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（选自英国Nature杂志，2010年3月18日出版）& T- u9 n- i- f! ^1 K
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& M$ Q: G* [* N2 @4 Z" A" w封面故事：让科学证据更科学
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, l) ^$ n' T, P$ D! B- _$ D; C当今法庭普遍采用的科学证据仍会引起争议。在本期Nature上，我们对这个问题进行盘点。即便是指纹（科学方法在法医学中的首次应用）也受到攻击。批评者认为，指纹证据也不是不假思索拿来就能用的。Laura Spinney介绍了人们为推出一种概率性更强的方法所做工作。去年在芝加哥一个法庭上，Brian Dugan因强奸和谋杀被判处死刑。他虽然认罪了，但该案却因抗辩减罪而进入了司法历史：神经学家Kent Kiehl提交了功能性磁共振成像(fMRI)扫描结果，作为证据来证明，Dugan有精神病患者的异常脑功能特征，尽管fMRI仍是一种新方法，尽管关于它实际上反映了什么以及它与行为有何关系人们还在继续争论。从那时以后，Kiehl便成了类似案件中炙手可热的专家证人。Virginia Hughes 就法医神经影像方法的价值对Kiehl及其批评者进行了采访。由Alec Jeffreys 于1980年代开发出的DNA指纹及分析技术，被认为使警察的工作发生了革命性变化，并且在法庭上获得很多次成功。但DNA法医学方面的最新进展（最著名的是“低版本数技术”）却不是很被看好。对它们可靠性的担心，影像了人们对DNA证据整体上作为法医学“黄金标准”的信心。Natasha Gilbert报告了在利用新技术让DNA法医学重回轨道方面所做的工作。美国国家科学院最近的一份报告得出结论说，当今法医学的很多领域在形成过程中没有经受应有的、严格的科学检验，急需能够对法医方法进行评估的公认标准。在“Opinions”栏目中，Peter Neufeld 和Barry Scheck要求对那些将科学应用于犯罪（分析）的人们以及他们所使用的方法进行研究、认证和标准化。% k: @" C# s: F! V' g
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" u- A ?$ D! R1 x# }镰菌属真菌的宿主选择范围差异（Choosy plant pathogens）1 c( F$ w+ J0 R7 \; T* I# |. E- H
Comparative genomics reveals mobile pathogenicity chromosomes in Fusarium8 R) E) E5 D8 n, [0 c' H# }+ w
镰菌属的真菌是重要的植物病原体，引起各种各样的疫病、烂根或枯萎。有些菌种宿主选择范围很宽，而有些则选择范围较窄。对三个宿主选择范围有宽有窄的镰菌属真菌（其中两个刚完成测序）所做的比较基因组研究，为了解是什么驱动这些差异的提供了线索。后续实验工作表明，仅仅将两个菌种在标准生长介质上混合（将来自一个尖孢镰刀菌番茄病原体的两个完整染色体转移），就能将一个非致病菌种变成一个致病菌种。这些发现为了解宿主范围及致病性的演化提供了线索。（Article p. 367）
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) x3 G/ I7 I/ @/ M1 @% [! x通过诱导细胞衰老防癌（Senescence kills tumours）
' |. G1 s4 d, R% N6 @6 tSkp2 targeting suppresses tumorigenesis by Arf-p53-independent cellular senescence
* C/ [) o/ }' A7 Y+ a最新研究表明，细胞衰老（细胞周期停滞的一种不可逆形式）在体外可阻止肿瘤生长。现在，Hui-Kuan Lin等人识别出一个以前人们不知道的通道，它能驱动衰老，但不需要大多数已知衰老调控因子的参与，而是通过转录因子ATF6以及依赖于细胞周期蛋白的激酶抑制因子p27 和 p21来传递信号。这个通道是通过使原致癌基因Skp2失去活性而被发现的，但只能是在致癌信号作用的背景下进行。在药理上以Skp2复合物为目标，可通过诱导细胞衰老而限制肿瘤生成，说明这样的药物在癌症预防和治疗方面也许会有效。（Article p. 374）
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6 ~& V# ], ]) f两个没有尘埃的类星体的确很年轻（Catching quasars early）
