编辑推荐：
第一批美国人从哪里来？大部分研究人员认为，1.5万年前，史前美洲人从亚洲出发，穿过白令陆桥，这暗示着他们的根在东亚。但是，他们的来源究竟是哪里，至今仍是一个谜。
生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：
Ancient DNA Links Native Americans With Europe
Michael Balter
第一批美国人从哪里来？大部分研究人员认为，1.5万年前，史前美洲人从亚洲出发，穿过白令陆桥，这暗示着他们的根在东亚。但是，他们的来源究竟是哪里，至今仍是一个谜。
日前，一名在2.4万年前死去的西伯利亚男孩的完整核基因组（真核生物细胞核染色体所包含的全部遗传信息）带来了一个令人惊讶的发现，这是迄今为止现代人中最古老的完整基因组。他的 DNA 显示其与当今的土著美洲人（美洲印第安人）有着紧密联系。然而，他显然不是东亚人的后代，而可能是欧洲人或西亚人的后代。丹麦哥本哈根大学古 DNA 专家Eske Willerslev称，这一发现意味着，现在1/3的土著美洲人的祖先可以追溯至欧亚大陆西部，而另外2/3来自东亚。
Voltage-Gated Sodium Channel in Grasshopper Mice Defends Against Bark Scorpion Toxin
Ashlee H. Rowe, Yucheng Xiao, Matthew P. Rowe, Theodore R. Cummins, Harold H. Zakon
谁会赢得这场战斗：是木蝎还是食蝗鼠呢？木蝎的叮咬是动物王国中最厉害最疼痛的——被叮咬过的人称该经历是刻骨铭心的。而食蝗鼠却经常杀死并吃掉木蝎，当有木蝎反复叮咬它们时，它们反倒幸福地咀嚼享用起这些美食来。
美国得克萨斯大学奥斯汀分校的进化神经生物学家Ashlee Rowe一直在研究食蝗鼠表现出的这种超级力量。在新研究中，她获取了来自近500个木蝎的毒液。当她向普通的实验室老鼠后爪中注射树皮蝎毒液后，这些老鼠会对注射的部位疯狂地舔舐数分钟。而当她向食蝗鼠体内注入相同的毒液时，它们舔舐爪子几秒钟后就去做别的事了，看起来像什么事都没有发生一样。
Rowe知道食蝗鼠并不是完全不受疼痛的影响——它们在被注射其他类型令人疼痛的化学品（例如福尔马林）后也会作出反应。为了一探究竟，她和她的团队决定对毒液如何影响食蝗鼠的神经系统作进一步的研究，特别是负责感知疼痛的部分。
Rowe的团队发现：感知疼痛的神经只涉及身体许多化学通道中很小的一部分，因此他们迅速锁定了其中的两个——Nav1.7和Nav1.8。在哺乳动物中，Nav1.7负责启动疼痛信号，而Nav1.8负责传送信号到大脑。这两个渠道都是在受到某些伤害刺激的情况下才会启动工作。
Fine Tuning of Craniofacial Morphology by Distant-Acting Enhancers
Catia Attanasio, Alex S. Nord, Yiwen Zhu, Matthew J. Blow, Zirong Li, Denise K. Liberton, Harris Morrison, Ingrid Plajzer-Frick, Amy Holt, Roya Hosseini, Sengthavy Phouanenavong, Jennifer A. Akiyama, Malak Shoukry, Veena Afzal, Edward M. Rubin, David R. FitzPatrick, Bing Ren, Benedikt Hallgrimsson, Len A. Pennacchio, Axel Visel
她被他英俊且轮廓分明的下巴所吸引，而他则被她心形的脸颊所吸引；这些脸型的细微差异是受遗传影响的，但直到现在，在一项新的报告中，科学家们才取得了进展来确认它们。
脸型中的细微差异常常对人类而言是十分重要的。但基因是如何进行微调来驱动这些细微差异的则一直是一个谜。科学家们已经发现了引起像唇裂或腭裂等问题的基因中的变异。但来自劳伦斯伯克利国家实验室等机构的科学家们希望能更好地了解基因是如何被调整以影响更加细微的变化的，这是一个一直没有被很好地理解的过程。
