封面故事：中心体组装方式的实验观测
Centriole assembly in Caenorhabditis elegans
中心体是杆状的细胞器，对多数真核生物和动物细胞中的复制至关重要，它们有一个9-重的对称结构和一个谜一样的复制模式。虽然科学家对成熟中心体的结构进行了广泛研究，但对它们是怎样组装的却知之甚少；尽管很多中心体蛋白已经被识别出来，但它们的功能却很模糊。现在，研究人员利用电子断层扫描方法对线虫中中心体的组装进行了超微结构跟踪分析。组装是从一个中心管的形成开始的，通过该管的伸长向前进行，以微管单体组装进该中心管中结束。研究人员还提出了中心体复制的一个路径，在该路径中SPD-2, ZYG-1 和SAS蛋白是依次发挥作用的。这些蛋白中有些在人类中保留了下来，说明这一机制也在其他含有中心体的生物中发挥作用。封面中央的图片所示为一个微管单体，它正在向一个“子中心体管”（daughter centriole tube）上组装。（Letter p. 619）
用化学药品增强乐器音质（Wooden art）
Wood used by Stradivari and Guarneri
曾有人提出，由18世纪克雷默那的大师们制作的小提琴的音质，是被用来保护制作小提琴的木料的化学药品所增强的。拥有这种名贵小提琴的人们自然不愿意将其提琴打碎来验证该理论。但是现在，通过分析在修复裂缝时从小提琴、大提琴和中提琴后面板上取下来的刨花，Nagyvary等人发现了克雷默那乐器中曾经进行过化学处理的证据，但在同时期在巴黎和伦敦制作的乐器中却没有。通过进一步研究，所用化学药品的精确性质也许就能发现，使得当代乐器制作人员能够重现“斯特拉迪瓦里”的音质。（Brief Communication p.565）
红酒中有利于健康的化学成分（In the red）
Oenology: Red wine procyanidins and vascular health
红酒之所以有很多健康功效，其中所含的Procyanidins是可能的因素。这些血管活性多酚类物质在法国西南和撒丁岛部分地区出产的红酒中含量尤其高，那里传统的生产方法可以保证这些化合物能够被有效提取出来。这些地区碰巧人们的寿命也比较长。（Brief Communication p.566）
关于T3SS作用机制的最新研究成果（Proteins to go）
Protein delivery into eukaryotic cells by type III secretion machines
第三类分泌体系（T3SS）是一种细胞器，其作用是将细菌蛋白送进真核细胞中。这些细胞器是首先在病原体中发现的，基因组扫描显示，它们在很多其他细菌中也存在，后者对动植物来说都是共生的或致病的。Jorge Galán 和Hans Wolf-Watz对关于T3SS作用机制的最新研究工作进行了综述。这种细胞器在病原性细菌中所起的作用使其成为新型抗菌方法的一个可能的目标，也许还可利用它们来输送不同的蛋白，用于治疗或免疫目的。（Review Article p. 567）
治疗“杜兴肌营养不良”的干细胞移植动物试验（Muscular dystrophy）
Mesoangioblast stem cells ameliorate muscle function in dystrophic dogs
对“杜兴肌营养不良”仍然没有有效治疗方法，但本期Nature 上报告的研究工作识别出了一个对今后干细胞疗法来说很有希望的细胞类型，并且确定了用这些细胞进行临床实验的一个逻辑基础。在这项工作中，研究人员对一种金黄色肌营养不良猎狗成功进行了野生型犬Mesoangioblast（与血管有关的干细胞）的移植。这种猎犬是惟一与人类病理相关的大型动物肌营养不良模型。移植的肌肉的结构和功能有极大改善，抗肌营养不良蛋白(Dystrophin)在近70%的肌肉纤维中表达，自然运动能力也有了前所未有的提高。（Article p. 574; New & Views）
一种反映另类拼接过程调控方式的新型RNA图（There is an alternative）
An RNA map predicting Nova-dependent splicing regulation
另类拼接过程的存在，能使一个基因产生多种蛋白。现在，一种新型RNA图，反映了短的RNA片段是怎样影响另类拼接过程在大脑中被控制的方式的。研究人员知道，另类拼接过程为大脑中所发生的过程增添一层复杂性，但它到底是怎样被调控的（有时会失控而引起疾病）却仍然不清楚。该新型RNA图将生物信息学、生物化学和遗传学方法结合起来确定一组规则，按照这些规则，Nova基因调控小鼠体内神经元特有的RNA结合蛋白的拼接增强子或沉寂子的活性。这些结果有助于我们了解学习和记忆等大脑功能以及神经疾病和癌症生物学。（Article p. 580）
世界上最古老的模拟计算机（Greeks had a machine for it）
Decoding the ancient Greek astronomical calculator known as the Antikythera Mechanism
