2月21日 Nature 杂志生物学精选

2013-02-21 10:06 · pobee

2月21日 Nature 杂志生物学精选:自吞作用是双刃剑;肌酶MG53是一个药物作用目标;性激素是物种形成的一个垫脚石;昏睡病的核糖体目标;沙门氏菌的平衡作用;SAR11细菌即便在有病毒情况下也能大量繁殖;海里有多少鱼。

自吞作用是双刃剑

用小鼠所做的这项研究表明,在动物一生中,生成成熟血细胞的自更新造血干细胞(HSCs)通过由自吞噬作用介导的生存反应得到保护,使其不受代谢应激的影响,而这种反应则是由转录因子FOXO3A的表达触发的。因此,在通过保护成年HSCs来帮助维持血液平衡的同时,自吞噬作用还可能通过允许受损伤的、丧失功能的或被改变的老HSCs(它们是与年龄相关的血液病发病中的关键因素)存活而对血液系统的衰老间接做出贡献。[论文链接]

肌酶MG53是一个药物作用目标

这篇论文报告了一个意外发现:肌肉特异性E3 ligase mitsugumin (MG53)的失控使小鼠对胰岛素产生抵抗力,并发生代谢失调。当MG53被上调时,会发生代谢综合症;将MG53除去,胰岛素信号作用不变,同时会防止发生由饮食诱导的代谢综合症。这项研究表明,MG53是治疗2-型糖尿病等代谢疾病以及相关的心血管并发症的一个有希望的治疗目标。[论文链接]

性激素是物种形成的一个垫脚石

演化最引人瞩目和最重要的一面是,一个物种是怎样分成两个新物种的。由于生殖是演化变化的基石,所以性取向的变化经常是催化剂。但这又提出一个问题:如果说某一物种的雄性和雌性已形成了在很多相似物种中相互分辨对方的成熟、稳定的方式,那么性信号的变化是怎样开始的呢?雄性黄蜂被发现会演化形成它们已有性激素的变种,这些变种最初未被雌性注意到。虽然这些变种并没有被“正选择”,但它们也没有被“负选择”——它们只是等待下去,直到雌性演化形成能够分辨它们的特定机制为止。[论文链接]

昏睡病的核糖体目标

“布氏锥虫”(非洲昏睡病寄生虫)核糖体的结构现已被确定,分辨率接近原子水平(约5Å)。“布氏锥虫”是“动基体”(一类有鞭毛的单细胞原生动物,其中包括几种人类病原体)的一员。本文所给出的模型显示了与其他已知真核生物核糖体有实质性不同的独特特征,其中包括延伸的rRNA扩展片段和无数的rRNA插入。该结构显示了新颖的翻译-调控模式,这可能反映了锥虫复杂的寄生生命周期,同时这一核糖体特有特征的发现还可能为更安全的抗锥虫药物的开发提供途径。[论文链接]

沙门氏菌的平衡作用

Martin Ackermann及其同事将数学模拟与实验相结合发现,小肠病原体“鼠伤寒沙门氏菌”在遗传上相同的病毒菌群和非病毒菌群是毒性在演化上具有稳定性所必需的。喜欢该病原体而不喜欢其竞争对手的宿主所发生的炎症来自该病原体的合作行为。病毒菌群诱导炎症,非病毒菌群限制宿主内非病毒突变体(后者利用炎症而不对其做贡献)的生长。这些发现揭示了用来打击病原体的一个尚未被发挥的潜力:它们意味着,无毒突变体(变节者)保护宿主不受有毒菌种的长期感染,并且还可帮助降低传播的风险。因此,人为施用有“变节”行为的菌种,有可能为控制不需要传统抗生素的感染提供一个新策略。[论文链接]

SAR11细菌即便在有病毒情况下也能大量繁殖

SAR11演化枝的细菌(最初之所以这样命名,是因为它们是在“马尾藻海”、即Sargasso Sea中发现的)是迄今世界海洋中最丰富的微生物,因而也是碳循环中一个重要因素。这项研究描述了感染从在俄勒冈沿海和百慕大海域所取水样中的SAR11的几种病毒的分离及随后的培养。元基因组分析显示,这些“pelagiphages”在太平洋中是丰富的。这些发现与最近提出用来解释为什么SAR11能获得成功的一个假设是相悖的,即它们对病毒感染具有免疫力。相反,本文作者提出,SAR1的支配性地位可能反映了对资源竞争的成功适应。[论文链接]

封面故事:海里有多少鱼?

全世界渔场的状况都很混乱。在一些地区,渔获量是稳定的,渔民也坚持认为一切都好。但有些研究人员报告说鱼类数量在急剧下降,并且呼吁对渔场进行限制。一个核心问题是,用渔民每年捕捞的鱼类数量的估计值来评估渔场的健康状况是否合适。在本期Nature的Comment文章中,我们试图弄清事实到底是什么。Daniel Pauly认为,渔获量(对很多渔场来说这是惟一数据)是鱼群健康状况的一个关键标志。今天的大部分渔民在相同水域所捕捞的鱼类数量都少于其前辈。渔获量数据能为研究人员提供帮助逆转这一趋势所需的信息。但这种观点却并不能说服Ray Hilborn 和 Trevor Branch。他们说,不仅是丰度,很多因素都决定渔民的捕捞量。虽然渔获量数据就渔场管理来说很重要,但仅该数据还不能回答这样一个问题:海里有多少鱼?