封面故事: 樹(shù)木密度分布圖
 
本期封面是“樹(shù)之世界"的一個(gè)三維圖示，是根據(jù)關(guān)于樹(shù)木密度的一個(gè)新地圖做出的。您能在圖上看到的區(qū)域和國(guó)家有樹(shù)，其他區(qū)域和國(guó)家則幾乎沒(méi)有樹(shù)。此前，我們對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)一直都是來(lái)自衛(wèi)星信息，這種信息可以告訴我們森林的面積有多大。政策制定者和環(huán)境科學(xué)家在考慮樹(shù)木在生物多樣性的模式中的參與情況、生物地球化學(xué)循環(huán)以及它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的貢獻(xiàn)時(shí)都在很大程度上依靠這種信息。Thomas Crowther等人通過(guò)生成一個(gè)關(guān)于樹(shù)木密度的、顯示樹(shù)冠下面在發(fā)生什么的地圖，擴(kuò)大了這種信息的范圍。該地圖（是利用超過(guò)40萬(wàn)個(gè)來(lái)源于地面的樹(shù)木密度測(cè)定結(jié)果生成的）顯示了區(qū)域和尺度上的樹(shù)木數(shù)量模式。利用該地圖，作者能夠估計(jì)出，當(dāng)前樹(shù)木數(shù)量大約為3萬(wàn)億棵。
 
一個(gè)成星星系中的CO云
 
鯨魚座中的不規(guī)則矮星系Wolf Lundmark Melotte（WLM）金屬性非常低（指比氦重的元素含量低），只有太陽(yáng)金屬性的13%。這有助于使其成為研究在接近早期宇宙的條件下恒星形成的一個(gè)有用模型。Monica Rubio等人報(bào)告了對(duì)WLM中的CO云的干涉測(cè)量觀測(cè)結(jié)果。這些云與周圍的原子和H2包裹層相比是微小的，但它們具有對(duì)銀河系中的CO來(lái)說(shuō)的典型密度和柱密度。正常CO密度可解釋為什么在矮的不規(guī)則星系中正在形成的星團(tuán)具有與巨大螺旋星系中的星團(tuán)相似的密度。低的云質(zhì)量表明，這些星團(tuán)的質(zhì)量也將比較低。
 
海洋大氣中的成冰“生物"顆粒
 
云中冰的存在會(huì)對(duì)云的壽命和輻射性質(zhì)產(chǎn)生影響。目前仍不清楚的是，海洋飛沫在多大程度上充當(dāng)幫助云中冰形成的冰成核顆粒。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，?！缑嫔系挠袡C(jī)物（可能來(lái)自浮游植物細(xì)胞滲出物）會(huì)在與大氣環(huán)境中冰云形成相關(guān)的條件下使冰成核。模型模擬表明，海洋有機(jī)物也許是如南大洋等遙遠(yuǎn)海洋環(huán)境中冰成核顆粒的一個(gè)重要來(lái)源。
 
在混合類群中識(shí)別罕見(jiàn)細(xì)胞
 
在一個(gè)混合類群中識(shí)別和跟蹤具有生理重要性的罕見(jiàn)細(xì)胞類型是一個(gè)挑戰(zhàn)。這項(xiàng)研究（由Hans Clevers 和Alexander van Oudenaarden的實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行）通過(guò)對(duì)小鼠小腸細(xì)胞器采用“單細(xì)胞mRNA測(cè)序"方法來(lái)試圖解決這一問(wèn)題。作者建立了一個(gè)被稱為RaceID的算法，該算法允許在由單一細(xì)胞組成的一個(gè)復(fù)雜類群中進(jìn)行罕見(jiàn)細(xì)胞類型識(shí)別。他們?yōu)樾∧c的罕見(jiàn)腸內(nèi)分泌細(xì)胞定義了一個(gè)標(biāo)記物。利用這一方法對(duì)來(lái)自小鼠原始小腸的細(xì)胞所做的分析顯示，表達(dá)Lgr5的類群由一個(gè)同質(zhì)干細(xì)胞類群組成，其中有少數(shù)罕見(jiàn)的分泌細(xì)胞，包括Paneth細(xì)胞。
 
癌癥干細(xì)胞是不同的
 
能夠引發(fā)腫瘤的細(xì)胞和正常組織干細(xì)胞之間的相似性曾導(dǎo)致有人提出，組織中一個(gè)干細(xì)胞程序的激發(fā)也許會(huì)產(chǎn)生能夠引發(fā)腫瘤的細(xì)胞。Robert Weinberg及同事在這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，“上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)變程序"（EMT程序，乳腺重組干細(xì)胞和能夠引發(fā)乳腺腫瘤的細(xì)胞都普遍擁有的一個(gè)程序）是被兩個(gè)截然不同的EMT因子Slug和Snail以不同方式調(diào)控的。這些發(fā)現(xiàn)表明，雖然它們看起來(lái)是相似的，但正常組織干細(xì)胞和能夠引發(fā)腫瘤的細(xì)胞是被截然不同的調(diào)控過(guò)程控制的。這一差別在設(shè)計(jì)以腫瘤引發(fā)為目標(biāo)的藥物時(shí)也許能夠加以利用。
 
關(guān)于免疫球蛋白類別切換的一個(gè)模型
 
雖然一個(gè)大腫瘤可以含有數(shù)十億個(gè)細(xì)胞，但這些細(xì)胞團(tuán)是高度同質(zhì)化的。這樣大小的一團(tuán)正常細(xì)胞可以預(yù)計(jì)在遺傳上將是多樣化的，原因是細(xì)胞分裂之后較小隨機(jī)突變的緩慢積累，這便提出了癌癥何以能夠在這樣一個(gè)尺度上保持同質(zhì)化的問(wèn)題。在這項(xiàng)研究中，Martin Nowak及同事提出了一個(gè)腫瘤演變模型，它可解釋腫瘤內(nèi)的短程遷移和細(xì)胞周轉(zhuǎn)何以能夠提供一個(gè)供細(xì)胞進(jìn)行快速混合的環(huán)境，該環(huán)境將使得即便是一個(gè)小的選擇性優(yōu)勢(shì)也能夠在一個(gè)相關(guān)的時(shí)間框架內(nèi)支配細(xì)胞團(tuán)。
 
轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)的實(shí)時(shí)觀察
 
這篇論文報(bào)告了利用來(lái)自酵母的一個(gè)高度純化的 “啟動(dòng)前復(fù)合物"（PIC）來(lái)對(duì)真核RNA聚合酶-II的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的一個(gè)單分子光鑷分析方法的建立。Steven Block及同事發(fā)現(xiàn)，在啟動(dòng)過(guò)程中，在構(gòu)成PIC一部分的TFIIH螺旋酶的驅(qū)動(dòng)下，一個(gè)大泡泡在DNA模板中被打開(kāi)。這伴隨著在從轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)向伸長(zhǎng)過(guò)度之前一個(gè)擴(kuò)展轉(zhuǎn)錄體的合成。這些發(fā)現(xiàn)也許對(duì)包括后生動(dòng)物在內(nèi)的高等真核生物有意義。

 
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2015-09-21 第2版 )

來(lái)源：科學(xué)時(shí)報(bào)