研究人员着手确认以脸部基因作为特别标靶的增强子。他们先从正处于全力脸部发育的小鼠的胚胎组织开始，并发现了数千个可能有关系的增强子。为了解增强子活性中的自然变化能够如何改变脸部的形状，通过设计缺乏 3 个已知会影响颅面基因的增强子的小鼠，科学家们对3个已知会影响颅面基因的增强子进行了研究。
Atypical Combinations and Scientific Impact
Brian Uzzi, Satyam Mukherjee, Michael Stringer, Ben Jones
新的与创新的信息会帮助科学论文获取大量的引证吗？据一项新的报告披露：这可不见得。而这有点令人意外，因为创新是科学中的一个被珍视的概念（试想本杰明•富兰克林的富有传奇色彩的避雷针试验使其赢得的声誉）。但新的想法也可能难以吸收；确实，现有信息提供的基础可帮助读者对新的发现获取一个立脚点。然而，对其他人已经做过的事情进行简单的改头换面却不会具有特色；人们必须为已发表的研究注入一定程度的创新。如今，人们对有关科学家们是如何设法解决这一问题的还不甚了解，他们是在其发表的手稿中寻求旧与新之间的一种平衡，还是——当他们这样做时——这种做法有着怎样的冲击力。
Brian Uzzi及其同事开始着手了解将创新与现有数据进行混合是如何影响一篇科学论文获取成功的。研究人员分析了整整50年在科学网（Web of Science）——这是一个大型的科学研究储库——上发表的近1800万篇科学手稿。为了评判每篇文章中组合的新旧混合数据，他们观察了不同杂志中的每篇论文的参考文献名录，在这里，具体的杂志会作为不同知识领域的代表。研究人员研发出了一种给这些数据评分的方法，他们的体系揭示，展现高度惯常性或新颖性的文章被高度引述的可能性会增加2倍。与他们的单独对等者（人们常说合作会刺激创新）相比，研究人员还调查了科学家团队是否更可能将创新的数据集纳入他们发表的文章中。他们发现，由3位或更多科学家组成的团队作为作者的文章纳入高度新颖元素的可能性会增加近40%。Uzzi等的工作提示，具有持续影响力的科学研究会在新资讯与众所周知的材料之间取得平衡，且团队是一种重要的媒介，这种工作可通过该媒介产生。
Causes and Effects of N-Terminal Codon Bias in Bacterial Genes
Daniel B. Goodman, George M. Church, Sriram Kosuri
科学家们常常试图通过重编程细菌来生成蛋白质药物，生物燃料及更多的东西，为了让这些细菌听从指令他们一直在付出极大的努力。一个隐藏的遗传密码特征有可能让细菌遵循这一程序。这一特征控制了细菌能生成多少想要的蛋白质。
通过将高速的“新一代”DNA测序与DNA合成技术相结合，Wyss研究所研究人员发现利用靠近基因起始位点附近的较罕见的密码子可为蛋白质生成清除路障。
为了合成出一种蛋白质，细胞必须首先要生成编码这一蛋白质的信使RNA (mRNA)，mRNA是由一连串特定的密码子构成。每个密码子代表了20种不同氨基酸其中的一种，细胞利用这些氨基酸来组装蛋白质。然而由于细胞有61种密码子，但它们仅代表20种氨基酸，许多的密码子是代表相同氨基酸的同义密码子。
这些研究成果有可能让生物技术人员获益，并有可能帮助合成生物学家重编程细菌从而生产出新药以及生物设备。
Mucus Enhances Gut Homeostasis and Oral Tolerance by Delivering Immunoregulatory Signals
Meimei Shan, Maurizio Gentile, John R. Yeiser, A. Cooper Walland, Victor U. Bornstein, Kang Chen, Bing He, Linda Cassis, Anna Bigas, Montserrat Cols, Laura Comerma, Bihui Huang, J. Magarian Blander, Huabao Xiong, Lloyd Mayer, Cecilia Berin, Leonard H. Augenlicht, Anna Velcich, Andrea Cerutti
粘液？大多数人联想到它时，总会觉得不愉快甚至恶心。但实际上，正是粘液在帮助你的身体保持平衡、阻止发炎，并减少食物过敏等一系列问题。
