科技雜志要覽

封面故事：“致病疫霉” 基因組完成測序

19世紀觸發(fā)愛爾蘭馬鈴薯饑荒的病原體“致病疫霉”（ Phytophthora infestans）的基因組已完成測序。它仍是一種破壞力非常大的病原體，晚疫病每年破壞價值數(shù)十億美元的作物。疫病難以控制，部分原因是它能非常快地 適應在遺傳上具有抵抗力的馬鈴薯品種。與其他疫霉屬基因組所做對比表明，特定家族的分泌型疾病效應蛋白（包括在感染過程中誘導的很多基因，它們具有被認為 能改變宿主生理的活性）周轉(zhuǎn)很快，且大范圍擴張。這些快速演化的效應基因存在于該基因組中高度變化的、擴大的區(qū)域，這個因素可能有助于它能夠快速適應宿主 植物。“致病疫霉”基因組是迄今所完成測序的最大的基因組，約有240個巨堿基（百萬堿基），重復內(nèi)容極高，接近75%。它是卵菌的一個模型生物，而卵菌 則是與褐藻和硅藻等生物相關(guān)的真菌樣真核生物的一個與眾不同的分支。本期封面所示為一種被疫病感染 的馬鈴薯。

封面故事：關(guān)于數(shù)據(jù)共享問題的不同意見

共享數(shù)據(jù)是好事，但若是共享你自己的數(shù)據(jù)，事情就會比較復雜。本期Nature上一系列特寫文章對這一有爭議的領(lǐng)域進行探討。Bryn Nelson對關(guān)于數(shù)據(jù)共享方面最佳實踐的意見進行了調(diào)查

封面故事：兩棲動物心室的發(fā)育

鳥類、哺乳動物和鱷魚的心臟都有兩個分開的心室，分別服務于單獨的肺臟和系統(tǒng)循環(huán)。兩棲類只有一個心室，但多數(shù)爬行類情況卻不清楚。對一種蜥蜴（綠變色 龍）和一種烏龜（滑龜）所做的一項新的胚胎學研究表明，先祖物種單一心室向兩個心室的分化與“T-box轉(zhuǎn)錄因子”（ Tbx5）的表達有關(guān)。在鳥類和哺乳動物胚胎中，Tbx5表達限于左心室的前體。在烏龜和蜥蜴中，Tbx5最初在整個心室表達，但在烏龜（而非蜥蜴）中它后來限于在心室的左邊表達。這說明，被改變的Tbx5表達，是推動胚胎心臟成形、為高能量陸地生活提供關(guān)鍵的適應性變化——完全被隔膜隔開的心臟——的一個可能的進化力量。與這一觀點相一致的是，Tbx5功能喪失或擴大的小鼠會形成單一心室——既非左心室也非右心室。本期封面所示為烏龜和蜥蜴心臟的三維圖像。

封面故事：吸入真菌孢子并不總會引起過敏的原因

我們每天都會吸入數(shù)以千計的微小真菌孢子（分生孢子），它們來自很多不同的真菌菌種。然而，雖然這些孢子內(nèi)含抗原和過敏原，但它們的吸入并不會連續(xù)激發(fā)我 們的先天免疫細胞或引起炎癥反應。一系列免疫學、生物醫(yī)學和遺傳學實驗說明了原因是什么：這些孢子的免疫識別被覆蓋分生孢子表面的小棒蛋白所構(gòu)成的一個憎 水層阻止了。如果將這個憎水層去掉，孢子就會激發(fā)免疫系統(tǒng)。具備這一防衛(wèi)層的一個致病性孢子也許會一直處于休眠狀態(tài)，躲開宿主防衛(wèi)系統(tǒng)，直到條件合適時才 萌發(fā)。從治療角度來講，小棒蛋白的這種魯棒性也許可被利用來生成納米顆粒，后者含有嵌入的分子，這些分子以身體內(nèi)某一特定位置為目標，或經(jīng)過了優(yōu)化處理， 可以持續(xù)向體內(nèi)輸送。本期封面所示為煙曲霉分生孢子的一幅掃描電子顯微鏡照片（由S.Guadagnini、 J.M.Panaud 和A.Beauvais提供），煙曲霉是這項研究中所使用的人類病原體之一。