2月19日《科学》杂志精选

古代埃塞俄比亚基因组文章勘误

《科学》杂志将于2015年10月8日发表在线报告的更正，“古埃塞俄比亚基因组揭示了横跨非洲大陆的广泛的欧亚混血儿。”这项研究的结果受到了作者所犯的生物信息学错误的影响。他们关于从欧亚大陆西部向东非迁徙的结论——或者更准确地说，是从一个接近新石器时代早期农民的基因来源——没有受到影响。然而，这种迁移的遗传影响的地理范围被高估了:从欧亚大陆西部的回归主要影响东非，只有少数撒哈拉以南的人。因此，已发表文章的标题和摘要没有准确描述混合物的地理范围，它们已被相应地更正。

肠道真菌对生物质的分解

研究人员记录了一个由真菌分泌的能够分解植物生物量的酶库，并描述了这些酶是如何协同工作的。这些结果可能有助于简化生物燃料的生产并降低其生产成本。木质纤维素或植物干物质是地球上最丰富的可用于生产生物燃料(包括乙醇)的材料。然而，目前将这种生物质转化为燃料的方法需要昂贵的预处理过程。食草动物肠道内存在的真菌能有效分解木质纤维素。因此，Kevin Solomon等人收集了具有不同饮食的食草哺乳动物的粪便样本，并分离了三种先前未鉴定的培养物:粗壮根霉、加利福尼亚新青霉和精制品的瘤胃酮突菌。来自这些真菌的酶具有与目前使用的市售酶相同的分解木质纤维素的能力，并且在某些情况下，它们的性能甚至超过这些市售酶。特别是，瘤胃壶腹显示出分解植物细胞壁成分的能力，最高可达300%。作者指出，酶的协同作用(而不是多样性)是瘤胃壶腹分解生物质的卓越能力的关键驱动因素。他们的数据显示，某些酶能够迅速发挥作用，紧密配合，分解植物细胞坚硬的外层。为了更好地理解这种协同作用，他们让瘤胃壶腹培养物接受一定剂量的葡萄糖，然后让它与芦苇接触并监测核糖核酸转录的变化。通过这些变化，研究人员发现了17种转录物，它们可以共同调节生物量的降解过程，从而成为生物技术中有用的降解酶。

肠道微生物有助于维持身体生长。

两项新的研究表明营养不良是如何影响肠道菌群的，并证实某些类型的微生物可以抵消营养不良的负面影响。这些发现对全世界数百万营养不良的儿童来说意义重大，因为营养不良以及其他不良反应也会导致他们的生长停滞。在第一项研究中，劳拉·布兰顿等人揭示了营养不良是如何改变婴儿肠道中的微生物种类组合的，这反过来又阻碍了儿童的身体发育。此外，他们发现了两种微生物——当它们被植入到肠道菌群与其年龄不成比例的小鼠体内时——能够抵抗生长损伤。以前的研究表明，我们肠道中的微生物种类会随着我们的成长而改变，营养不良会损害肠道微生物种群。布兰顿和他的同事首先在马拉维的一组婴儿中证实了这一效应。他们揭示了营养不良婴儿的肠道菌群更像是代表比他们年龄小的儿童的健康个体。同时，布兰顿等人证明，与正常对照相比，未成熟微生物群与生长停滞有关。研究小组随后将从马拉维健康或营养不良的婴儿身上收集粪便样本，并将其移植到缺乏任何肠道微生物的5周大小鼠的肠道内。肠道中寄居有健康婴儿粪便微生物菌群的小鼠体重和瘦体重的增长显著高于肠道中寄居有营养不良婴儿粪便微生物菌群的小鼠。

第二项研究发现了两种肠道微生物菌株，它们可以通过生长激素信号传导影响出生后小鼠的生长，可以缓冲慢性营养不良引起的不良反应。马丁·施瓦策尔等人先前发现果蝇肠道中的某种植物乳杆菌菌株可以影响果蝇的生长，因此研究小组在含有相同菌株的小鼠中探索了这些影响。首先，他们通过比较缺乏肠道微生物的无菌小鼠和对照小鼠，建立了肠道菌群和身体生长之间的联系。对每组小鼠中循环生长激素浓度的分析显示，绿色荧光小鼠的浓度显著降低。研究人员还发现，与对照组小鼠相比，当小鼠从缺乏营养的饮食转变为含有固体食物的饮食后，绿色荧光小鼠无法恢复正常生长。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2016-03-01第二版国际版)