8 U. u6 g4 j5 J( {0 j1 l+ bDust-free quasars in the early Universe4 C! ^6 K( J1 M a9 Z; B
在红移值z ≈ 6、当宇宙年龄不到10亿年或只有其当前年龄7%的时期，已经发现了超过40个类星体。令人吃惊的是，这些遥远类星体的性质几乎与那些处在较低红移处的类星体无法区分，说明它们是已经演化成熟的天体。现在，随着第二个没有热尘埃发射的z ≈ 6类星体的发现，再加上来自其他方面的证据证明热尘埃的积累是与中央黑洞的生长一前一后发生的，研究人员便证实，这些极端遥远的类星体在演化程度上的确不如那些红移值较低的类星体。两个没有尘埃的类星体可能是在没有尘埃的环境中诞生的第一代类星体，它们太年轻，以至于在其周围不能形成数量可以检测得到的热尘埃。（Letter p. 380; News & Views）
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与太阳系巨型气体恒星很像的一颗太阳系外行星（This exoplanet looks familiar）2 n( }; }! U( C _5 V0 P
A transiting giant planet with a temperature between 250 K and 430 K$ o ]2 x6 ]4 ]% u3 U3 s4 S
在超过400颗已知的太阳系外行星中，大约70颗穿越它们的中央恒星，这使得人们有可能观测它们的大气层和确定各种不同的关键参数。迄今所发现的穿越中央恒星的太阳系外行星都有非常短的或偏心的轨道，所以要么非常热，要么表面温度会发生极端变化。现在，CoRoT空间观测站发现了一颗与太阳系巨型气体恒星非常相似的太阳系外行星。编号为CoRoT-9b的这颗行星处在一个周期为95天的低偏心度轨道上，像水星的轨道，绕一颗类似太阳的恒星运行。它的表面温度在–20 和150 ºC之间。根据其密度，它的内部组成似乎与木星和土星相似。（Letter p. 384）
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一个将量子原子气体和单个束缚离子合二为一的实验（A Bose–Einstein trap）
) {' r( c: o6 m7 ~4 qA trapped single ion inside a Bose–Einstein condensate
) s3 U* b/ t. [/ T) _此前，量子原子气体和单个束缚离子在实验中一直是被单独对待的。现在，来自剑桥大学卡文迪什实验室的一个小组将二者结合在了一起，其形式为一个混合量子体系，由中性原子的一个玻色-爱因斯坦凝聚态和一个束缚的原子离子组成。他们实现了对这两个系统的独立控制，研究了基本相互作用过程，观测了凝聚态对单个离子的交感冷却。这一结果可能导致的研究方向包括量子计算机的连续冷却以及混合量子体系中纠缠状态的探索。（Letter p. 388）" N0 z6 O$ U6 V* k7 ^" F
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雄性选择性终止妊娠的例子（Male pregnancy terminated）$ G. n, h5 E, M i0 ?
Post-copulatory sexual selection and sexual conflict in the evolution of male pregnancy
0 p: |1 j2 w' {7 X2 `4 n; e雄性怀孕仅限于海马、海龙和它们的近亲——海龙科动物（在这个科的动物中，幼仔是在雄性的育仔囊中抚育的）。正如Kimberly Paczolt 和Adam Jones在一项新的研究中所发现的那样，这些抚育幼仔的雄性所做的事情并不只是充当一个被动的孵化者。人们已经知道，育仔囊是一个抚育发育中幼仔的复杂结构。但在抚育的同时，它还会除杂。在“海湾海龙”（Syngnathus scovelli）中，雄性能够选择性地使来自雌性的、被认为缺乏吸引力的胚胎夭折，以便将资源留给以后会碰到的更有希望的胚胎。这是在一个性逆转物种中有关交配后性冲突的惟一已知例子。（Letter p. 401; News & Views）9 m' g5 L6 Q' J$ K$ q
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染色体9p21变异与心脏病易感性的关联性质已搞清（Heart disease risk identified） d' N9 G/ e' p7 R3 D
Targeted deletion of the 9p21 non-coding coronary artery disease risk interval in mice, O/ R, q8 \# c+ u; `7 o9 G5 Q
