May 25, 2006  参考NATURE CHINA，如有出入，以英文原文为准。
封面故事：抑制癌变干细胞而保护造血干细胞的药物

能引发和维持癌症的干细胞非常像正常细胞，以至于难以设计专门针对癌症的药物来。这是一个严重的问题，因为举例来说，在白血病治疗期间受损的血液干细胞能造成造血机能丧失，甚至导致患者死亡。现在，对肿瘤抑制因子PTEN（在白血病和其他癌症中经常是没有活性的）所做的一项研究，发现了正常干细胞与癌变干细胞在自我更新上的一大差别。PTEN正常情况下抑制磷脂酰肌醇-3-OH激酶信号通道，限制细胞增殖和存活。在没有PTEN时，白血病干细胞能够增殖，但正常干细胞被耗尽。这说明，能够模仿PTEN的药物也许能够抑制白血病，而不会伤害血液干细胞。事实上，在缺失Pten的小鼠身上，雷帕霉素（Rapamycin）能杀死白血病干细胞，但却能保护血液干细胞的功能。另一项研究证实了PTEN在调控血液干细胞中所起的作用。（Article p.475; Letter p.518; News and Views）本期封面图片为在组织培养中由一个缺失Pten的造血干细胞形成的一组血液细胞。

GRB在银河系中比较少见

在其死亡的阵痛中，巨型恒星经常产生超新星，偶尔还会产生持续时间很长的伽马射线暴（GRB）。这说明，GRB和超新星应能在类似环境中找到，但以“哈勃太空望远镜”1000小时以上的观测结果为依据所做的研究表明，这种期待是错误的。大多数持续时间很长的GRB存在于很小的、暗淡的、不规则的星系中。超新星在螺旋星系和不规则星系之间似乎是等分的。GRB集中在它们主星系中最亮的部分，在那里超新星在其整个主星系中都出现。该发现一个让人高兴的结论是，GRB在银河系中相对较少见，如果它们在我们附近爆炸的话会在地球上造成灾难。

动物也有副突变现象

副突变（Paramutation）首次于上个世纪50年代在玉米中被发现，后在其他植物和真菌中被发现，它是一种不符合法则的遗传形式。大多数情况下，孟德尔的遗传定律（该定律认为基因对中的等位基因独立遗传）都是对的。但副突变是具有同一位点的两个等位基因之间的相互作用，它导致其中一个等位基因发生一个可遗传的变化。现在，这种类型的非孟德尔遗传已在一种动物中被发现。在对小鼠的Kit基因进行研究的过程中，研究人员发现，在与无效突变体杂交之后，野生型表现型没有得到充分表达。Kit+/Kit+基因型事实上是按预料中的频率生成的，但由于副突变，它们中大多数仍然有白点突变体表现型。这种外成（独立于DNA的）遗传的机制涉及配子与合子之间的RNA转移。RNA是这方面的一个关键成分，它参与了植物的各种不同类型的外成遗传，作为遗传信息的存储地点，或作为起调控作用的“微RNA”（microRNA）。

研究磁现象的新技术

目前已经是一种功能强大的研究仪器的电子显微镜，随着“磁园二色性”（MCD）被发现能够用传统透射电子显微镜探测到，它的功能还可能变得更强大。如果在施加一个磁场的情况下左、右圆偏振光的吸收有所不同，材料就会显示“磁园二色性”。利用同步加速器X-射线光子产生的这种效应的应用，是研究磁现象的一个强大工具。名为EMCD（energy loss magnetic chiral dichroism）的新技术利用X-射线吸收与无弹性电子散射之间的相似性来实现昂贵的同步加速器通常才具有的TEM功能。EMCD在包括自旋电子学和纳米磁学在内的很多领域都可能有用。

