自然要覽(選自英國nature雜誌,2007年7月12日出版)

2021-01-21 科學網

 

封面故事:

 

拓撲異構酶和DNA超級螺旋

 

拓撲異構酶的作用是使超級螺旋鬆弛。所謂超級螺旋是DNA中張力積聚的一種形式。拓撲異構酶抑制成分是重要抗腫瘤藥物,被認為通過穩定拓撲異構酶與DNA之間所形成的一種共價複合物來發揮作用,後者又為DNA複製機制設置了一個障礙。科學家對以拓撲異構酶為作用目標的藥物的藥效起源仍不是很了解,但現在對Topotecan(一種主要用來治療卵巢癌和小細胞肺癌的藥物)和一種拓撲異構酶IB-DNA複合物之間的相互作用所做的一項單分子研究,顯示了這一過程中更為詳細的內容。本期封面圖片所示為由於該藥物的作用而造成的正向DNA超級螺旋的積累。DNA的這種超級纏繞會妨礙一種DNA聚合酶的前行,並且在阻止或破壞複製叉,從而導致細胞死亡過程中也可能扮演一個角色。

 

整個基因組範圍內特定組織的

 

果蠅RNAi庫

 

利用一套完整的基因組序列數據,從所預測出的蛋白編碼基因(達到了88%的覆蓋率)來生成幹涉RNA轉基因,這樣你就獲得了一個非常強大的工具。來自維也納分子生物技術研究所的一個小組,已經生成並確認了一個整個基因組範圍內的、針對具體組織的果蠅RNAi庫,這個資料庫將有助於對功能的喪失進行快速的基因篩選,使得科學家基本上有可能在生物體的生命過程中的任何階段的任何一種組織中或細胞中來研究基因功能。這個資料庫將為很多領域的研究工作鋪平道路,包括行為研究、睡眠研究、學習研究、病理研究和衰老研究,這些領域以前是無法用成功應用於發育生物學的那種系統性基因分析方法來進行研究的。

 

彗星73P的不同碎片組成非常相似

 

彗星73P/Schwassmann-Wachmann 3 (comet 73P)2006年的造訪使其非常靠近地球。10年前,該彗星分裂成了至少5個碎片,而到2006年,有超過60個碎片繞太陽運轉。該彗星的分裂將以前深埋在其原始核中的新鮮物質暴露了出來。這為天文學家提供了與美國國家航空航天局(NASA)的「深層撞擊」探測器所創造的條件相同的理想的自然條件,深入彗星的深度甚至超過該探測器撞擊彗星Tempel 1時所達到的深度。對comet 73P的碎片B和碎片C所作的觀測表明,它們在組成上非常相似。這與不同彗星之間在組成上的明顯差別形成對比,並且也與以前認為短周期彗星的組成將隨深度發生很大變化的假設相矛盾。

 

海洋沉積物能從固氮變為釋放氮

 

到達沿海水域的大多數氮被海洋沉積物中的反硝化作用所清除。然而,固氮作用在亞潮異養海洋系統中被認為是一個可以忽略的過程。現在,Fulweiler等人發現,海洋沉積物能從一個淨氮匯轉變成一個淨氮源。研究人員將模仿沿海海洋環境的實驗結果與關於年平均葉綠素產量的一個歷史數據集結合起來,發現由氣候誘導的初級生產的下降導致向海床中沉降的有機質的數量下降,也導致所觀測到的沉積物淨氮通量的逆轉。因此,一些河口地區可能不再提供它們曾經所提供的有用的氮留持及清除服務。這一變化有可能將人類活動所造成的氮加載效應從近岸沿海地區延伸到開闊海洋中。

 

物種滅絕是否會影響生態系統功能

 

物種滅絕是否改變物種群落的生產力和生態系統的功能的問題,多年來都是一個有爭議的問題。一系列綜合分析達成了某種共識:物種損失並不會損害生態系統功能,但這要取決於損失的是哪種物種:很多物種似乎在功能上是冗餘的。在過去,研究工作主要集中在各個不同的生態系統過程上,儘管事實上多數生態系統要提供幾種生態系統服務。Andy Hector 和Robert Bagchi對來自草地生物多樣性實驗中已經發表的數據進行了分析,以了解生物多樣性與多種生態系統功能之間的關係。他們發現,不同物種經常影響不同生態系統功能,所以只關注一個生態系統過程的研究工作可能會忽略全局情況。因此,多功能生態系統保證其存活所需要的生物多樣性可能要比以前的研究工作所認為得更大。

 

 

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