3月28日Nature杂志生物学精选

　　封面故事: 发表科学论文方式的转变

　　本期Nature特刊关注在发表科学论文方面所发生的转变。一篇News Feature文章分析了认为作者付费在线发表的方式能够大大降低成本的观点，同时几位作者也讨论了他们是如何让“公开访问”(open-access) 的论文发表方式为其所用的。本期特刊还关注在论文发表方面一些更为广泛的问题，其中包括认为期刊和文章的概念正在被实时过滤算法(filtering algorithms)所取代的观点、以及图书馆或其虚拟继承者未来前景如何的问题。

　　两种致病性RNA-结合蛋白突变

　　RNA- 结合蛋白的突变怎样引起人类疾病、尤其是神经退化Hong Joo Kim等人在患有“额颞叶痴呆”型内含体肌病的两个家族中识别出了两种RNA-结合蛋白(hnRNPA2B1 和 hnRNPA1)的突变。两种突变都在一个蛋白区域的高度保守的部分中;该蛋白区域与prion蛋白有相似性，并且有聚集的倾向。这种聚集被突变所增强。 hnRNPA2发生突变的“prion-样区域”在功能上能取代一个酵母prion蛋白的该区域，重现其“prion-样行为”。这些发现有助于了解如 “肌萎缩性侧索硬化症”等退化性疾病和蛋白病的发病机理。

　　与神经退化相关的RNA代谢

　　哺乳动物RNA激酶CLP1是在近五年前首次发现的，当时其在活体中的功能并不清楚。自那时以来，RNA代谢已走到了生物学的前沿，而现在，研究人员利用基因剔除小鼠发现，CLP1在运动神经元中发挥作用。CLP1激酶失活的小鼠表现出进行性脊髓运动神经元丧失、周围神经退化和运动功能受损，最终导致呼吸衰竭。CLP1活性的失去导致由酪氨酸pre-tRNA的异常处理所产生的小RNA片段的积累。这些tRNA片段使细胞对由氧化应激诱导的p53激活和 p53依赖性细胞死亡变得敏感。p53的遗传灭活可防止突变小鼠出现CLP1灭活的神经肌肉特征。这些数据显示了tRNA处理、一种新的RNA和“下运动神经元”由p53调控的进行性丧失之间一个以前人们不知道的联系。这些发现也许能帮助解释如“肌萎缩性侧索硬化症”和“脊髓性肌萎缩”等疾病的分子基础。

　　DNA 到RNA转录的最初步骤

　　“基础转录机构”包括RNA聚合酶II和几种通用转录因子，后者组合成启动子DNA上的一种“转录起始前复合物” (PIC)。Eva Nogales及其同事发表了在PIC顺序组合过程中所产生的关键中间体的“冷电子显微镜”(cryo-EM) 结构。闭合的和开启的启动子复合物的结构将有助于了解启动子融化的过程。

　　早期鸟类仍然非常像恐龙

　　对来自中国中生代的新发现的原始鸟类化石所做的分析，为了解鸟类繁殖能力的演化打开了一扇窗户。距今超过1.2亿年的这些材料是三只母鸟的，也是卵巢软组织得以保留下来的第一批化石材料。这些化石显示，鸟类从其演化过程中非常早的一个时期开始在任何给定时间都只有一个能发挥功能的卵巢，但其骨骼和性成熟的其他特征都仍然非常像恐龙。

　　迎面碰撞推动基因演化

　　大多数细菌基因是编码在先导复制链中的，这可能是为了避免当基因被编码在拖后复制链上时在复制机构和转录机构之间会发生的有害迎面碰撞。本文作者报告说，枯草杆菌17%的核心基因在拖后链上，它们比先导链上的那些基因在同一氨基酸位置上发生“点突变”和“收敛变化”的比例要高一些。考虑到基因长度和基因表达水平，本文作者提出：迎面复制-转录冲突比同向冲突更易诱发突变，而且细菌(也许还包括其他生物)可能会将迎面复制-转录冲突用作某些基因的定向适应性演化的一个机制。

　　与核内体相关的肾上腺素受体信号作用

　　人们普遍假设，G-蛋白相关信号作用只发生在胞质膜上。在这项研究中，Mark von Zastrow及其同事利用构形特异性单链抗体来直接探测β2-肾上腺素受体(它是一种典型的G-蛋白耦合受体)及其同源G蛋白Gs在活细胞中的激活。他们发现，经典的或非经典的G-蛋白相关信号作用既能在胞质膜上发生，也能在核内体上发生。

　　伯吉斯页岩中的囊舌虫

　　“囊舌虫”是生活在泥土中的生物，其生活范围从前滩延伸到深海。它们与“羽鳃类”动物相关，后者是小型的、群居的、在管中生活的动物，从表面上看完全不同。二者都与棘皮动物(海星及同类)和脊索动物(包括我们人类自己在内的动物类群)有关。Jean-Bernard Caron及其同事在这篇文章中介绍了来自加拿大卑诗省著名“寒武纪伯吉斯页岩”的“囊舌虫”化石。它们看起来非常像一些现代“囊舌虫”，但生活在管子中，更像现代“羽鳃类”。这一发现增加了化石动物群落的多样性，也为“囊舌虫”和“羽鳃类”的共同祖先是什么样子的提供了线索。它也许还能推动有关脊索动物的祖先是一种自由生活的蠕虫还是一种固定、群居生活的动物的辩论。