日前，来自西班牙和美国的研究人员发现，肠粘液不仅是阻隔共生菌和食物性抗原的物理屏障，还阻止了对这些物质发动炎性反应。粘液的这一基本属性直到现在才为人所知，这一研究发现可能有潜力改善那些罹患炎性肠病患者的生活。
Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain
Lulu Xie, Hongyi Kang, Qiwu Xu, Michael J. Chen, Yonghong Liao, Meenakshisundaram Thiyagarajan, John O''Donnell, Daniel J. Christensen, Charles Nicholson, Jeffrey J. Iliff, Takahiro Takano, Rashid Deane, Maiken Nedergaard
对那些闹不清楚为什么睡一夜好觉会让我们能更好思维的科学家来说他们现在终于摸清点门道了。据一项新的研究报道，发生在就寝时间的独特的大脑变化可清除在白日积聚的有害毒素。当人类的睡眠被剥夺时，除了其它的行为方面的问题之外，他们还会表现出进行决策的问题和学习障碍。有一点很清楚的是人们为了要能每日正常的运作并保持健康就必须要休息，但是科学家们还不清楚为什么睡眠可诱导恢复性的效果。
Lulu Xie及其同事应用一种叫做离子导入的技术来研究睡眠及清醒小鼠脑中的液体流动。具体地说，他们观察的是组织间隙——即脑细胞间的空白区域——内的液体流动。流经这些空间的液体很像一辆水中的垃圾车，在流经过程中可清除有毒代谢物——即清醒时进行日常作业中的脑细胞分泌的降解产物。Xie及其同事显示，在睡眠（或被麻醉的）小鼠脑中的组织间隙比那些在清醒时小鼠脑中的组织间隙要大60%；睡眠小鼠的脑子有着更好的清除废物的能力。这类废物之一是β-淀粉样蛋白——这是一个与阿尔茨海默氏病有关的蛋白；研究人员用荧光标记物来标记β-淀粉样蛋白并观察到，在睡眠小鼠中，β-淀粉样蛋白流出脑子的速度会快2倍。确实，Xie及其同事报告，在小鼠清醒态流出脑子的废物只是在其睡眠时的5%。他们的研究帮助解释了为什么我们的脑子在我们得到足够睡眠后会有更好的表现。而且，正如Suzana Herculana-Houzel在一篇《观点栏目》中所提出的，这一工作可被用来更好地定义那些于日间在脑中积累的会增加发生癫痫或偏头痛风险的废物。
A Complete Skull from Dmanisi, Georgia, and the Evolutionary Biology of Early Homo
David Lordkipanidze, Marcia S. Ponce de Leon, Ann Margvelashvili, Yoel Rak, G. Philip Rightmire, Abesalom Vekua, Christoph P. E. Zollikofer
对格鲁吉亚德马尼西（Dmanisi）的一具完整的大约有18万年历史的原始人头骨的分析提示，人属动物的最早成员——例如那些分类为 “能人” (Homo habilis)、“鲁道夫人”（Homo rudolfensis）及直立人（Homo erectus）等——实际上属于同一物种。据研究人员披露，这些早期的人类祖先可能只是在外观上看起来不同。
David Lordkipanidze及其同事对这枚颅骨进行了研究，它是与另外4具早期人类祖先的遗骸一同被发现的，它们全部与相同的位置及地理时间阶段有关。但是，与其它的人科化石记录不同，这一被称作5号颅骨的颅骨，是一个小型脑壳与长脸和大颗牙齿的组合——这些特征在此之前还没有在早期人类的化石中被同时观察到。鉴于它们不同的身体特征，德马尼西（Dmanisi）的发现可与不同的人科化石进行比较，其中包括那些在非洲发现的距今约240万年前的化石及在亚洲和欧洲发现的其它距今180万年至120万年前的化石。研究人员在传统上利用这些人科化石中的差异来定义不同的物种，但Lordkipanidze和他的团队说，德马尼西（Dmanisi）各个化石间的差异并没有比在5种现代人或5种黑猩猩中所观察到的差异更大。鉴于这些发现，研究人员提出，起源于非洲的早期、多种多样的人科化石实际上代表了某个单一的、演化中的世系成员间的变异——而最符合这一情况的世系应该就是直立人。(生物通：万纹)
生物通微信公众号
生物通 版权所有
