《PNAS》八大热点文章

　　

生物通报道：《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下：

A pathogen-inducible endogenous siRNA in plant immunity
PNAS 2006 103 (47) 18002-18007; published ahead of print October 27, 2006, doi:10.1073/pnas.0608258103

来自加州大学河畔分校植物细胞生物学中心及综合基因组生物学院植物病理学系和植物科学系，联合加州大学伯克利分校植物与微生物学系的研究人员发现了一个由细菌病原体诱导产生的内源性siRNA：nat-siRNAATGB2，这是RNA干扰基础性研究的一大进展。

在RNAi抵御转基因或外来病毒侵犯的防御机制的基础研究方面，有关真核生物宿主细胞是否也会利用siRNAs作为防御细菌的机制的问题至今仍然不清楚，而这正是研究真核生物siRNA机制的一个重要方面。

在这篇研究报告中，研究人员发现了病原菌假单孢菌（Pseudomonas syringae）携带效应因子（carrying effector）avrRpt2特异性诱导的一种内源性siRNA：nat-siRNAATGB2，并且证实这种siRNA的生物起源需要DCL1，HYL1，HEN1，RDR6，NRPD1A和SGS3。

同时研究人员也发现这种诱导产生过程也依赖于同源宿主抗病基因RPS2 和NDR1——RPS2特异抗性的必需因子，这说明这种siRNA在RPS2介导的种族特异性疾病抗性（由PPRL抑制）中扮演着重要角色，在RPS2抗性信号途径的起作用。这一发现为真核生物siRNA（RNA干扰）研究提供了重要的信息，也是研究真核生物抵御外来病毒侵犯的防御机制的重要研究进展。

Science faculty’s subtle gender biases favor male students
PNAS 2012 109 (41) 16474-16479; published ahead of print September 17, 2012, doi:10.1073/pnas.1211286109

这篇社会心理学方面的研究接连多个月成为了PNAS最受关注的文章，可见这种学术界的性别偏见确实存在，而且备受瞩目。

一项研究说，科学教职员表现出的细微的性别偏见可能导致了在许多学术科学领域中女性未被充分地代表。Corinne Moss-Racusin及其同事使用一个随机化双盲研究设计，要求全国127位生物、化学和物理学教授评估一位公开申请实验室管理者职位的本科生的申请材料。所有的教授都获得了相同的申请材料，这些申请材料被随机地标上了属于男生或女生。这组作者发现，男生更有可能被雇佣，而且更有可能得到辅导的机会，被评为更有能力，而且比同等资质的女生得到了更高的起薪。这种偏见的出现独立于这些教职员的性别、科学学科、年龄和教职状态。这组作者说，这些发现提示女生被雇佣的可能性较低，因为她被视为比男生的能力要低。额外的分析表明一个预先存在的针对女性的细微偏见破坏了这些教职员受试者对女性申请者的观念和对待方式。这组作者说，鉴于来自广泛存在的关于女性的科学能力的文化刻板印象，该发现提示这些教职员的偏见可能是无意的，而且有可能妨碍女性参与科学。

Global capacity for emerging infectious disease detection
PNAS 2010 107 (50) 21701-21706; published ahead of print November 29, 2010, doi:10.1073/pnas.1006219107

科学家发现，发现和公布一种传染病暴发所需的时间在过去14年已经减少。John S. Brownstein及其同事使用来自世界卫生组织（WHO）的传染病暴发报告，以及3个非正式的基于网络的报告系统，从而衡量1996-2009年间发现暴发并向公众传播消息的及时性。这组科学家发现，自从1996年以来，在估计的疾病暴发日期和发现日期之间的时间已经每年减少了大约7.3%，目前平均为15天。这项研究说，向公众传播暴发事件的及时性平均每年改善了6.2%，尽管一场暴发的公众传播仍然滞后于探测到暴发至少1周。

这组作者指出，一些耗时最长的发现和传播延误发生在非洲这个“传染病热点地区”，该研究涉及的半数暴发起源于那里。这组作者说，更迅速地检测到暴发和传播信息很可能反映了近来互联网接入和使用的扩张，并提示世界卫生组织（WHO）的2005年修订版《国际卫生条例》可能起到了改善疾病探测和公众信息传播的作用。（

From the Cover: Analysis of a gain-of-function FGFR2 Crouzon mutation provides evidence of loss of function activity in the etiology of cleft palate
PNAS 2010 107 (6) 2515-2520; published ahead of print February 1, 2010, doi:10.1073/pnas.0913985107

研究腭裂起源的科学家可能发现了一个与这种病的发育阶段有关的遗传靶标。David Ornitz及其同事分析了成纤维细胞生长因子受体（FGFR）基因，它与腭裂的形成有关。

