现代欧洲人的祖先
对来自早期欧洲农民骨骼和牙齿的线粒体DNA的首次详细分析表明,这些大约在7500年前将农业带到中部欧洲的农民,对现代欧洲人的遗传构成没有显著影响。该研究支持了中部欧洲人大部分祖先源自约4万年前到达欧洲的旧石器时代狩猎采集者,而非新石器时代的第一批农民。科学家从德国、奥地利和匈牙利16个地点的24个早期农民骨骼中提取线粒体DNA进行分析,发现其中6个属于极为罕见的N1a谱系。这一高频率表明,这些早期农民在现代欧洲人口中未留下显著的遗传印记。可能是一小群先驱农民将农业传播至欧洲其他地区,随后当地的狩猎采集者适应了新文化,其人口数量远超原始农民,从而稀释了N1a频率至现代欧洲人的水平。
两个互相对抗的食欲激素
研究人员在大鼠中发现了一种新的降低食欲的激素——obestatin,它由与增加食欲的激素ghrelin相同的前体蛋白衍生而来。Jian V. Zhang等人通过生物信息学方法比较不同物种的ghrelin基因序列,发现了obestatin。大鼠实验表明,obestatin的合成版本具有与ghrelin相反的生理作用,可减少食物摄入。Obestatin与受体GPR39结合并激活该受体,该受体与ghrelin的受体序列相似但形式不同。作者指出,更好地理解ghrelin和obestatin在能量稳态和体重控制中的微妙平衡,可能是成功治疗肥胖的关键。相关研究评述强调,obestatin对大鼠体重的影响较为微妙,其对人体是否有效尚待研究。
抑制发炎的小分子
科学家发现了一种能抑制免疫调节蛋白TNF-α的小分子,TNF-α在类风湿性关节炎、克罗恩病和牛皮癣等疾病中发挥作用。已知三个TNF-α亚基组成的三聚体与TNF受体结合激活炎症反应。针对TNF-α或其受体的可溶形式的抗体具有治疗效果,但小分子药物更优。尽管防止TNF-α三聚体形成是潜在策略,但设计针对蛋白质-蛋白质相互作用的分子药物一直具有挑战性。Molly He等人报告了一种小分子抑制剂,通过解离TNF-α三聚体发挥作用:该抑制剂与完整的三聚体结合,加速一个亚基的解离,并与剩余两个亚基形成复合物。
平稳地在月球上着陆
尽管阿波罗11号登月任务全面成功,但研究人员希望未来不再重复其着陆过程。Maria Zuber和Ian Garrick-Bethell在评述中解释,当阿姆斯特朗在月球上寻找平稳着陆点时,惊讶地发现一个被巨石环绕的足球场大小的陨石坑。尽管飞船安全着陆,但作者指出,在多个国家准备登月之际,我们不会再那样做。他们描述了火星探索者和火星探测车在红色行星上成功着陆的方法,以及我们需要进一步了解月球表面的哪些特征,才能设计出载人或机器人的成功月球着陆。
光合作用的一个中间态
德国研究人员发现了光合作用中一个难以观察的氧气生产中间态。相关评述指出,尽管人类在太阳能转换器设计上努力了几十年,但人工太阳能系统与自然光合作用相比,捕获的太阳能微不足道。更好地理解自然过程可能有助于设计更高效的太阳能捕获系统。在光合作用中,氧气生产由与光系统II结合的锰复合体催化,能量来自太阳光。经典模型中,锰复合体经历5个氧化状态,但实验中仅观察到S0到S3四个状态。Michael Haumann等人通过时间分辨X射线实验实时监测光合作用中的双氧生产,发现了S4中间态。与过去假设相反,该状态通过去质子化过程而非电子转移过程形成。
解读生命之树
达尔文用“生命之树”比喻解释进化论,但评述作者指出,这一比喻常被误解,并提出进化树或种系树应在公众理解进化论中占据更重要的地位。种系树将现存物种沿时间回溯至共同祖先,如同树枝回溯至主干。作者认为,对种系树的误解导致了对进化论核心的困惑,即现存物种是共同祖先的继承产物(带有修正)。正确解读种系树有助于澄清进化并非从初级到高级的线性延续。随着科学家更好地解读种系树,希望社会能更广泛地认识共同祖先的证据和进化生物学的科学严谨性。