有望成为高性能FET的新型锗/硅纳米线

以半导体纳米线为基础的场效应晶体管（FET）有一天可能会取代微型电路中标准的硅MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管)。 MOSFET是用于高速切换和电脑集成电路中的一种普及型的晶体管。一种专门设计的、具有锗外壳和硅内核的纳米线，有希望成为一种纳米尺度的场效应晶体管：它有一个近乎完美的导电通道。现在，在半导体配置中，这种锗/硅纳米线表现出了包括电导高和切换时间延迟短在内的性能，这些性能优于最新硅MOSFET材料。

海洋中水下火山喷发的直接观测

地球火山活动的四分之三在海洋底下。我们很少知道火山在什么时候和什么地方喷发，大多数观测结果都是间接的，是由表面船只获得的，或是在喷发之后获得的。现在，Embley等人报告了对位于关岛东北的北马里亚纳群岛中的一个水下弧形火山的一次正在进行中的喷发所做的直接观测和取样研究结果。遥控的潜水装置首次被用来在540米的深度处、在一个最近被测绘出的水下火山的最高峰附近识别一个由喷发形成的热液柱。之后，研究人员又在2004年3/4月和2005年10月对火山活动进行了监测。长期喷发活动形成了一个不寻常的化学环境和一个也许是活的弧形和热点火山所特有的生态系统。

与人为善于己方便

演化，尤其是合作行为的维持，需要做一些解释。合作群体会被自私地利用共同资源的“骗子”所葬送，大量理论预测，骗子通常会取代合作者。但对为什么欺骗并不总能大行其道所做的一个可能的解释，来自酵母菌种之间的竞争实验。实验所用的酵母菌种既表现为合作者，也表现为欺骗者，相互之间竞争葡萄糖，并有效地或自私地利用它。实验结果表明，两个策略能够共存，因为两个策略都与代价和利益相联系。进行欺骗是有代价的，在该实验中这种代价就是欺骗者所产生的后代少于对手。（Letter p. 498）Ohtsuki等人在对由一个曲线上的点构成的有层次的“虚拟”种群的演化动态所做的一项研究中，用图形方式显示了自然选择会支持合作。如果无私行为的利益被代价所除的结果超过邻居的平均数量的话，合作就会受到支持。所以，即使在没有声誉效应或策略复杂性的情况下，合作也能作为这种“社会凝聚性”的一个结果而演化和发展。

Wolbachia的寄生环境

Wolbachia是非常成功的细胞内寄生虫。它们存在于多数节肢动物体内，也因有可能成为控制疟疾的工具而成为新闻，它们的转基因变种有可能阻止疟原虫在蚊子中成熟。同线粒体一样，这些细菌也是由母亲传播的。它们还在物种之间横向传播，但对其中所涉及的细胞机制我们却知之甚少。现在Frydman等人报告，Wolbachia能跨过组织障碍到达生殖细胞。在新发生的或遗传的感染中，它们喜欢寄居在果蝇卵巢的体干细胞中。这种干细胞环境似乎是感染生殖细胞的细菌的一个聚居地。

shRNA在活体中有很强毒性

虽然尚处在初期阶段，但RNA干涉（RNAi）已经被看作是一种用来沉寂基因的具有潜在重要性的治疗方法。在活体中输送“短干涉RNA”（siRNA）的一种办法是，将siRNA序列作为“短发夹”克隆进一种腺病毒载体中。当送入动物体内时，该发夹序列被表达出来，形成一个“双链RNA”（shRNA），并被RNAi通道处理。然而，对成年小鼠肝脏中shRNA的表达的长期效应所做的一项研究为我们敲响了警钟。该研究结果表明，很多shRNA在小鼠中表达时是有毒的。这种经常是致命的毒性似乎是由shRNA与内生微RNA之间为与Exportin-5结合所展开的竞争造成的。Exportin-5是一个参与将分子输送出细胞核的因子。人们对开发基于shRNA的疗法非常感兴趣，而此前几乎没有证据表明shRNA在活体中有很强毒性。