3月28日Nature雜志生物學精選

　　封面故事: 發表科學論文方式的轉變

　　本期Nature特刊關注在發表科學論文方面所發生的轉變。一篇News Feature文章分析了認為作者付費在線發表的方式能夠大大降低成本的觀點，同時幾位作者也討論了他們是如何讓“公開訪問”(open-access) 的論文發表方式為其所用的。本期特刊還關注在論文發表方面一些更為廣泛的問題，其中包括認為期刊和文章的概念正在被實時過濾算法(filtering algorithms)所取代的觀點、以及圖書館或其虛擬繼承者未來前景如何的問題。

　　兩種致病性RNA-結合蛋白突變

　　RNA- 結合蛋白的突變怎樣引起人類疾病、尤其是神經退化Hong Joo Kim等人在患有“額顳葉癡呆”型內含體肌病的兩個家族中識別出了兩種RNA-結合蛋白(hnRNPA2B1 和 hnRNPA1)的突變。兩種突變都在一個蛋白區域的高度保守的部分中;該蛋白區域與prion蛋白有相似性，并且有聚集的傾向。這種聚集被突變所增強。 hnRNPA2發生突變的“prion-樣區域”在功能上能取代一個酵母prion蛋白的該區域，重現其“prion-樣行為”。這些發現有助于了解如 “肌萎縮性側索硬化癥”等退化性疾病和蛋白病的發病機理。

　　與神經退化相關的RNA代謝

　　哺乳動物RNA激酶CLP1是在近五年前首次發現的，當時其在活體中的功能并不清楚。自那時以來，RNA代謝已走到了生物學的前沿，而現在，研究人員利用基因剔除小鼠發現，CLP1在運動神經元中發揮作用。CLP1激酶失活的小鼠表現出進行性脊髓運動神經元喪失、周圍神經退化和運動功能受損，最終導致呼吸衰竭。CLP1活性的失去導致由酪氨酸pre-tRNA的異常處理所產生的小RNA片段的積累。這些tRNA片段使細胞對由氧化應激誘導的p53激活和 p53依賴性細胞死亡變得敏感。p53的遺傳滅活可防止突變小鼠出現CLP1滅活的神經肌肉特征。這些數據顯示了tRNA處理、一種新的RNA和“下運動神經元”由p53調控的進行性喪失之間一個以前人們不知道的聯系。這些發現也許能幫助解釋如“肌萎縮性側索硬化癥”和“脊髓性肌萎縮”等疾病的分子基礎。

　　DNA 到RNA轉錄的最初步驟

　　“基礎轉錄機構”包括RNA聚合酶II和幾種通用轉錄因子，后者組合成啟動子DNA上的一種“轉錄起始前復合物” (PIC)。Eva Nogales及其同事發表了在PIC順序組合過程中所產生的關鍵中間體的“冷電子顯微鏡”(cryo-EM) 結構。閉合的和開啟的啟動子復合物的結構將有助于了解啟動子融化的過程。

　　早期鳥類仍然非常像恐龍

　　對來自中國中生代的新發現的原始鳥類化石所做的分析，為了解鳥類繁殖能力的演化打開了一扇窗戶。距今超過1.2億年的這些材料是三只母鳥的，也是卵巢軟組織得以保留下來的第一批化石材料。這些化石顯示，鳥類從其演化過程中非常早的一個時期開始在任何給定時間都只有一個能發揮功能的卵巢，但其骨骼和性成熟的其他特征都仍然非常像恐龍。

　　迎面碰撞推動基因演化

　　大多數細菌基因是編碼在先導復制鏈中的，這可能是為了避免當基因被編碼在拖后復制鏈上時在復制機構和轉錄機構之間會發生的有害迎面碰撞。本文作者報告說，枯草桿菌17%的核心基因在拖后鏈上，它們比先導鏈上的那些基因在同一氨基酸位置上發生“點突變”和“收斂變化”的比例要高一些。考慮到基因長度和基因表達水平，本文作者提出：迎面復制-轉錄沖突比同向沖突更易誘發突變，而且細菌(也許還包括其他生物)可能會將迎面復制-轉錄沖突用作某些基因的定向適應性演化的一個機制。

　　與核內體相關的腎上腺素受體信號作用

　　人們普遍假設，G-蛋白相關信號作用只發生在胞質膜上。在這項研究中，Mark von Zastrow及其同事利用構形特異性單鏈抗體來直接探測β2-腎上腺素受體(它是一種典型的G-蛋白耦合受體)及其同源G蛋白Gs在活細胞中的激活。他們發現，經典的或非經典的G-蛋白相關信號作用既能在胞質膜上發生，也能在核內體上發生。

　　伯吉斯頁巖中的囊舌蟲

　　“囊舌蟲”是生活在泥土中的生物，其生活范圍從前灘延伸到深海。它們與“羽鰓類”動物相關，后者是小型的、群居的、在管中生活的動物，從表面上看完全不同。二者都與棘皮動物(海星及同類)和脊索動物(包括我們人類自己在內的動物類群)有關。Jean-Bernard Caron及其同事在這篇文章中介紹了來自加拿大卑詩省著名“寒武紀伯吉斯頁巖”的“囊舌蟲”化石。它們看起來非常像一些現代“囊舌蟲”，但生活在管子中，更像現代“羽鰓類”。這一發現增加了化石動物群落的多樣性，也為“囊舌蟲”和“羽鰓類”的共同祖先是什么樣子的提供了線索。它也許還能推動有關脊索動物的祖先是一種自由生活的蠕蟲還是一種固定、群居生活的動物的辯論。