《科学》杂志精选

狗的遗传突变揭示一种蛋白质的新功能

 
基因研究人员发现，一个控制狗的毛色的基因出乎意料地编码一个过去只知道与抵抗微生物有关的蛋白质家族的一员。在大多数哺乳动物中，毛色由两个基因决定，一个是负责深色的黑皮素受体-1(Melanocortin 1 receptor)基因，另一个是负责浅色的鼠灰色(Agouti)基因。但是在狗身上，毛色还涉及到第三个基因。Sophie Candille和同事把该基因确定在狗DNA上被称为K位点的一个小区域内，该基因能解释大多数狗的黄、黑或斑纹颜色的不同，随后的生物化学和小鼠实验也支持这个结果。这个与毛色有关的基因编码CDB103，该蛋白质是?茁防御素(beta-defensin)的一个成员，?茁防御素是一类涉及内在免疫的小蛋白质家族。防御素的这个超出免疫功能的新作用，将引导研究人员发现防御素涉及的其他新功能。
 
科学家找到珊瑚虫月光下产卵的原因
 
每年的晚春，一种建礁珊瑚虫在满月后的月光下产卵，本期一篇报告描述了引起这个过程的原因。是什么引起澳洲大堡礁上的珊瑚Acropora millepora 每年一次地半夜同步产卵一直是个谜。Oren Levy和一个国际小组的研究揭示，原始名为“隐色素”(cryptochrome)的感受蓝光的受体很可能是其原因。隐色素在高等动物和植物中调节生物钟的导引。研究人员在珊瑚虫A. millepora中发现了隐色素基因。对珊瑚的cry1和cry2基因的检验显示，它们暴露在光暗周期下时表现出每日韵律，但是在固定不变的黑暗中不表现。cry2的表达随着满月而变化。文章作者写道，除可能引起大堡礁上的珊瑚同步产卵外，这些珊瑚中的暗色素显示，基本的生物钟对光的响应存在于多细胞生物体发展的早期。
 
三种太阳风是一样的
 
本期一篇报告指出，对起源号宇宙飞船带回地球的3种太阳风样品的分析显示，它们在氖和氩的同位素成分上没有多大差异。这些发现帮助排除了一些太阳风生成的模型，研究人员用这些模型来了解太阳的形成以及形成太阳系的太阳星云的早期情况。起源号宇宙飞船于2004年坠落地球，它带回来的被称为太阳风的太阳等离子体样品被抢救出来。起源号采集了3种不同风速的太阳风粒子，研究人员认为这3种风也许反映了太阳上不同的物质起源。当Alex Meshik和文章共同作者比较了氖-20与氖-22以及氩-36与氩-38的比率后，发现这3种风中惰性气体的同位素成分是一样的。在一篇相关的研究评述中，Kurt Marti解释说，这一发现为我们太阳系的形成以及其形成的环境提供了更多的信息。
 
基于生物材料的超级胶
 
材料科学家从自然界中得到提示，成功地把多巴胺作为有机和无机表面的万能胶。把两种材料黏合在一起是一个常见的工程挑战。虽然科学家在实验室制造出各种各样的胶，但大多数只在有限的条件下能用。Haeshin Lee和同事从贻贝中得到启示，贻贝的胶蛋白质能粘到几乎所有表面。他们用一个叫左旋多巴(levodopa)的小分子简单地模拟具有结合与黏合性能的贻贝蛋白，左旋多巴是合成多巴胺过程中的一个生物中间体，多巴胺在大脑调节中起作用。Lee和同事在与酸碱度匹配贻贝的海洋环境的容器中制造了稀释的多巴胺溶液，然后把金属、塑料和陶瓷衬底放到溶液中。一层薄薄的高分子胶生长到衬底上，这种胶能同样地黏合到复杂的和有图案的表面。这种材料还有一个好处，它能经受次级反应，比如金属化或自组装的单层形成，从而扩大了其应用范围。

(郝炘/译，详细内容见www.science.com)