8月29日《自然》杂志精选

自然的覆盖

肠道微生物丰度对健康的影响

肥胖是心血管疾病、糖尿病、骨质疏松症和包括某些癌症在内的其他疾病的危险因素。必须存在其他影响因素，以确定肥胖人群将患有哪种代谢疾病。本期《自然》的最后两篇论文分析了其中一个因素所起的作用，即肠道微生物区系的丰富性。勒·夏特列等人分析了非肥胖和肥胖个体的肠道微生物的基因组成，发现基因和物种丰富度存在显著差异。低富裕人群的肥胖程度、胰岛素抵抗、血脂异常和炎症程度均有所增加。微生物含量低的肥胖人群比微生物含量高的肥胖人群更容易发胖。作者还发现，仅分析几个细菌标记就足以区分细菌丰度的程度。在饮食诱导的体重减轻和维持体重稳定的干预措施中，Cotillard等人监测了肥胖或超重人群的肠道微生物特征。他们报告说，高纤维食物(如水果和蔬菜)的消费增加导致细菌数量增加，并改善了一些与肥胖相关的临床症状。这些发现支持了之前的研究，即饮食与肠道微生物群落的组成有关，并表明通过适当的饮食可以实现永久性的改变。

研究发现，伽马射线爆发是由致密天体合并引起的。

哈勃太空望远镜对短期伽马射线爆发SGRBH 130603 B(2013年6月3日由美国国家航空航天局Swift卫星上的爆发警报望远镜探测到)位置的观测支持了人们对这种爆发(两个致密天体的合并)的起源所青睐的模型。Nial Tanvir等人分别在辐射风暴发生大约9天和30天后对其在可见光和近红外波长的位置进行了成像观察，并发现了一个黑暗、快速瞬变或“千新星”天体的迹象。对这些数据最简单的解释是，辐射爆发是致密天体的合并。作者认为这种合并可能是一个重元素通过r过程的核合成大量产生的地方。

浮游植物的细胞大小反映了大气中二氧化碳浓度的变化。

“钙藻”(也被称为球藻，广泛分布于海洋浮游生物中)在藻类中是独一无二的，因为它们利用碳进行钙化和光合作用。在这项研究中，克拉拉·波顿(Clara Bolton)和希瑟·斯托尔(Heather Stoll)使用了细胞碳通量模型，发现当二氧化碳浓度较低时，这些生物会优先将碳分配给光合作用，而不是钙化，尤其是在较大的细胞中。这反映在小球晶和大球晶的同位素特征之间的差异，当二氧化碳浓度高时，这种差异减小。这种模式可以在化石记录中看到。作者在大约600万年前发现了小鹅卵石和大鹅卵石之间的同位素差异，这被解释为细胞碳捕获对当时二氧化碳浓度普遍下降的一个关键反应。

中脑多巴胺信号与奖赏相关

过去有人提出，当动物执行简单的刺激反应任务时，在多巴胺能中脑观察到的阶段性活动代表着对即将到来的奖赏的期待。现在，安·格雷贝尔和他的同事展示了纹状体中一种不同形式的奖赏相关多巴胺信号。利用循环伏安法，他们发现动物穿越迷宫获得奖励的多巴胺信号被延长。这些反应随着动物接近它们的目标而稳定增加，也随着奖励的距离和大小成比例地变化。这些信号可能代表(获得奖励的)驱动力，并帮助我们理解多巴胺在长期目标导向行动中的作用。

心肺共同发展

心血管系统和呼吸系统需要精确的共同发展来形成血液氧合的气体交换界面，但是心脏和肺是如何共同发展的呢？现在，通过使用一系列用于细胞命运分析和功能丧失分析的小鼠模型，爱德华·莫里西(Edward Morrisey)和他的同事已经在心脏的后极识别了一组多能性心肺祖细胞，它们协调心脏和肺的共同发育。作者认为，心脏和肺形成了一个复杂而精确的共同发展过程，以确保陆地动物出生后的生存。

肿瘤生长受“长非编码核糖核酸”的影响

已知几种“长非编码核糖核酸”在前列腺癌中过度表达。迈克尔·罗森菲尔德和他的同事研究了这两种“长非编码核糖核酸”的机制和生物学功能，这两种核糖核酸分别是PRNCR1和PCGEM1。已经发现两者都依赖于特定的翻译后修饰来与雄激素受体相互作用，增强了雄激素受体结合增强子与靶基因启动子的环化，导致基因表达增强。它们还增强了前列腺癌细胞的AR介导的增殖，并且是前列腺癌异种移植小鼠模型的肿瘤生长所必需的。PRNCR1和PCGEM1在“去势抵抗性前列腺癌”细胞系中上调。这篇文章可能会为新的治疗方法开辟道路。

防止复制分叉冲突

在具有多个复制起点的真核细胞中，沿着一条DNA链以相反方向运动的两个复制叉之间的碰撞预计会频繁发生。克里斯蒂安·鲁道夫(Christian Rudolph)等人用细菌系统来观察这种碰撞对细胞的影响。他们发现碰撞点可以被用来重新开始复制，而不依赖于一个活跃的来源，这可能有潜在的致病作用。RecG转座酶和几种核酸外切酶可以防止这类事件的发生，从而保持基因组的稳定性。

(田甜/请访问www.naturechina.com/st了解更多关于汇编的信息)

《中国科学新闻》(2013-09-09第二版国际)