“Antikythera Mechanism”是一个复杂的青铜机械装置，是1900年在希腊Antikythera岛附近一艘货船的残骸中发现的，发现时已经破碎。该装置建于公元前2世纪末，含有30个青铜齿轮和很多反映天象的文字。这个装置在技术上要比至少1000年之后的任何已知装置都复杂。它能计算天体信息，起一个月-日历的作用，但其具体的功能仍然有争议。现在，一个英国和希腊联合研究小组根据对遗留下来的碎片进行表面成像和高精度X-射线断层扫描研究重建了这个装置。重建的该装置让我们看到了其齿轮是怎样发挥功能的，并且将其上面已解译的文字的数量增加了一倍。这个装置似乎是对太阳/月亮/地球系统的一个复杂的预测装置，有理由被认为是世界上已知最古老的模拟计算机。（Letter p. 587; News & Views）
反映城市及文明兴衰的“等级钟”（Pulling rank in the city）
Rank clocks
很多分布，如城市、公司或互联网的大小，都遵从暗含稳定成分的比例规则。进行这种类型的分析的一个新方法表明，一种极不稳定的、涡动的动态系统在发挥作用，但当观测工作只集中在某一瞬间时，该系统大部分被隐藏了。“等级钟”（rank clock）是观察一个系统（在本例中为城市大小的分布）长时间的动态行为的一种方式。用这种钟在很不相同的时间段中对很不相同的城市系统所做的测试表明，城市和文明在规模上上升和下降很多次，并且上升和下降的尺度也有很多，这就排除了有争议的微观尺度上的等级大小缩放观点和相关的按比例影响的增长模型。但这种钟可以跟踪明显的变化，如罗马的兴衰以及“工业革命”的影响等。（Letter p. 592）
“湾流”在历史上对气候的影响（A cold wind from the ocean）
Gulf Stream density structure and transport during the past millennium
“湾流”（Gulf Stream）在气候系统中扮演一个关键角色，它能将大量热和盐输入北大西洋，这股洋流发生变化的可能性是妨碍对未来气候变化进行预测的主要不确定因素之一。因为仪器记录只覆盖过去50年，所以我们关于长时间尺度上“湾流”行为的知识在很大程度上依赖于过去变化的地质记录。现在，对来自佛罗里达海峡（“湾流”从这里进入北大西洋）的沉积芯所做的一项分析，被用来重建过去1000年的一个记录。结果表明，“湾流”在“小冰期”（公元1200-1850年）（一个在北大西洋地区、尤其是欧洲异常寒冷的时期）被削弱，这意味着大西洋环流的变化在历史时期曾对气候有影响。（Letter p. 601）
睡眠中用电流刺激头皮来增强记忆（Shock tactics）
Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory
睡眠被认为能增强记忆的整合，因为在一段睡眠之前所学的某些东西要比没有睡眠所学的东西记忆牢靠。现在，似乎睡眠的这种记忆功能可以通过电子方式来增强。通过在学习之后的睡眠过程中用一个微弱的电流刺激头皮，自愿参加一个单词学习任务的试验研究的医学院学生们的记忆能力被增强了8%。（Letter p. 610; News & Views）
细胞衰老与肿瘤形成之间的多层次关系（Cancer and cell senescence）
Oncogene-induced senescence is part of the tumorigenesis barrier imposed by DNA damage checkpoints / Oncogene-induced senescence is a DNA damage response triggered by DNA hyper-replication
癌症普遍被认为是失控的细胞增殖，但在很多癌症的早期阶段。致癌基因的表达与细胞衰老有关。现在，研究人员已经找到了对这一现象的一个可能的解释。两个小组报告了由致癌基因诱导的衰老与DNA损伤响应之间的一个联系。被激发的致癌基因能引起异常的DNA复制，从而引起DNA损伤，后者又能导致细胞衰老。细胞衰老以前被发现在活体中是肿瘤形成的一个障碍，所以由致癌基因诱导的衰老可能是对癌症的一种先天性防御。但其效果却经常因进一步的突变而丧失。了解细胞衰老与肿瘤形成之间的多层次关系，可能有助于开发基于衰老标记的诊断和预后工具。（Letters pp. 633, 638）
遗传表达“噪音”的持续观测（Feel the noise）
Variability and memory of protein levels in human cells
遗传上相同的细胞在一个给定的时间产生不同水平的一种给定的蛋白。遗传表达上的这种噪音，被认为与包括细胞命运的确定及抗药性的产生在内的各种不同重要过程有关。迄今为止，该现象只在微生物种群“短暂”地直接观测到。但本期Nature上发表的一项研究取得了突破，研究人员对人类癌细胞中这种噪音随时间的变化动态进行了跟踪观测，并对不同蛋白进行比较。该工作令人吃惊地显示了各个细胞状态的持久的“记忆”，这种记忆在培养中能持续两代以上。这一根本性的结果可能是人类细胞对药物的不同的、延迟的响应的基础。（Letter p. 643; News & Views）
编辑：bluelove
