2005年8月26日  美国《科学》周刊309卷   第5739期   提要

土壤中有多样、罕见的微生物
研究人员用一个新的计算物种多样性的方法，估计出未受污染土壤中的微生物物种数比过去认为的至少高100倍，而且绝大多数这些物种只有相当少数的个体。这些发现还指出，有毒金属杀死小种群物种的大多数，极大地降低了物种多样性。测量物种多样性对了解生态系统动态关系以及评价污染、气候变化、和外来物种侵入的影响至关重要。但是，传统的物种计数方法对微生物不适用，因为微生物种群非常复杂，需要极大的采样，以至于使传统方法变得不现实。Jason Gans和同事用了另外一个方法来估计土壤中的细菌多样性，这个方法是建立在对来自过去的DNA复性动力学(DNA reassociation kinetics)研究数据的重新分析之上的。(DNA复性动力学涉及到测量在序列的一个混合中，DNA双螺旋中分离的股相互找到所需的时间。)研究人员过去曾估计，1克土壤中大致含有1万个细菌物种，但是新研究提出，每克土壤中有100万个物种是个更可靠的估计。文章作者比较了来自正常和被污染的土壤的数据，他们的结果显示，有毒金属的作用很严重，能使土壤中的物种多样性降低约99%。一篇相关的研究评述指出，一吨土壤中的原核生物比我们银河系中的星星还多。
报告：Computational Improvements Reveal Great Bacterial Diversity and High Metal Toxicity in Soil, Jason Gans, Murray Wolinsky, and John Dunbar
研究评述：Exploring Microbial Diversity--A Vast Below, T. P. Curtis and W. T. Sloan

抗衰老激素？
一项新研究的作者报告说，过渡表达Klotho基因能延长小鼠的寿命，他们提出Klotho蛋白有抗衰老激素的功能。这些研究人员中的几位过去曾报告过有Klotho基因表达缺陷的小鼠，表现出类似早衰综合症的症状。这些研究人员说，Klotho肽与一个细胞表面受体的结合，阻碍了一个控制寿命的、进化保守的机制，既胰岛素/胰岛素样生长因子1信号通道。人们已经知道，抑止胰岛素/胰岛素样生长因子1信号通道能延长线虫、果蝇、和小鼠的寿命。过去的研究曾发现人类KLOTHO基因的单核苷酸变异与寿命变化和患心血管病、骨质疏松症、中风等的风险的变化有联系。
报告：Suppression of Aging in Mice by the Hormone Klotho, Hiroshi Kurosu, et al.

地球核心比地壳旋转得要快
一项新研究指出，相差几年发生的几乎相同的地震产生的地震波的不同，证实了地球的固体内核比地壳更快地旋转的假说。证实这个所谓的“超旋转”说对了解地球的角动量和地球液体外核中的磁场产生来说很重要。Jian Zhang和同事分析了18个地震波对(seismic doublets)--既在同一地点、但是在不同时间发生的几乎相同的地震产生的波。通过比较经过了地球的液体和固体内核的、来自几乎相同的地震的地震波，研究人员发现内核比地球其它部位的旋转每年大约快0.009秒。这项研究应该能帮助解决一个长期未决的科学争论：过去10年中有些研究为地球内核比其它部位旋转快提供了证据，但是也有研究对这种解释提出挑战。
报告：Inner Core Differential Motion Confirmed by Earthquake Waveform Doublets, Jian Zhang, et al.

重新编程成年干细胞
研究人员将成年皮肤干细胞与胚胎干细胞融合起来，显示了成年干细胞被重新编程回到胚胎状态。如果未来的试验揭示这个重新编程的状态能在取出胚胎干细胞DNA后持续（目前这在技术上还做不到），在理论上，这些杂交细胞也许能被用来产生适合个体的胚胎干细胞系，而不需要制造和破坏人类胚胎。Chad A. Cowan和同事将人类胚胎干细胞和被称为成纤维细胞的人类皮肤细胞合在一起，产生了同时含有成纤维细胞和干细胞染色体的杂交细胞。这些杂交细胞具有人类胚胎干细胞的外观、生长率、和其它特征。它们的行为也类似于干细胞，分化成在发育胚胎中形成的3种主要组织类型的细胞。文章作者的结论是，人类胚胎细胞在细胞融合后具有重新编程成年细胞染色体的能力。
报告：Nuclear Reprogramming of Somatic Cells After Fusion with Human Embryonic Stem Cells, Chad A. Cowan, Jocelyn Atienza, Douglas A. Melton, and Kevin Eggan

疟疾寄生虫如何改变入侵战略
科学家发现了疟疾原虫如何改变“入侵途径”的机制。这一发现对设计疟疾疫苗以及发展疟疾治疗方法也许有重要意义。在感染人类红血细胞的过程中，疟疾原虫有从红血细胞的含有唾液酸的受体转换到同一细胞上不含唾液酸的受体的能力。尽管人们知道疟疾原虫的这个性质已经10多年了，但是一直不知道其机制和牵涉到的基因。Janine Stubbs和同事用微阵列和基因敲除确定出PfRh4基因在受体的转换上起作用。这个受体转换看起来帮助了寄生虫种群躲避寄主免疫响应，以及帮助其入侵红血细胞，尽管这些细胞之间有遗传变异。
报告：Molecular Mechanism for Switching of P. falciparum Invasion Pathways into Human Erythrocytes, Janine Stubbs, et al.

过剩二氧化碳没能加快森林生长
研究人员用巨大的吊车在一个瑞士森林的林冠上建了一个喷二氧化碳的软管系统，由此得出结论：给这个环境增加二氧化碳没有能够加快树的生长。过去有些在幼树种植园做的试验给出过相反的结论，意味着也许能靠用树储藏更多的碳来减少二氧化碳释放增加的效应。Christian Korner和同事用吊车将二氧化碳输送到35米高的成年树的树冠，监测这些树的生长达4年之久。他们发现，不同的树对增加的二氧化碳量有不同的反应，表明用单树种做的试验的结论是有限的。在总体上，这些研究人员没有发现持续的生长刺激。反之，他们的结果指出，碳通过这个系统的速度增加了。
报告：Carbon Flux and Growth in Mature Deciduous Forest Trees Exposed to Elevated CO2, Christian Korner, et al.