英国Nature杂志2006年11月30日要览

封面故事：中心体组装方式的实验观测

    中心体是杆状的细胞器，对多数真核生物和动物细胞中的复制至关重要，它们有一个对称结构和一个谜一样的复制模式。虽然科学家对成熟中心体的结构进行了广泛研究，但对它们是怎样组装的却知之甚少；尽管很多中心体蛋白已经被识别出来，但它们的功能却很模糊。现在，研究人员利用电子断层扫描方法对线虫中中心体的组装进行了超微结构跟踪分析。组装是从一个中心管的形成开始的，通过该管的伸长向前进行，以微管单体组装进该中心管中结束。研究人员还提出了中心体复制的一个路径，在该路径中SPD-2、ZYG-1和SAS蛋白是依次发挥作用的。

    反映另类拼接过程调控方式的新型RNA图

    另类拼接过程的存在，能使一个基因产生多种蛋白。现在，一种新型RNA图，反映了短的RNA片段是怎样影响另类拼接过程在大脑中被控制的方式。研究人员知道，另类拼接过程为大脑中所发生的过程增添了一层复杂性，但它到底是怎样被调控的（有时会失控而引起疾病）却仍然不清楚。该新型RNA图将生物信息学、生物化学和遗传学方法结合起来确定一组规则，按照这些规则，Nova基因调控小鼠体内神经元特有的RNA结合蛋白的拼接增强子或沉寂子的活性。这些结果有助于我们了解学习和记忆等大脑功能以及神经疾病和癌症生物学。

    最古老的模拟计算机

    “Antikythera Mechanism”是一个复杂的青铜机械装置，它是1900年在希腊Antikythera岛附近一艘货船的残骸中发现的，发现时已经破碎。该装置建于公元前2世纪末，含有30个青铜齿轮和很多反映天象的文字。这个装置在技术上要比至少1000年之后的任何已知装置都复杂。它能计算天体信息，起一个月—日历的作用，但其具体的功能仍然有争议。现在，一个英国和希腊联合研究小组根据对遗留下来的碎片进行表面成像和高精度X-射线断层扫描研究重建了这个装置。重建的该装置让我们看到了其齿轮是怎样发挥功能的，并且将其上面已解译的文字的数量增加了一倍。这个装置似乎是对太阳、月亮、地球系统的一个复杂的预测装置，有理由被认为是世界上已知最古老的模拟计算机。

    反映城市及文明兴衰的“等级钟”

    很多分布，如城市、公司或互联网的大小，都遵从暗含稳定成分的比例规则。进行这种类型的分析的一个新方法表明，一种极不稳定的、涡动的动态系统在发挥作用，但当观测工作只集中在某一瞬间时，该系统大部分被隐藏了。“等级钟”是观察一个系统（在本例中为城市大小的分布）长时间的动态行为的一种方式。用这种钟在很不相同的时间段中对很不相同的城市系统所做的测试表明，城市和文明在规模上上升和下降很多次，并且上升和下降的尺度也有很多，这就排除了有争议的微观尺度上的等级大小缩放观点和相关的按比例影响的增长模型。但这种钟可以跟踪明显的变化，如罗马的兴衰以及“工业革命”的影响等。

    细胞衰老与肿瘤形成之间的多层次关系

    癌症普遍被认为是失控的细胞增殖，但在很多癌症的早期阶段，致癌基因的表达与细胞衰老有关。现在，研究人员已经找到了对这一现象的一个可能的解释。两个小组报告了由致癌基因诱导的衰老与DNA损伤响应之间的一个联系。被激发的致癌基因能引起异常的DNA复制，从而引起DNA损伤，后者又能导致细胞衰老。细胞衰老以前被发现在活体中是肿瘤形成的一个障碍，所以由致癌基因诱导的衰老可能是对癌症的一种先天性防御。但其效果却经常因进一步的突变而丧失。了解细胞衰老与肿瘤形成之间的多层次关系，可能有助于开发基于衰老标记的诊断和预后工具。

    遗传表达“噪音”的持续观测

    遗传上相同的细胞在一个给定的时间产生不同水平的一种给定的蛋白。遗传表达上的这种噪音，被认为与包括细胞命运的确定及抗药性的产生在内的各种不同重要过程有关。迄今为止，该现象只在微生物种群“短暂”地直接观测到。但本期Nature上发表的一项研究取得了突破，研究人员对人类癌细胞中这种噪音随时间的变化动态进行了跟踪观测，并对不同蛋白进行比较。该工作令人吃惊地显示了各个细胞状态的持久的“记忆”，这种记忆在培养中能持续两代以上。这一根本性的结果可能是人类细胞对药物的不同的、延迟的响应的基础。 (责任编辑：泉水)

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