3月19日《自然》杂志精选

　   封面故事：引导花粉管生长的化学引诱剂

　　本期封面所示为一个花粉管在一种新发现的化学引诱剂LURE1引诱下按字母“N”的形状生长。精确的花粉管引导是开花植物成功受精的关键。花粉管引诱剂的概念是19世纪末提出的，当时人们发现花粉管朝介质上被切除的雌蕊组织的方向生长。2001年，助细胞(synergid cell，其位置在卵细胞旁)被发现分泌一种可溶因子，该因子引导花粉管向胚囊生长。现在，这些花粉管引诱剂终于被识别出来了。助细胞是从名为蓝猪儿的植物中分离出来的，这种植物的独特之处是有一个突出的胚囊。所分泌的引导因子被发现富含半胱氨酸的多肽，属于类似防卫素的蛋白，被命名为LUREs。

　　一种简单的非天然氧输送蛋白

　　从原理上来讲，对承担指导细胞中化学反应如何进行这项“繁重”工作的蛋白，可用工程方法改变其结构，以使其能够进行很多其他有用的化学反应。实践中，天然蛋白往往会通过自然选择积累复杂性和脆弱性，使得对其进行工程再造、以适应新用途的工作变得极为困难。从一个含有谷氨酸盐、赖氨酸和亮氨酸重复片段的，能形成螺旋结构的简单序列开始，Koder等人利用“从头蛋白设计法”生成了一种简单的非天然氧输送蛋白，很像人神经球蛋白。所生成的四螺旋束在关键位置含有组氨酸残基，用来结合一个血红素辅因子，使该非天然蛋白能够结合及释放氧。氧的结合率、释放率和离解常数与人神经球蛋白及其他天然球蛋白相似。

　　手性分子“电影”将成为现实

　　手性分子与左手方向和右手方向的圆偏振光发生不同的相互作用，所产生的旋光性长期被用来了解分子结构。能够以可分辨时间的方式确定旋光性的圆二色谱学的发展，使人们有可能对涉及手性分子的重要化学或生物过程的结构变化进行直接对比分析。 Rhee等人发现，尽管存在由非常弱的信号及非常强的背景噪音所造成的困难，红外波段的旋光性仍可通过外差光谱干涉测量法以飞秒时间分辨率被检测到。这意味着，从手性角度来观看的关于基本化学或生物过程的分子“电影”很快就可能成为现实。

　　含金属环的杂合型Rotaxane分子

　　Rotaxane分子含有联锁的组成部分：环形的亚单元围绕着由分子哑铃构成的轴心。这些环可围绕轴心旋转和沿着轴心滑动，所以人们提出Rotaxane分子可能是分子机器的部件。迄今为止，大多数Rotaxane分子都是有机的。这可能会是一个问题，因为分子机器中人们最期望的物理性能如磁性或导电性大多都是在无机化合物中发现的。现在，Chin-Fa Lee等人报告了杂合型的Rotaxane分子，在它们当中，无机混合金属环围绕着有机哑铃轴心。这些杂合型Rotaxane分子比纯粹的有机 Rotaxane分子预计会为分子工程工作者提供一系列范围更广的有用物理性能。

　　不同酵母之间的关系及酵母的驯化

　　酿酒酵母是被研究最彻底的模型生物之一，数千年来都与人类活动有关。《自然》杂志上发表的两篇论文，为其种群结构及其与其他酵母的关系描绘了一幅画面。Liti等人将酿酒酵母分离菌种中基因组的变化与其野生近亲奇异酵母(后者从未与人类活动联系起来)进行了对比。他们发现，奇异酵母中所发生的变化与地理界线密切相关;酿酒酵母所发生的分化较少，说明进行杂交的机会、而不是少数几次明显的驯化事件才是人类活动所产生的主要影响。Schacherer等人对来自不同小生境和地理位置的63个酿酒酵母分离菌种进行了对比。他们根据菌种的分离场所发现了三个不同子类群发生基因分化的证据，这些场所分别是：葡萄园、日本清酒及相关发酵物和实验菌种。他们的数据支持这样一个假设：这些类群代表着不同的驯化事件;酿酒酵母作为一个整体没有被驯化。

　　果蝇也能产生一种系统性RNAi反应

　　果蝇和其他昆虫已知能够发起涉及RNA干涉(RNAi)的局部抗病毒防卫。以前人们认为，果蝇不能系统性地展开RNAi反应，依据是所表达的内生RNA发夹不会从一个细胞向另一个细胞展开。但现在用涉及辛德毕斯病毒和果蝇C-病毒发起的挑战所做实验表明，果蝇也能产生一种系统性的RNAi反应。这说明，脊椎动物和无脊椎动物免疫系统中的RNA沉默成分的保守程度可能比以前所认为的更高。

　　核小体的分布和组织方式

　　核小体是真核染色质的基本重复单元，核小体的组织对于基因调控极为重要。Kaplan等人通过测量基因组范围内所存在的聚集在纯化的酵母基因组DNA上的核小体，而对核小体对于DNA序列的内在偏好的重要性进行了测试。他们获得的分布图与活体中核小体分布图惊人地相似，表明活体中核小体的组织在很大程度上是由生物体内基因组DNA序列决定的。