2014年12月12日《科学》杂志精选

yinfuhua

2014年12月12日《科学》杂志精选
$ e% q0 H8 ~) w+ j2014-12-14 1 来源：生物360 作者：koo
3 j  y7 u8 P; e& W
2 S; \+ U* a. D( O. n9 d封面故事：鸟类的生命之树
. t4 W! ~2 l% g( M( k# rA flock of genomes8 ]3 g) g9 c. U5 a& @
研究人员对45个鸟类物种基因组进行测序的国际性努力产生了迄今为止最可靠的鸟类生命之树。这个新的鸟类谱系图帮助澄清了现代鸟类是如何在一个物种大灭绝事件之后快速出现的，而鸟纲是地球上品种最丰富的有四肢的脊椎动物；该物种大灭绝事件在大约6600万年前消灭了所有的恐龙。2 M2 S( a1 @. ^- W+ ?1 a
该谱系图揭示了一些最早的鸟类是如何歧化的，回答了许多长期存在的、有关鸟类、鳄鱼类和恐龙——它们被统称为祖龙类——共同祖先的问题，并阐释了鸟类性染色体的演化、鸟类与人类的发声学习以及导致鸟类失去其牙齿的过程。
, p+ ?& x* W9 J$ _这一项目强化了恐龙灭绝后1000万年至1500万年间鸟类演化的一个“大爆炸”理论，这段时期被称为白垩系/古近系界线时期。它还提示，陆地鸟类，其中包括了鹦鹉和鸣禽以及鹰隼等，其最早的共同祖先是一种顶级掠食动物，很可能与曾经生活在南美的巨大的恐鸟有关系。* l$ G5 }9 F3 f% h9 M
这一规模巨大的比较基因组学项目运用了数台超级电脑来处理其所有的数据，历时4年多，并有来自20个不同国家的约80个机构的数百名科学家参与。领导这项研究的有中国深圳华大基因(BGI)以及丹麦哥本哈根大学的Guojie Zhang，北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学及霍华德•休斯医学研究所的Erich Jarvis；以及来自丹麦自然历史博物馆及澳大利亚科廷大学的Thomas Gilbert。（DOI: 10.1126/science.346.6215.1308）（详细报道：Science：鸟类的生命之树）7 L* O7 T" l5 V, W' u
疟疾新抗药性背后的因素
6 ~8 s3 s( P" h$ W+ ]K13-Propeller Mutations Confer Artemisinin Resistance in Plasmodium falciparum Clinical Isolates
8 Z# a3 R. r8 O/ S6 S; t7 r4 R在本期杂志中，有两个研究小组报告了新出现的疟疾药物青蒿素抗药性背后的分子机制。由Judith Straimer领导的一个小组证实，疟原虫K13基因中的“推进器突变”造成了该抗药性。由Sachel Mok和同事所撰写的第二份报告对抗药疟疾中的基因表达进行了检查并得出结论：这些突变可帮助疟原虫修复蛋白并延缓其发育。以青蒿素为基础的治疗在过去的10年中促使疟疾死亡率下降了30%。然而，在东南亚不断增加的对该药的抵抗是该地区根除疟疾的一个重大挫败，且它不久可能也会威胁该药在全球的应用。, \7 g7 B+ P5 ~: [8 x
为了更多地了解该抗药性及如何克服它，Mok和同事对从罹患急性疟疾的亚洲和非洲患者体内所采集的恶性疟原虫的1043个样本中的基因表达进行了检查。他们确定，K13突变与蛋白修复通路及可改变疟原虫发育早期阶段时间的因子的表达增加有关。这两类变化似乎可帮助削弱抗药恶性疟中青蒿素的作用。Straimer和同事检查了该药对K13基因的影响，他们设计的K13基因或失去了推进器突变或获得了推进器突变。在来自柬埔寨（那里是首次出现该抗药性的地方）的疟疾样本中，当K13突变被消除时，疟原虫的存活率从13-49%下降至0.3-2.4%。相反，当加入这些与抗药性有关的突变时，研究人员能够将疟原虫的存活率从0.6%推升至2-29%。（DOI:10.1126/science.1260867）1 y( ^' N1 D- _# S
20分钟的谈话可转变对同性婚姻的态度
, a% D! K7 e# W, E- ~, L! MWhen contact changes minds: An experiment on transmission of support for gay equality
7 c" r1 u) D9 c据Michael LaCour和Donald Green所做的一项新的研究披露，与逐户推广同性婚姻话题的同性恋者进行交谈的选民在只有20分钟的交谈后就会增加其对同性婚姻的支持。这种作用可持续至9个月之后，并有强力证据显示，这种态度的变化甚至会扩展到选民家庭中的其他成员。LaCour和Green说，从长远来看，该变化的幅度相当于佐治亚州与马萨诸塞州相比时的对同性婚姻态度的差别。研究人员在设计该实验时的想法是，随着时间的推移，个体接触可降低不同人群间的敌意和偏见，但他们不知道，一种短时间、积极的讨论是否会产生类似的结果。LaCour和Green在推广活动之前与之后对南加州登记选民进行了调查，询问他们对各种问题——其中包括对同性婚姻问题的态度。在这项随机试验中，研究人员接着派同性恋者和异性恋者与选民或者谈论同性婚姻话题或者谈论垃圾分类回收问题。同性恋及异性恋者就同性婚姻话题的交谈都增加了对该政策的支持，但只有与同性恋者的交谈带来了持续且可传播的变化。选民对男女同性恋者的总体看法也会因这种推广活动而得到改善。（DOI:10.1126/science.1256151）' d. g, L/ q  [  [& j$ {
彗星中的水组成可暗示海洋的起源
1 c9 h4 F  Z. D0 n4 `67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter Family Comet with a high D/H ratio
' n1 d4 r& S8 Y9 p8 w# _& ]. m% o据Kathrin Altwegg和同事的一项新的报告披露，直接测量来自木星族彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的水中氘-氢比可弄清楚地球从哪里获得了水的问题。上个月，当欧洲航天局罗塞塔航天任务的菲莱探测器在该鸭子形状的彗星上着陆时，67P变得名声大噪。但罗塞塔还带有ROSINA质谱仪，它对该彗星混沌外壳中的水和其它气体的化学指纹进行了检查。研究人员一直在关注小行星和彗星上的水的组成，旨在确定是否有哪一个星球是地球海洋的原有的水储库。' z4 j/ l/ w' {7 p
某些水含有常规的氢原子（由一个质子和一个电子组成），但在其它情况下，氢被其较重的同位素氘（它还含有一个中子）所取代。在 67P的水中，氘与氢的比例是地球海洋中水的该比例的3倍，并比其它类似彗星中的该比例高得多。例如，在彗星103P/Hartley 2中，该比例要低得多，从而促使某些科学家重新考虑彗星为地球水储库的可能性。然而，来自67P的新的比例数据或使人们重新将小行星视作地球原有的水储库。这些发现还提示，木星族彗星中的氘-氢比例比先前认为的要更为多样，这可能反映了它们在太阳系内具有距离差异很大的不同起源，例如在靠近冥王星的柯伊伯带内或在更为外侧的奥尔特云中。（DOI: 10.1126/science.1261952）2 m+ w3 R' w$ o2 H% i) r9 j

叮叮

华大基因