Nature 439: 7076
2 February 2006
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[自然要览]
（选自英国Nature杂志，2006年2月2日出版）
封面故事：无二十面体对称性的球形病毒的结构
Structure of epsilon15 bacteriophage reveals genome organization and
DNA
packaging/injection apparatus
球形病毒结构的确定目前仅限于具有二十面体对称的衣壳。现在，研究人员首次确定了
一个完整的、没有二十面体对称的球形病毒的结构，这种方法是简化图像重建计算所必
需的。被确定结构的这个病毒是“epsilon15噬菌体”，它感染人类病原体“鸭沙门氏
菌”（Salmonella
anatum），所以是沙门氏菌病的一个潜在的治疗药物。单粒子冷电
子显微镜研究显示，这个二十面体蛋白壳由60个六聚体和11个五聚体组成（见封面图
片）。非二十面体的部分聚集在12个衣壳定点中的一个上，DNA通过这些定点被包裹起
来和释放出去。该病毒的基因组在共轴“线圈”结构中，一个以前未被识别出来的蛋白
锥包裹在DNA的端点上。该衣壳与包括疱疹病毒在内的其他dsDNA病毒的衣壳相似，说明
它们有共同的祖先。（Letter p. 612）封面图片：Matthew L Baker
果蝇的视觉记忆本领（A fly’s eye view）
Distinct memory traces for two visual features in the Drosophila brain
同人类一样，果蝇也能识别和记忆视觉标志，它们能识别出物体的排列模式（如垂直的
或倾斜的棒状物），而不管这些物体第一次是从哪里投射到视网膜上的。在利用基因操
纵方法和一个果蝇飞行模拟器所做的一项实验中，研究人员首次在一个昆虫中发现了这
些视觉记忆本领所需的神经细胞。他们发现，两组约20个神经细胞存在于“扇形体”内
的两个窄层中，它是节肢动物大脑典型的中央复合体中的最大部分。中央复合体的功能
过去曾被认为主要是集成两个脑半球中的信息，这项新的研究是首次将明确的行为功能
归功于这一大脑区域。（Article p. 551; News and Views）
DNA复制过程怎样保证准确性（DNA branches out）
Replication fork reactivation downstream of a blocked nascent leading
strand
准确的DNA复制对所有生物的繁殖来说都至关重要。本期Nature上三篇论文和网上的一
篇新的Web
Focus文章（网址：http://tinyurl.co.uk/p5m7），回答了关于一个DNA复
制叉上发生了什么过程来保证这种准确性的长期未能回答的问题。有这么一个事实：即
便是严重受损的DNA也能高速复制。Heller 和
Marians对这个现象做出了解释。他们发
现，细菌复制重启系统能够通过DnaG
引发酶引发DNA前面的链和后面的链。这与已被人
们接受的观点是矛盾的。该观点认为，DNA前面的链的合成必需是连续的。因此，该发
现可能迫使科学家对关于染色体复制的引发方式的模型重新进行评估。Zenkin等人解开
了由RNA聚合酶合成的一个短的转录链何以能够成为DNA复制的一个引发物的谜团。答案
在于一个以前不知道的转录伸长复合物类型，这个复合物还可能联系着DNA复制和转录
的机械系统。Lee等人要解决的问题是，在DNA前链和后链上发生的很不相同的过程是怎
样同步的。在引发物被合成的时候，DNA引发酶起一个分子刹车的作用，在后链酶过程
比较慢的时候使前链聚合酶的进程暂停。（Article, p. 557; Letters pp. 617,
621;
News and Views）
海王星外天体2003 UB313的准确大小（One over the nine）
The trans-neptunian object UB313 is larger than Pluto
2005年7月海王星外天体2003
UB313的发现，重新点燃了关于什么天体应被称为行星的
讨论。这个海王星外天体被俗称为 “第10颗行星”
（非正式名称），其光学亮度表明
它比冥王星大，但由于不知道它的表面反照率，所以不可能从光学数据确定其大小。但
现在，研究人员根据利用安装在西班牙Pico Veleta的IRAM
30-米射电望远镜获得的热
辐射数据已经得到关于该天体大小的一个相当准确的测量数值。该天体直径约3000公
里，而冥王星的直径为2000公里。它的反照率与冥王星的差不多，这与其表面为高反射
率的富含甲烷的冰层的事实是一致的。（Letter p. 563; News and Views）
以镧掺杂的锶氧化物为基础的新材料（Ion-out the defects）
Disruption of extended defects in solid oxide fuel cell anodes for
methane
oxidation
