6月13日《科学》杂志精选

梳理墨西哥基因

研究人员仔细研究了墨西哥遗传学。他们细致的研究——这是该地区的第一个同类研究——揭示了现代墨西哥基因组是如何受到古代美洲土著人口动态的影响。美洲原住民指的是在欧洲被殖民之前生活在那里的人。

先前对墨西哥土著人遗传多样性的估计仅限于小样本。现在，为了在理解墨西哥的精细尺度基因组进化模型方面取得进展，安德烈斯·莫雷诺-埃斯特拉达(Andres Moreno-Estrada)等人提出了迄今为止最大的土著人口基因组数据集。他们评估了来自20个土著人口的511个土著墨西哥人的基因组数据。他们的分析代表了墨西哥的大部分地理区域；这种分析集中在被称为单核苷酸多态性的DNA序列变异上。研究人员结合了来自10个墨西哥州的500名墨西哥土著居民的数据，包括欧洲人、印度人和居住在更远的瓜达拉哈拉和洛杉矶的墨西哥人。他们执行了一种算法来估计这些个体中祖先基因的比例，发现旧的基因模式在现代墨西哥人口中继续存在。例如，来自墨西哥北部各州的人表现出最高比例的北部土著基因组组成。同时，墨西哥裔美国人没有表现出这种模式，这与他们从墨西哥各地来到美国的事实是一致的。研究人员还揭示了基于地理的土著血统和肺部健康程度之间的相关性。这项工作在精密医学中有潜在的作用。换句话说，它可以用来发现可能影响肺功能的遗传变异。这一努力超越了对疾病相关变异的广泛观察。为了获得更好的临床结果，我们可以关注罕见的、医学相关的人群特异性遗传变异。

淡水小龙虾治疗焦虑如同治疗疾病

一项对淡水小龙虾的新研究表明，这些甲壳类动物经历了一种原始形式的焦虑，这种焦虑可能与更成熟和发展的人类情感有着共同的进化起源。研究人员说，最重要的是，一种叫做利眠宁(CDZ)的药物可以让甲壳类动物平静下来并撤退。利眠宁可用于治疗人类的焦虑症。帕斯卡·福沙特和他的同事使用温和但重复的电刺激，将一些小龙虾置于最大压力下，然后将它们与其他未受刺激的小龙虾进行比较，研究它们的行为。由于淡水小龙虾通常喜欢黑暗的水域，研究人员设计了一个加号水族箱，从*伸出两条光线充足的“手臂”，两条“手臂”仍然处于黑暗之中。当他们把淡水小龙虾放入这个新环境中时，他们观察到，尽管未受刺激的淡水小龙虾会在水族馆的黑暗臂中度过更多的时间，但他们也会探索明亮的臂。然而，在加号形的水族箱中，受刺激的淡水小龙虾有非常不同的行为，它们很少进入光线充足的水族箱臂。福泽特和其他研究人员确定，受刺激的淡水小龙虾对光线的回避是由大脑中血清素浓度增加引起的。他们发现，通过注射这种神经递质，他们可以让任何小龙虾感到焦虑。然而，当研究人员给受刺激的小龙虾一些CDZ时，小龙虾将开始探索水族馆中更明亮的区域，不会表现出如此紧张的表现。

支离破碎的森林会带来疾病吗？

一项为期12年的实地研究结果表明，高度相连的植物种群比孤立的种群更能抵抗真菌病原体。Jussi Jousimo和他的同事报道的发现似乎违反直觉，因为传统的观点是紧密聚集的群体使得病原体的定殖更容易而不是更困难。然而，在对波罗的海奥兰群岛的4000个不同种群的野生禾草车前抗真菌病原体白粉病进行了超过10年的观察之后，这些研究人员得出结论，高度连锁的植物片段将具有更多的基因相互作用，因此将比它们的分离的对应物更具抗性。他们的研究表明，有良好关系的植物通常不太可能感染白粉病，并且能更有效地杀死白粉病。以前，大多数动物和植物的类似研究都集中在了解传染病的爆发，但这种新方法显示了研究疾病在野外的持久性的价值。然而，据研究人员称，需要进行研究来分析地理空间中的宿主-寄生虫感染，以确定目前普遍存在的生境破碎化是否会增加这些破碎化种群中疾病爆发的风险。他们的工作可以作为自然疾病在野外持续存在的模型，并在生态学、疾病、生物学、环境保护和农业方面有潜在的应用。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学报》(国际版，第二版，2014年6月24日)