编辑推荐：
9月24日Nature
封面故事：印度“种姓”的古老历史和遗传渊源
对来自印度25个不同族群的132人的基因变异所做分析显示，两个古老的遗传趋异族群是今天大多数印度人的祖先。其中一个被称为“印度北部先民”的分支在遗传上接近中东人、中亚人和欧洲人。另一个被称为“印度南部先民”的分支与该次大陆以外的任何族群都不相近。这项工作为几个长期未能回答的问题提供了答案。看来，“种姓”数千年来一直是决定印度婚姻关系的一个强大力量，而一些人类学家过去曾认为“种姓”目前所具有的力量是英国殖民主义的一个产物。而且，神秘的安达曼群岛“矮小黑人”也被发现是从“印度南部先民”族群分离出来的一个古老分支。族群间等位基因频率差异很大，部分原因是族群内存在通婚习俗，所以印度有大量隐性疾病可通过基因方法来甄别和分析。本期封面所示为本项研究中取样族群所在地点及每个族群的一个成员。
演化路上开弓没有回头箭
演化是否会仅仅通过逆转功能的选择压力而回到某种先祖结构是一个长期未能解决的问题，但也是一个仅靠形态史难以解决的问题。现在，Bridgeman等人以物理方式重构了一种调控蛋白（糖(肾上腺)皮质激素受体），并且以原子分辨率解析了施加在它们功能演化上的结构限制条件（即它们与哪个荷尔蒙结合）。他们发现，一种先祖蛋白中必不可少的氨基酸在一种较新的蛋白中却变成了中性，在那里它们随后会受到“遗传漂变”的侵蚀。（它们的）这种丢失使自然选择丧失了逆转历史替换所需的必要原材料——它们不再像其过去在另一个方向上那样具有“适应性”。从演化上来讲，走回头路是不可能的。
共培养细胞之间存在易感性差异的深层原因
对药物治疗或病毒感染的易感性从一个细胞到另一个细胞会有所不同，即便是在放在一起培养的一组基因完全相同的细胞中也是如此。这种异质性在很大程度上一直被归因于内在噪音，如基因表达的变化或信号分子水平的波动。现在，Snijder等人对大量共培养细胞进行了定量分析，并在细胞基本特点（如膜脂组成、或被一些而非另一些病毒感染的可感染性）与一个细胞的种群环境（例如，它们是处在一个粘附细胞岛的中心还是周边）之间发现了决定性的联系。这项工作中采用的评估细胞群的计算机辅助方法也许还可用于药物筛选。
锯蛋白病CWD在鹿群中的发病和传播机制
“慢性消耗病”（ CWD）是一种高传染性锯蛋白病，在包括马鹿和驼鹿在内的鹿科动物的几个物种中引起神经退化。CWD自然传播的精确机制尚未解决。人们知道，一旦一个动物表现出这种病的症状，其排泄物会含有传染性锯蛋白。Stanley Prusiner及其同事发现，感染CWD的骡鹿，在表现出这种病的可见症状之前很久，其粪便中就开始含有感染性锯蛋白。这个发现对解释为什么CWD在鹿当中具有高发性、为什么能够高效横向传播提供了一个很有道理的、自然的机制，并且也可能适用于羊所患的同样具有感染性的痒病。
“成形素” 浓度梯度的形成机制
被称为“成形素”的某些分子的浓度梯度已知在胚胎形成过程中控制组织发育。这种梯度怎样形成是一个人们很不了解的问题，Yu等人对此进行了研究。他们采用一种用于在活体中对分子进行成像的先进的高精密度技术（荧光校正光谱）发现，活斑马鱼胚胎中的扩散性FGF8“成形素”梯度由一个简单的源-汇机制形成。
活性氧在一些组织中可能有好的一面
虽然人们研究活性氧（ROS）主要是由于它们在DNA损伤、蛋白/类脂氧化和细胞凋亡中的有害作用，但人们也不断认识到ROS在一些组织中可能有有益作用。在哺乳动物造血系统中，造血干细胞含有低浓度ROS，但出乎意料的是，“共同髓系祖细胞”（ CMP）产生浓度相当高的ROS。Edward Owusu-Ansah和Utpal Banerjee在果蝇的两个先祖细胞类型中，发现了ROS含量的这种差别在功能上的明显重要性。他们发现，先祖细胞中由发育调控的、比较高的ROS含量使它们对分化比较敏感，并且确立了ROS在调控造血干细胞命运中所起的信号作用。
致癌性前列腺细胞——CARN细胞
被称为“CARN细胞”的一个罕见的腔干细胞群已在小鼠前列腺中被发现。CARN细胞在由雄性激素耗尽所诱导的前列腺组织再生过程中生成腔细胞和基细胞两种类型。除了提供自我更新潜力外，这些细胞还能成为致癌转化的一个目标：CARN细胞中肿瘤抑制基因Pten的删除导致再生中的前列腺内肿瘤的形成。这些细胞在没有雄性激素存在时能够存活的能力提出这样一个可能性：独立于雄性激素的癌症可从这个细胞群产生，而且CARN细胞还可能为表现出扩散性前列腺癌恶性特征的细胞的治疗性定位提供了一个途径。
核糖核酸酶XRN-2对微RNA的作用
在发育过程中，一类被称为“微RNA”的小型RNA在决定基因表达谱中扮演重要角色，它们是通过与某些信使RNA结合、抑制这些信使RNA的翻译或使其沉默的方式发挥作用的。人们认为，微RNA是造成单细胞生物演化成多细胞生物的一个因素。Saibal Chatterjee 和 Helge Großhans报告说，在微RNA作用于一个目标信使RNA之上、并从沉默复合物中释放出来之后，核糖核酸酶XRN-2促进它们的降解。XRN-2以这种方式来起微RNA含量的一种体内平衡调控因子的作用，这个作用在对新的发育提示信号做出反应当中可能具有重要性。
9月25日Science
今天寄信吗?
