其他小鼠体内时还使后者也具有了病毒抵抗力。这一结果对于疫苗设计以及关于适宜性免疫与在演化上更古老的先天免疫之间关系的研究工作都是有参考意义的。
 
大肠杆菌疫苗的作用目标
 
肠毒性大肠杆菌是发展中国家最常见的腹泻原因，也是旅行者腹泻的主要原因。粘附到宿主细胞上是这种及很多其他种细菌病原体致病所必需的。现在，研究人员发现了大肠杆菌的一个新的黏附机制，该机制依赖于体内分泌的蛋白EtpA。该蛋白与细菌鞭毛顶端的鞭毛蛋白分子的保留区域发生相互作用，在那里它形成细菌与宿主细胞之间的一个黏附分子桥。这一发现是证明EtpA（以及保留下来的鞭毛蛋白配体）有可能是针对大肠杆菌及其他运动病原体的疫苗的有效抗原目标的又一个证据。
 
与黑素瘤相关的基因突变
 
导致MAPK信号作用发生组成性激发的B-Raf和N-Ras的突变，已在很多种黑素瘤（包括良性的和恶性的）中以高频率被发现。然而，它们尚未在葡萄膜黑素瘤（在使眼睛产生颜色的细胞中产生）或蓝痣黑素瘤（一种良性的蓝—黑色痣）中被发现。现在，对活检样品进行的一项基因筛选表明，这些黑素瘤亚型在G-蛋白阿尔法亚单元GNAQ上表现出频繁的激发突变，而且导致MAPK通道的激发。这一结果表明，GNAQ下游的信号作用成分是潜在的治疗目标。
 
真实世界中的DNA修复
 
在实验室中，研究人员经常将细胞暴露于高剂量的紫外线中，以测量它们对DNA损伤的反应。但在有机体暴露于连续的或间歇的低剂量紫外线的真实世界中会发生什么情况呢？关于环境相关的紫外线水平对酵母细胞的影响的一项研究工作表明，细胞中存在一个DNA系统，该系统很敏感，足以在暴露于低剂量紫外线之后产生反应。这个系统即RAD6-RAD8-RAD5复制后修复通道。当复制叉被中断时，通过阻止过量单链DNA的产生，它允许细胞在其DNA受损时对其进行复制，从而避免抑制增殖的一个细胞反应的激发。

1月31日《科学》

为什么要有指纹？
  
 
 
  
据1月30日的《科学》杂志内法国的研究人员报告说，除了帮助人们抓住东西之外，我们指尖的皮肤纹脊还能帮助我们感受精细的质地以及某一表面的极小的物体。以往的研究已经显示，这一感觉精细特质的能力（即分辨不到200微米的宽度，大约相当于一根人类毛发的宽度）涉及在我们的手指细察某一表面时皮肤的振动。为了研究这些振动是如何转化为一种实际的感觉，Julien Schiebert 及其同僚研发出了一种覆盖了一个可延展的弹性盖帽的力学传感器，该弹性盖帽可以像我们的指尖那样呈平滑或是脊状的隆起。当该“指纹化的”传感器对多种图案化的表面进行摩擦时，摩擦所产生的振动的频率与某种被称作“帕氏小体”（Pacinian corpuscles）的皮肤神经末梢所能察觉的频率一样。这些小体与感觉神经元相连，而其一旦激活的话会给脑部发出信号。（人们已知帕氏小体与感觉精细质地有关。而感受粗糙质地的是另外一种类型的神经末梢。）研究人员报告说，那些指纹化的表面（但不是平滑的表面）看来能够放大及过滤某种振动频率，使得神经系统能够探测到该信号。

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Article #24: "The role of fingerprints in the coding of tactile information probed with a biomimetic sensor," by J. Scheibert; S. Leurent; A. Prevost; G. Debregeas at Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS, CNRS-ENS-Universite Paris 6 & Paris 7 in Paris, France.

5-羟色胺 — 将蝗虫集结在一起  
 

  
据1月30日的《科学》杂志报道说，研究人员已经将沙漠蝗虫的彻底转变（即从无害、独处的昆虫转变为群居型、集结成群的昆虫）与脑中的常见化学物质5-羟色胺联系在了一起。这一发现阐明了这些沙漠蝗虫体内的从互相嫌避到彼此吸引的一种机制，而且可能会开启控制这种对经济具有毁灭性打击的害虫的新方法之门。Michael Anstey及其同僚对沙漠蝗虫体内的5-羟色胺水平进行了检测，与此同时，他们对处于独处状态和群居状态的蝗虫进行了相关的刺激。他们的结果显示，那些处于最为集结状态（即处于集结相的）的蝗虫比那些处于平静独处状态的蝗虫，其体内的5-羟色胺水平要高出近3倍多。这一发现披露了将个体蝗虫间的相互作用与蝗虫群体结构发生大规模变化并开始出现大规模迁徙联系在一起的一种神经化学机制。人们已知这些沙漠蝗虫在有的时候会形成数十亿之众的蝗群，它们常常会对农作物的收成带来毁灭性的打击。Paul Anthony Stevenson在一篇Perspective中写道，尽管这一发现不会为人们提供一种即刻的害虫控制方法，但如果科学家们能够发现可行的化学方法将这些集结的蝗虫重新转化成为它们单独存在的状态的话，那么这些新的发现就会在对付这些害虫上发挥“相当大的潜力”。