此前的研究已经表明腭裂的表现型可能源于FGFR的多遗传突变。这组作者发现，FGFR的单个突变——称为“失去功能”，它让FGFR受体失去活性——可能导致与一个“获得功能”突变——它让这种受体获得增加或不正常的功能——相同的表现型。这组科学家研究了有一种常见的“获得功能”突变的小鼠模型，结果发现了有这种突变受体的小鼠表现出了成纤维细胞生长因子受体信号传导的改变、细胞生长异常以及细胞外基质（细胞外的支架）的变化。这些实验小鼠的腭延长减少了，而腭架抬升延迟了，这导致了腭裂。这组作者说，尽管腭裂具有不同的遗传起源，针对这种病的这些发育阶段可以提供治疗腭裂的策略。

CHD3 protein recognizes and regulates methylated histone H3 lysines 4 and 27 over a subset of targets in the rice genome
PNAS 2012 109 (15) 5773-5778; published ahead of print March 26, 2012, doi:10.1073/pnas.1203148109

该论文阐述了一个水稻CHD3类的染色质调控因子能够识别特定的组蛋白修饰位点并且调控这些组蛋白的修饰，为深入了解植物组蛋白甲基化（调节和识别）调控基因表达的机制打下了基础。

FM echolocating bats shift frequencies to avoid broadcast–echo ambiguity in clutter
PNAS 2010 107 (15) 7048-7053; published ahead of print March 29, 2010, doi:10.1073/pnas.1000429107

一项研究发现，依靠回声定位的蝙蝠就像微调收音机一样，可能通过在导航和发现猎物的时候调整它们的频率从而让声波干扰最小化。利用固定在大棕蝙蝠头上的微型麦克风，James Simmons及其同事记录下了这些蝙蝠在穿过悬挂在一个飞行舱室的天花板上的塑料链障碍物的时候发出的声音。在训练这些蝙蝠沿特定路线飞行之后，这组科学家重新排列了这些链子，从而观察这些蝙蝠如何通过堆满了障碍物的未知环境。这个舱室被设计成能够再现潜在模糊，如果最初来自一个物体的反射和后来来自其他物体的反射同时到达蝙蝠，这种模糊就可能发生。这组作者报告说，在这种实验情境下，这些蝙蝠通过发出频率稍高或者稍低的额外声音从而对这种经过修改的环境做出响应，这可能解决模糊并帮助识别一个不同的飞行路径。这些发现可能有助于解释使用回声定位的动物如何区分杂乱的环境导致的重叠的声波。

Sialin (SLC17A5) functions as a nitrate transporter in the plasma membrane
PNAS 2012 109 (33) 13434-13439; published ahead of print July 9, 2012, doi:10.1073/pnas.1116633109

研究人员证实唾液酸转运蛋白Sialin (SLC17A5)在唾液腺腺泡细胞中充当了电源性2NO3−/H+协同转运蛋白，其突变可引起唾液酸贮积病(Salla disease)和小儿唾液酸储存障碍（ISSD）。研究人员发现了一种细胞外pH值依赖的阴离子流是通过硝酸盐或唾液酸输送，而非Br−，并伴随细胞内酸化。抑制sialin表达可导致两种反应下降，反之质膜靶向的sialin突变(L22A-L23A)则可导致增高。来自ISSD患者的成纤维细胞显示相比正常对照唾液酸和硝酸盐诱导的电流下降。此外，在成纤维细胞和唾液腺细胞中表达疾病相关的sialin突变体可抑制H+依赖的硝酸盐电导。在体内实验中，研究人员通过腺病毒在猪唾液腺中表达sialinH183R证实摄取硝酸盐丰富的食物后唾液硝酸盐分泌减少。

这些研究数据表明sialin介导了硝酸盐流入了唾液腺和其他细胞类型。新研究确定了sialin在唾液腺中的2NO3−/H+转运蛋白功能，证实其可以显著促成血清硝酸盐的清除，以及硝酸盐循环利用和生理性的亚硝酸盐-NO平衡。

Seedless fruits and the disruption of a conserved genetic pathway in angiosperm ovule development
PNAS 2011 108 (13) 5461-5465; published ahead of print March 14, 2011, doi:10.1073/pnas.1014514108

通常，让水果没有籽粒很困难，只在香蕉、橘子等极少数水果上取得成功。选育无籽水果很困难，因为经常遇到的情况是得到的无籽水果不能完全发育，不能达到消费者的要求。但是，这次的科学家发现了自然形成的突变，能够让番茄枝的一种近亲——释迦（sugar apple）没有籽粒。把这种突变的基因与拟南芥的一种无籽突变体进行了比较，而拟南芥正是大多数研究所利用的植物。

在两种突变体上，他们发现了一个特殊基因的缺失。科学家表示，这事首次发现能够决定无籽的基因。如果他们能够找到一条技术途径，把番茄枝体内的这一基因敲除，也许，马克•吐温所称的最美味水果，在你身边的小卖部就能够买到了。（生物通：万纹）