13-8月22日《自然》杂志精选

顾汉现

作者：田天 来源：中国科学报

发布时间：2013-9-2 8:27:54

13-8月22日《自然》杂志精选

癌症突变具有不同特征

尽管所有癌症都被认为是由体细胞突变（身体中除生殖细胞以外的任何细胞的突变）造成的，但我们对所涉及的突变过程相对来说却知之甚少。这项研究分析了来自超过7000例癌症的近500万种突变，发现了超过20个与癌症相关的不同突变特征。这些特征中有些存在于很多癌症中，其中一个特征属于APOBEC家族的胞苷脱氨酶，而其他特征则是个别肿瘤类型特有的。有些特征与年龄、已知诱变因素或DNA维护中的缺陷有关，但很多的来源却很神秘。这些发现对于了解癌症病因、预防和治疗有潜在意义。

研究证实植物能用电传递受伤信号

动物通过神经系统对受伤快速作出反应。本杂志1992年发表的一篇论文提出了当时有争议的观点：植物也利用远距离电信号对受伤作出反应。此后人们已经清楚有些植物用电信号来控制它们的运动，尽管这一现象背后的基因并不知道。现在有了可靠实验和遗传证据来支持早先关于伤口信号作用的发现，同时说明与介导脊椎动物突触传递的谷氨酸盐受体相关的蛋白也参与其中。Edward Farmer及同事发现，弄伤拟南芥的一片叶子，会导致刺激“茉莉酮酸酯”（使拟南芥对食草动物和病原体产生抵抗力的植物激素）的电活动在与伤口有一定距离的未受损处传播。这一过程是由被GLR基因编码的阳离子通道介导的。

测量太阳类恒星表面引力新方法

太阳类恒星亮度的变化是由很多因素驱动的，包括“颗粒化”，它是由光球下的热对流造成的。而由于“颗粒化”与表面引力相关，所以亮度变化可被用作表面引力的一个度量。Fabienne Bastien等人分析了来自美国国家航空航天局“开普勒”探测任务的档案数据，发现在小于8小时的时间尺度上发生的亮度波动与处在各种不同演化阶段的太阳类恒星的表面引力相关。利用这种类型的直接测量，将有可能确定由“开普勒”观测到的很多恒星的表面引力。

嵌套生态网络中的结构

物种之间的合作倾向于导致形成具有一个嵌套结构的互助网络。虽然嵌套性可能会增加生物多样性和持久性，但理论工作表明，嵌套网络往往没有非结构化网络稳定。这篇论文通过分析表明，嵌套网络是由一个能使互助群落中物种丰富度最大化的机制形成的，嵌套物种的丰富度与群落的可塑性直接相关。这项工作为研究生态因素和演化历史怎样形成生态网络提供了一个模型。

“蛭形轮虫” 无性生殖假说被证实

“蛭形轮虫”被认为已经以无性方式存在和分化了数百万年，这很奇怪，因为有性生殖的丧失对后生动物来说被普遍认为是走进了一条演化上的死胡同。此前人们仍怀疑它们也许偶尔会进行有性生殖。但在这项研究中，Olivier Jaillon及同事对一种名叫“Adineta vaga”的“蛭形轮虫”的基因组进行了测序，发现其结构与传统减数分裂（与有性生殖相关的细胞分裂类型）不匹配。其基因组已经历了丰富的基因转换，这可能限制了在没有减数分裂时有害突变的积累。多达8%的基因可能来自非后生动物，可能是通过横向基因转移获得的。这些发现为无性演化提供了肯定证据，支持关于“蛭形轮虫”从古以来进行无性生殖的假说。

“神经酰胺-1-磷酸盐”的细胞输送

具有生物活性的信号作用脂质“神经酰胺-1-磷酸盐”（C1P） 调控从生长和生存到“促炎反应”在内的各种不同过程。在这项研究中，Dinshaw Patel及同事研究了C1P是怎样被输送到细胞中的特定点的。他们识别出被称为“神经酰胺-1-磷酸盐转移蛋白”（CPTP）的一种新颖的脂质转移蛋白，同时结构和功能研究也显示了C1P被从其在“高尔基”复合体中的合成点输送到胞质膜上的机制。

LITE杂合系统在光遗传学中的应用

Feng Zhang及同事将可定制的TALE DNA结合域与光敏“隐花色素-2”蛋白及其来自拟南芥的相互作用伙伴CIB1结合在了一起，从而生成了一个光遗传“双杂合”系统（他们将其称为LITEs，即“光可诱导的转录效应物”）。LITEs不需要其他辅因子，容易被定制来以很多位点为目标，并且还能快速地、可逆地被激活。它们还可被打包到病毒载体内，定向输送到特定细胞类群中。作者将这一系统应用到了小鼠的原代神经元中和清醒小鼠的脑中，来调制内源基因表达和定位表观染色质修饰。这一LITE系统为内源细胞过程的光遗传控制建立了一个新颖模型。