几年前人们就知道，染色体9p21上一段DNA所发生的基因变异与冠状动脉疾病的发病有关。这种联系的性质一直不知道，尤其是因为作为罪魁祸首的58-千碱基对的基因组区间不含已知的蛋白编码基因，而且它似乎与这类疾病的已知主要贡献因素也没有联系。现在，一项将小鼠的相应DNA片段删除的实验表明，染色体的这一部分调控距离在大约10万个碱基对之外的两个基因在心脏的表达。这两个基因（Cdkn2a 和Cdkn2b）编码依赖于细胞周期蛋白的激酶抑制因子，它们在小鼠模型中的下调导致主动脉平滑肌细胞过度增殖。这表明，血管细胞增殖失调是造成与染色体9p21变异相关的心脏病易感性的原因。（Letter p. 409）" T$ \! [! {" Y- Y/ o! H: ]
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1 z9 g* }, J0 n1 }7 z拟南芥茎命运的主调控因子已被发现（The route to shoots）6 [2 _+ Q& x4 c' j0 F/ }
Control of Arabidopsis apical–basal embryo polarity by antagonistic transcription factors
, n6 `3 U' [3 G ~5 _' z4 a4 e在拟南芥的胚胎形成过程中，茎干细胞群和根干细胞群是分别在顶端和底端形成的。虽然已知PLETHORA基因起根命运主调控因子的功能，但茎命运的调控因子却不知道。现在，Zachery Smith 和Jeff Long发现，Class III homeodomain-leucine zipper (HD-ZIP III)转录因子是胚胎顶端根命运的主调控因子，它们足以驱动胚胎根极向第二个茎极的转化。（Letter p. 423）* ~7 l. q' G! ?5 I1 @2 k9 O0 B
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8 q& r% K' }2 \* iRAF抑制药物的双重作用（Mixed signals from RAF）* H8 Q. o& @! g
RAF inhibitors transactivate RAF dimers and ERK signalling in cells with wild-type BRAF / RAF inhibitors prime wild-type RAF to activate the MAPK pathway and enhance growth
$ A4 f' _+ @) L+ r* I# HRAS-RAF-MEK-ERK信号作用通道的异常激发是很多人类癌症的一个特征，这使它成为抗肿瘤疗法的一个有吸引力的目标。几种RAF 和 MEK抑制药物正在接受临床试验，但却出现了一个出乎意料的并发症。虽然选择性BRAF抑制药物在治疗BRAF基因突变所引起的黑素瘤方面有效（在这种治疗中，它们强效抑制RAF–MEK–ERK信号作用），但同样的抑制药物对于在KRAS基因上携带一个致癌突变的肿瘤却无效。现在两个小组报告，造成这种显著差别的原因是，RAF抑制药物有双重作用：可以是RAF的抑制因子，也可以是RAF的激发因子，取决于RAF基因的细胞环境和突变状态。在“News & Views”文章中，Karen Cichowski 和 Pasi Jänne讨论了这些发现以及在《细胞》杂志上所报告的类似工作的机制意义和临床意义。（Letters pp. 427, 431; News & Views）
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能够高效解码四倍体密码子的人造核糖体（Protein designing ribosomes）
0 @3 ]) u2 Y! `+ j) p+ L9 ?Encoding multiple unnatural amino acids via evolution of a quadruplet-decoding ribosome, X2 p# q2 `! C; n T
虽然化学家能设计具有所期望性能的新颖氨基酸，但这些氨基酸中只有少数几种被细胞机器成功导入蛋白中。即使在这种情况下，每次也只能将一个非天然氨基酸添加到一个蛋白上。理论上，四倍体密码子的使用（而不是在天然蛋白合成中所用的三倍体）能够提高灵活性，因为这样可以提供额外的空白密码子，以分配给异常的氨基酸。天然核糖体在解码四倍体时效率非常低，并且无法通过演化来更好地完成此项任务，因为这样的话它们会误读整个蛋白组。Jason Chin及其同事绕过了这个问题，他们所采用的办法是，创造和用合成方法演变并列的或“正交”的核糖体，这样得到的核糖体能利用成对的非天然tRNA合成酶/ tRNA来高效解码四倍体密码子。这个体系有可能允许将多达200个新颖氨基酸导入通过基因编码的人工设计的蛋白中。（Letter p. 441） |
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发表于 2010-3-19 14:19
