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自然要览 选自英国Nature杂志 2015年9月17日出版

更新:2015年10月02日 阅读次数: 【字体:

 封面故事: 跨学科研究的困局

为了应对社会在能源、水、气候、食物和健康方面所面临的挑战,科学家和社会科学家必须共同努力。然而跨越传统学科界线的研究仍然不时髦,仍然不能得到很好回报。本期《自然》专刊分析政府部门、资助机构、学术刊物、高等院校和学术机构必须采取什么措施,才能使跨学科研究成为一种乐趣而不是一种诅咒。

采用突触光遗传学方法来跟踪记忆

人们长期猜测,神经棘的稳定和强化是记忆的结构关联因素,但一直没有可帮助将这些结构变化与特定记忆联系起来的工具。Akiko Hayashi-Takagi等人研制出一种被光激发的新探针,它能对最近活跃的神经棘进行定向操纵。最近强化的神经棘在一次运动学习任务后在光诱导下发生的收缩被发现会破坏学习,说明在被作为目标的特定神经棘与所学到的行为之间存在一个因果关系。

一种脊椎动物的DNA复制终止

细菌具有DNA复制在其上终止的明确序列,但真核生物为了保持其更加自由的复制启动区域却没有明确的终止点。相反,终止被认为是当向相反方向运动的复制体碰撞时出现的。现在,Johannes Walter及同事对在非洲爪蟾卵提取液的“叉融合”过程中发生了什么进行了研究。他们发现,即使当复制体彼此接近时,它们也不会慢下来。事实上,它们通过与前导链保持接触来相互“擦肩而过”。终止是当复制体碰到另一个复制叉的拖后链时出现的,在此之后DNA被连接在一起。

动物蛋白复合物的跨物种分析

在全蛋白质组的尺度上阐释多蛋白复合物的构成成分得到了用于系统性确定蛋白—蛋白相互作用的高吞吐量方法的帮助。在这项研究中,Edward Marcotte及同事,基于对固有可溶大分子复合物的生物化学分级、再通过串联质谱来识别构成成分的方法并行识别来自九个物种的蛋白复合物。他们获得的数据显示,很多复合物在不同物种间是保守的。通过将这些结果与基因组测序信息相结合,本文作者得以能够预测122种真核生物的超过100万个相互作用。

表型可塑性对选择的影响

表型可塑性在种群对变化了的环境条件的演化适应中可能起一定作用,但一直不清楚它是促进还是阻碍适应。本文作者让孔雀鱼在一个没有捕食者的新环境中演化,观察这样所导致的基因表达变化。他们看到,产生表达差异的基因不是那些在适应上和在表型上具有可塑性的基因,而是那些其基因表达的可塑性在先祖种群中没有适应性的基因。换句话说,其表达以一种优势方式对环境做出反应的基因倾向于不会响应于选择而发生变化,而那些其表达变化没有优势的基因则会强烈地受选择的影响。

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