寻找用在燃料电池阳极中的电化学性质活跃的氧化物的研究工作，一直以低缺陷浓度的
材料为重点。这是因为，需要大量能量来使缺陷分散，但这种局限性可能会将一些有重
要技术意义的材料排除在外。一种新的研究方法为获得高效的电化学性能提供了另一条
途径，该方法是基于对镧掺杂的锶氧化物中缺陷结构的破坏。所获得的新材料在使用中
的表现相当不错。这项工作有可能导致能更有效地从化石和碳中性燃料中提取能量的装
置问世。（Letter p. 568）
预测疟疾爆发概率的新模型（The malaria outlook）
Malaria early warnings based on seasonal climate forecasts from
multi-model
ensembles
博茨瓦纳整理了1982–2002年间疟疾发病情况的一个连续记录，为在一个沙漠边缘地区
进行疟疾流行病学研究提供了一个独特的数据集。人们知道气候波动在疟疾流行的非洲
部分地区是疟疾传播的主要决定因素。现在，根据气候波动与非洲各地疟疾发病率之间
已经确立的定量关系，研究人员开发出了一个预测疫情多发区年际气候波动的新系统。
这个被称为DEMETER的项目将很多领先的欧洲全球气候预测模型结合在了一起，能够成
功预测博茨瓦纳长达5个月时间内爆发疟疾流行的概率，比当前的监测模型发出预警的
时间多出4个月，在这4个月的时间内，有关方面可以做出关于资源分配的非常重要的决
定来。（Letter p. 576）
大陆地壳的形成过程（Developing a crust）
Episodic growth of the Gondwana supercontinent from hafnium and oxygen
isotopes in zircon
大陆地壳形成的速率和这个过程的性质是很有争议的话题。问题的焦点是，如何调和来
自火成岩和沉积岩记录的明显矛盾而且不完全的信息。为了帮助解决这种含糊性，Kemp
等人利用一系列同位素钟分析了来自冈瓦纳超级大陆的锆石。对同一锆石颗粒上的
U-Pb、氧和Lu-Hf同位素所做的顺序测定显示，冈瓦纳超级大陆中的地壳生成是一个不
连续的过程，从而对根据从沉积岩中的由放射过程产生的同位素推断出的连续生长观点
提出了挑战。（Letter p. 580）
蛇与蜥蜴之间的关系（A sting in the tail）
Early evolution of the venom system in lizards and snakes
传统观点认为，在爬行动物中，毒液输送体系只在两个种系中形成：高级蛇类和毒蜥
蜴，后者现在以“赫拉毒蜥”（Gila monster）和beaded
lizard为代表，它们是被称
为Monstersauria的古代的一组捕食性蜥蜴仅存的后代。一项新的研究显示，另外两个
主要的蜥蜴种系，即Varanids
和Iguanians，也产生毒素，Iguanian蜥蜴甚至还可能有
毒腺。这表明，蛇和蜥蜴之间的关系要比以前所认为的密切得多，蛇是由比较先进的蜥
蜴演化来的，而不是由一个单独的演化辐射分支演化来的。（Letter p. 584）
神经细胞的再生问题（New nerves for old）
Lgl, Pins and aPKC regulate neuroblast self-renewal versus
differentiation
成年哺乳动物大脑有显著的再生能力，这个事实使得神经移植干细胞疗法有一天可能成
为现实的希望始终没有破灭。然而，新的神经细胞是怎样集成进已有大脑回路的？对这
个问题我们很不了解。用小鼠所做的一项新的研究表明，新生神经细胞对已有神经活动
是敏感的（通过神经传输物质GABA来感知），这是在活体中这些新的细胞向成年神经回
路中集成的关键。（Letter p.
589）干细胞和癌症生物学中一个重要问题是，一个细
胞是怎样选择进行增殖或分异的。果蝇卵为研究这个问题提供了一个很好的模型，因为
大脑中的成神经细胞在每次细胞分裂时要经历自我更新，产生另一个成神经细胞和一个
分异中的子细胞。对一系列果蝇突变体所做的研究表明，成神经细胞更新是由pins、
lgl和aPKC基因控制的，这些基因以前被发现调控成神经细胞中的非对称细胞分裂。
aPKC的过度表达诱发成神经细胞自我更新，这是一个也许最终会导致控制治疗中所用神
经干细胞的方法的研究领域。（Letter p. 594）
造血干细胞所需的一种受体（Blood line）
Stem cell engraftment at the endosteal niche is specified by the
calcium-sensing receptor
造血干细胞必须能够在胚胎形成过程中和在骨髓移植后进入骨髓。但Integrins是例
外，对这些调控这一过程的分子我们基本不了解。现在，Adams等人发现，这个过程需
要一个跨膜钙传感受体。缺少这一受体的造血干细胞能够正常分裂和形成新细胞，但不
能往外迁移和进入骨髓。骨髓的高钙含量也许能吸引循环的干细胞，增强向这个小环境
中的粘附。这些数据为干细胞的定位和“嫁接”过程确定了一个新的分子参与者，并且
提供了一个影响这一过程的潜在目标。（Letter p. 599）
