封面故事:

“人类世”可能已经开始的两个标志性时间

认为 “全新世”已经结束、被称为 “人类世”的一个由人类主导的新的地质时期已经开始的观点正在受到广泛讨论。关于“人类世”是什么时候开始的目前还没有正式结论，同时确定作为一个正式地质时间单位的一个地质时期的开始需要找到在地层材料中所记录的地球状态变化的一个全球性标记。Simon Lewis 和 Mark Maslin针对认可一个新地质时期的正式要求分析了地质记录中由人类因素所产生的特征，识别出了可能标志着“人类世”开始的两个时间——1610年和1964年。

大细胞群的演化动态

细菌、真菌、寄生虫和癌症等大型无性细胞群的演化动态仍不被了解，因为它们涉及很多竞争的世系。为了研究这些动态，Sasha Levy等人在酿酒酵母中建立了一个基于测序的超高分辨率世系追踪系统，并用它来同时监测大约50万个世系的相对频率。他们发现，虽然单一突变是随机出现的，但细胞群作为一个整体的早期动态却是群大小和突变速度对每个适应性效应的分布的一个可预测的结果，而且具有非常强的可重现性。

发育障碍的遗传因素

此前，关于单基因病变的遗传原因的发现一直主要由表现型驱动。患可能有遗传原因的严重发育疾病的全部儿童中近一半仍没有得到遗传诊断。来自 “解密发育疾病”研究项目的这篇论文，发布了对全英国范围内1133名患严重的、未诊断出的发育疾病的儿童和他们父母所做的一项系统性遗传分析。外显子组测序和对染色体重排所做的基于阵列的检测，显示了12个以前不知道的发育疾病基因，并将有可能被诊断出的儿童所占比例提高了10%。

Notum蛋白的羧酸酯酶活性

名为Notum的分泌酶是Wnt信号传导通道的一个反馈抑制因子，见于包括真涡虫和人类在内的大多数后生动物。过去它被认为充当一种磷脂酶，以 “硫酸类肝素蛋白多糖”为作用目标，但它是怎样实现针对Wnt配体的特异性的却不清楚。现在，Jean-Paul Vincent及同事报告了Notum作为一种细胞外羧酸酯酶的一个新颖生化活性，其作用是将必要的脂质部分从Wnt蛋白除去。Notum与glypicans的相互作用、并不是以前所怀疑的酶—基质关系才是实现其在细胞表面定位所必需的。Notum的这种活性也许为Wnt信号传导有缺陷的疾病提供了一个新的治疗目标。

“土卫二”上存在热液活动的证据

Hsiang-Wen Hsu等人利用搭载在 “卡西尼”宇宙飞船上的 “宇宙尘埃分析仪”对土星系统中富含硅的、纳米大小的尘埃流颗粒进行了分析。在实验和模拟的帮助下，这些颗粒被解读为二氧化硅颗粒，它们最初嵌入在从“土卫二”上地下水中排放出的羽状冰尘中，通过土星 “E环”中的 “溅射侵蚀”被释放出来。这些特性表明，它们是由海床上的高温热液反应形成，并被这种反应向上运送到 “土卫二”的羽状尘埃柱中去的。

细菌对病毒入侵者的识别

认为细菌也许具有免疫记忆的观点曾经只是一种想象，但却因下面的发现而成为被接受的事实：CRISPR—Cas基因位点会迅速演变以获得短噬菌体序列或spacers，后者然后会在CRISPR重复段之前整合，构成噬菌体感染的一个记录。这些spacers被转录成小CRISPR RNAs，后者被用来定位入侵病毒的DNA。本期《自然》上发表的两篇论文描述了关于细菌怎样形成入侵病毒的一个DNA记忆的分子层面的详细情况。Jennifer Doudna及同事发现，纯化的大肠杆菌Cas1—Cas2复合物能以与逆转录病毒整合酶和DNA转座酶相似的方式将寡核苷酸DNA基质整合到受体DNA内。Cas1是催化亚单元，而Cas2则会提高整合活性，它们一起形成 “spacer之获取”所需的最小机构。Luciano Marraffini 及同事发现，在酿脓链球菌的II-型CRISPR—Cas系统中，以crRNA为引导使入侵病毒的DNA失活的Cas9核酸酶也是新spacer序列的整合所必需的，但其机制还有待确定。

果蝇群体怎样保持联系

成群的鱼、成群的鸟和成群的人都能增强群体内个体的感知和决策能力，但其中所涉及的神经机制却一直难以确定。Richard Benton及同事采用一个更容易操作的模型来研究群体行为：他们发现，单个果蝇的弱气味躲避行为在果蝇群中可以得到增强，这是由于成对果蝇之间存在着由 “附器碰触”相互作用构成的级联。通过识别其中所涉及的机械传导神经元和离子通道，作者为对动物群体中的集体行为进行神经回路解析研究打开了大门。

（田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）