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自然要览
来源:中国科学报      作者:田学文      时间:2015-09-21 18:21      关键词:自然要览



封面故事: 全球树木密度分布图

本期封面是“树之世界”的一个三维图示,是根据关于全球树木密度的一个新地图做出的。您能在图上看到的区域和国家有树,其他区域和国家则几乎没有树。此 前,我们对全球森林生态系统的认识一直都是来自卫星信息,这种信息可以告诉我们森林的面积有多大。政策制定者和环境科学家在考虑树木在生物多样性的模式中 的参与情况、生物地球化学循环以及它们对生态系统服务的贡献时都在很大程度上依靠这种信息。Thomas Crowther等人通过生成一个关于全球树木密度的、显示树冠下面在发生什么的地图,扩大了这种信息的范围。该地图(是利用超过40万个来源于地面的树 木密度测定结果生成的)显示了区域和全球尺度上的树木数量模式。利用该地图,作者能够估计出,当前全球树木数量大约为3万亿棵。

一个成星星系中的CO云

鲸鱼座中的不规则矮星系Wolf Lundmark Melotte(WLM)金属性非常低(指比氦重的元素含量低),只有太阳金属性的13%。这有助于使其成为研究在接近早期宇宙的条件下恒星形成的一个有 用模型。Monica Rubio等人报告了对WLM中的CO云的干涉测量观测结果。这些云与周围的原子和H2包裹层相比是微小的,但它们具有对银河系中的CO来说的典型密度和 柱密度。正常CO密度可解释为什么在矮的不规则星系中正在形成的星团具有与巨大螺旋星系中的星团相似的密度。低的云质量表明,这些星团的质量也将比较低。

海洋大气中的成冰“生物”颗粒

云中冰的存在会对云的寿命和辐射性质产生影响。目前仍不清楚的是,海洋飞沫在多大程度上充当帮助云中冰形成的冰成核颗粒。这项研究发现,海—冰界面上的有 机物(可能来自浮游植物细胞渗出物)会在与大气环境中冰云形成相关的条件下使冰成核。模型模拟表明,海洋有机物也许是如南大洋等遥远海洋环境中冰成核颗粒 的一个重要来源。

在混合类群中识别罕见细胞

在一个混合类群中识别和跟踪具有生理重要性的罕见细胞类型是一个挑战。这项研究(由Hans Clevers 和Alexander van Oudenaarden的实验室合作进行)通过对小鼠小肠细胞器采用“单细胞mRNA测序”方法来试图解决这一问题。作者建立了一个被称为RaceID的 算法,该算法允许在由单一细胞组成的一个复杂类群中进行罕见细胞类型识别。他们为小肠的罕见肠内分泌细胞定义了一个标记物。利用这一方法对来自小鼠原始小 肠的细胞所做的分析显示,表达Lgr5的类群由一个同质干细胞类群组成,其中有少数罕见的分泌细胞,包括Paneth细胞。

癌症干细胞是不同的

能够引发肿瘤的细胞和正常组织干细胞之间的相似性曾导致有人提出,组织中一个干细胞程序的激发也许会产生能够引发肿瘤的细胞。Robert Weinberg及同事在这项研究中发现,“上皮—间充质转变程序”(EMT程序,乳腺重组干细胞和能够引发乳腺肿瘤的细胞都普遍拥有的一个程序)是被两 个截然不同的EMT因子Slug和Snail以不同方式调控的。这些发现表明,虽然它们看起来是相似的,但正常组织干细胞和能够引发肿瘤的细胞是被截然不 同的调控过程控制的。这一差别在设计以肿瘤引发为目标的药物时也许能够加以利用。

关于免疫球蛋白类别切换的一个模型

虽然一个大肿瘤可以含有数十亿个细胞,但这些细胞团是高度同质化的。这样大小的一团正常细胞可以预计在遗传上将是多样化的,原因是细胞分裂之后较小随机突 变的缓慢积累,这便提出了癌症何以能够在这样一个尺度上保持同质化的问题。在这项研究中,Martin Nowak及同事提出了一个肿瘤演变模型,它可解释肿瘤内的短程迁移和细胞周转何以能够提供一个供细胞进行快速混合的环境,该环境将使得即便是一个小的选 择性优势也能够在一个相关的时间框架内支配细胞团。

转录启动的实时观察

这篇论文报告了利用来自酵母的一个高度纯化的 “启动前复合物”(PIC)来对真核RNA聚合酶-II的转录启动进行实时监测的一个单分子光镊分析方法的建立。Steven Block及同事发现,在启动过程中,在构成PIC一部分的TFIIH螺旋酶的驱动下,一个大泡泡在DNA模板中被打开。这伴随着在从转录启动向伸长过度 之前一个扩展转录体的合成。这些发现也许对包括后生动物在内的高等真核生物有意义。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)


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