一则对人们以写信和发送电子邮件进行交流的分析表明，人类进行通信的这类方式实际上可用复杂的系统来作模型处理。该研究发表在9月25日的《科学》杂志。很明显，像我们的生物钟节律、我们对重复性作业所感到的愉快以及在我们的一生中需求的不断变化等因素都为研究人员提供了足够的资讯来预测一个人给一位笔友发送一封信（或电子邮件）的可能性。 这一发现对人们过去持有的观点形成了挑战：过去的观点认为，人类通信的模式是基于我们有回应其他人的需要；新的发现还表明，如果一个模型每次能够考虑独特的"人类变量"的话，人类的活动也可能是以这一相同且通行的方式来作模型处理的。 R. Dean Malmgren及其同僚分析了16位历史作家、表演者、政治人物和科学家（如Albert Einstein [爱因斯坦] ）的通信模式后才做出了这些结论。 他们发现，在这种老式的信件书写和一种较为现代形式的通信（即电子邮件）之间存在着一种基础的普遍性；研究人员说，这一模式可以精确地描述在每个人之间的这两种形式的通信。 例如，正如人们可以期待一名博客作者一旦在互联网（World Wide Web）上公布了他们的电子邮件地址之后会参与更多的书信写作一样，爱因斯坦于1919年在发表了他的相对论之后也经受了一次写信量的飚升。 因此，Malmgren及其同僚提示，这种通信的模式实际上是由我们自己的人类本性所决定的；而我们的个人生活方式对这些模式的影响方式仍然可以用一种复杂的系统来做模型处理。
我们的潮湿的月球
近来，科学家们一直在我们月球的深处寻找水，但是，据9月25日的《科学》杂志报道说，他们无需在深于月球表面的地方就能发现水。本星期，有3则报告用了由三艘不同的太空船所收集到的数据为人们提供了月球表面有羟基（OH）或水，或两者皆有的证据。 这些发现迫使我们重新检验我们的一个长期存在的信念，即月球是完全干燥的。 Carle Pieters及其同僚审查了来自Chandrayaan-1 太空使命的数据并发现，在月球两极附近的光吸收波长与含羟基和水的物质的光吸收波长是一致的。 该报告与另外的报告都陈述道，在月球表面的水或羟基似乎在越接近月球两极之一的时候其量会变得愈加丰盛。 Roger Clark用来自Cassini 太空船上高科技光谱仪所收集到的数据在月球的极地附近以及在较低纬度的地方发现了水或羟基。 Jessica Sunshine 及其同僚描述了由Deep Impact太空船所作的红外线测绘，其也同样证实了在月球表面的大部分地区都有痕量的水或羟基的存在。 他们的结果提示，这种液体的形成及滞留是在月球表面的一个持续进行的过程，而太阳风可能是形成这种液体的原因。 综上所述，这些报告提示，在月球两极地区的水或羟基可能是在经过某些时间之后迁移到那里的，即它们是受到较为寒冷的环境的吸引而到达那些地区的。 由Paul Lucey所撰写的一篇Perspective对这些发现进行了更为详细的解释。
睡眠是抗阿兹海默症的一种武器吗?
一项对小鼠的新的研究表明，睡眠模式的破坏能够增加"β-淀粉样"蛋白片段的形成，这种蛋白片段会在阿兹海默症病人的脑中积聚。该研究发表在9月25日的《科学》杂志。β-淀粉样积聚会杀死神经元，它被认为是启动阿兹海默病的事件。 在用会产生阿兹海默病样症状的转基因小鼠进行实验时，Jae-Eun Kang 及其同僚确认，小鼠脑液中的β-淀粉样物质浓度在小鼠清醒的时候要比它们在睡眠时候更高。 这些物质在小鼠被剥夺睡眠的时期以及在注射orexin（或译：增食因子） 时也会增加；orexin是一种调节清醒状态的物质，它与某些睡眠疾病可能有关。 此外，睡眠剥夺可加速这些小鼠脑中淀粉样斑块的积聚。 尽管人们有必要做更多的研究来搞清楚这些发现对人会意味着什么，但文章的作者提出，睡眠的干扰会使导致阿兹海默病的过程恶化。他们猜测，晚上能够经常睡个好觉可能会降低阿兹海默病的进展速度。
生物通微信公众号
生物通 版权所有
