吸毒成瘾者与他们的兄弟姐妹都有相同的脑部异常
据研究报道，吸毒成瘾者和他们的无成瘾的兄弟姐妹在控制自身冲动上的能力相对较差，他们还共有一些在其他健康人中所没有发现的、脑部特征。因此这些脑部异常可能是一种遗传的、容易对毒品成瘾的标记——尽管这是一个可以克服的问题。研究人员从前曾经注意到吸毒成瘾者的脑部差异，但是他们不能确认这些差异存在于毒品使用之前或是因使用毒品而造成。Karen Ersche及其同事通过研究生物学上成对的兄弟姐妹而解决了这一问题——即他们中有一人是成瘾者而另外一人则没有长期使用毒品或酗酒的历史——并将两人的脑子与那些健康对照者的脑进行比较。首先，研究人员对他们的所有受试者控制其冲动的能力——人们已知这种能力在毒品依赖者中有所损害——进行了检测。研究人员使用的是一种“停止—信号反应时间”的测试，该测试所检测的是一个人从听从一组指令转换到听从另外一组指令的速度有多快。这两组兄弟姐妹的表现与对照组相比都相对较差。Ersche及其同事接着在不同组的志愿者中分析了各种脑子的图像以寻找结构上的差异。他们在脑子的额叶—纹状体系统中发现了数种差异，这些差异为这些兄弟姐妹所共有，但对照组成员则没有这些差异。这些异常包括与右下额叶皮层毗邻的白质纤维束密度的降低，在壳核和杏仁核中的灰质容量的增加，及在后侧脑岛中灰质容量的下降。在一则相关的《观点栏目》中，Nora Volkow和Ruben Baler对这一研究进行了讨论，其中包括为什么兄弟姐妹中有一个人可能会成为成瘾者而另外一人则没有成为成瘾者的原因。他们还提出，增加自我控制能力的干预也许应该以这些脑部差异中的某些作为标靶，尽管这还需要作更多的研究来探索其可能性。
Abnormal Brain Structure Implicated in Stimulant Drug Addiction
Addiction to drugs is a major contemporary public health issue, characterized by maladaptive behavior to obtain and consume an increasing amount of drugs at the expense of the individual’s health and social and personal life. We discovered abnormalities in fronto-striatal brain systems implicated in self-control in both stimulant-dependent individuals and their biological siblings who have no history of chronic drug abuse; these findings support the idea of an underlying neurocognitive endophenotype for stimulant drug addiction.
文献链接：https://www.sciencemag.org/content/335/6068/601.abstract
从众多基因组中挑出一种新的基因组
单独一滴海水中常常就会充斥着微观生命。但是传统上，要分离出某单一物种并给其整个的基因组测序一直是极端困难的。如今，研究人员说，他们研发出了一种从一个大型的、有着许多生物的宏基因组样本中将某单一基因组解析出来的方法。Vaughn Iverson及其同事从华盛顿州的普吉特湾中收集其中含有数百万计的微生物的表层海水，并在他们的样本中找出了一种特别的微生物——海洋II组广古生菌。这一相当神秘的古细菌门以前从来没有被培养过，而研究人员所收集的其基因组材料只代表了其整个宏基因组样本的1.7%。然而，Iverson及其同事仍然能够从他们在普吉特湾海水中分离出的零零星星的片段中拼凑出一个几近完整的广古生菌的基因组。显然，这些生物是能动的，并与细菌进行了广泛的基因交换。据研究人员披露，该新的基因组还提供人们有关变形菌视紫红质——这是某些细菌用来从阳光中收获能量的一种分子——起源的某些端倪。Iverson及其同事提示，他们的从宏基因组样本中分离个别基因组的方法可能对发现还未培养的微生物在我们的环境中所扮演的不同作用有帮助。
Untangling Genomes from Metagenomes: Revealing an Uncultured Class of Marine Euryarchaeota
Ecosystems are shaped by complex communities of mostly unculturable microbes. Metagenomes provide a fragmented view of such communities, but the ecosystem functions of major groups of organisms remain mysterious. To better characterize members of these communities, we developed methods to reconstruct genomes directly from mate-paired short-read metagenomes. We closed a genome representing the as-yet uncultured marine group II Euryarchaeota, assembled de novo from 1.7% of a metagenome sequenced from surface seawater. The genome describes a motile, photo-heterotrophic cell focused on degradation of protein and lipids and clarifies the origin of proteorhodopsin. It also demonstrates that high-coverage mate-paired sequence can overcome assembly difficulties caused by interstrain variation in complex microbial communities, enabling inference of ecosystem functions for uncultured members.
文献链接：https://www.sciencemag.org/content/335/6068/587.abstract
温度——珊瑚生长的主要驱动力
澳大利亚大堡礁珊瑚的减少使得许多专家预测，世界海洋中二氧化碳含量的增加将会令这些珊瑚的钙化减少。然而，一项对澳大利亚西部海岸——这是该岛屿大陆的另一边——的新的研究提示，那里的珊瑚在20世纪中一直处于兴旺的状态。研究人员说，在那部分的印度洋中，海洋温度比pH值在支配珊瑚礁的生长上起着更为重要得多的作用。Timothy Cooper及其同事对取自跨越整个11纬度的珊瑚礁上的27种滨珊瑚——这是一种石珊瑚——的核心进行了分析并发现，那里的珊瑚生长在过去的110年中有了显著的增加，特别是在高纬度区域。研究人员在沿着西澳大利亚的印度洋海岸没有发现珊瑚礁钙化率大规模下降的证据，但他们警告说，过高的温度可能最终导致这种钙化率的下降。根据Cooper及其同事，海洋表面温度的增加看来会使珊瑚钙化率增加到某一点；接着漂白和海洋碳酸盐饱和度的降低会减缓它们的生长速度。
Growth of Western Australian Corals in the Anthropocene
Anthropogenic increases of atmospheric carbon dioxide lead to warmer sea surface temperatures and altered ocean chemistry. Experimental evidence suggests that coral calcification decreases as aragonite saturation drops but increases as temperatures rise toward thresholds optimal for coral growth. In situ studies have documented alarming recent declines in calcification rates on several tropical coral reef ecosystems. We show there is no widespread pattern of consistent decline in calcification rates of massive Porites during the 20th century on reefs spanning an 11° latitudinal range in the southeast Indian Ocean off Western Australia. Increasing calcification rates on the high-latitude reefs contrast with the downward trajectory reported for corals on Australia’s Great Barrier Reef and provide additional evidence that recent changes in coral calcification are responses to temperature rather than ocean acidification.
文献链接：https://www.sciencemag.org/content/335/6068/593.abstract
