3月12日《自然》雜志精選

　　 封面故事：

　　“人類世”可能已經開始的兩個標志性時間

　　認為 “全新世”已經結束、被稱為 “人類世”的一個由人類主導的新的地質時期已經開始的觀點正在受到廣泛討論。關于“人類世”是什么時候開始的目前還沒有正式結論，同時確定作為一個正式地質時間單位的一個地質時期的開始需要找到在地層材料中所記錄的地球狀態變化的一個全球性標記。Simon Lewis 和 Mark Maslin針對認可一個新地質時期的正式要求分析了地質記錄中由人類因素所產生的特征，識別出了可能標志著“人類世”開始的兩個時間——1610年和1964年。

　　大細胞群的演化動態

　　細菌、真菌、寄生蟲和癌癥等大型無性細胞群的演化動態仍不被了解，因為它們涉及很多競爭的世系。為了研究這些動態，Sasha Levy等人在釀酒酵母中建立了一個基于測序的超高分辨率世系追蹤系統，并用它來同時監測大約50萬個世系的相對頻率。他們發現，雖然單一突變是隨機出現的，但細胞群作為一個整體的早期動態卻是群大小和突變速度對每個適應性效應的分布的一個可預測的結果，而且具有非常強的可重現性。

　　發育障礙的遺傳因素

　　此前，關于單基因病變的遺傳原因的發現一直主要由表現型驅動。患可能有遺傳原因的嚴重發育疾病的全部兒童中近一半仍沒有得到遺傳診斷。來自 “解密發育疾病”研究項目的這篇論文，發布了對全英國范圍內1133名患嚴重的、未診斷出的發育疾病的兒童和他們父母所做的一項系統性遺傳分析。外顯子組測序和對染色體重排所做的基于陣列的檢測，顯示了12個以前不知道的發育疾病基因，并將有可能被診斷出的兒童所占比例提高了10%。

　　Notum蛋白的羧酸酯酶活性

　　名為Notum的分泌酶是Wnt信號傳導通道的一個反饋抑制因子，見于包括真渦蟲和人類在內的大多數后生動物。過去它被認為充當一種磷脂酶，以 “硫酸類肝素蛋白多糖”為作用目標，但它是怎樣實現針對Wnt配體的特異性的卻不清楚。現在，Jean-Paul Vincent及同事報告了Notum作為一種細胞外羧酸酯酶的一個新穎生化活性，其作用是將必要的脂質部分從Wnt蛋白除去。Notum與glypicans的相互作用、并不是以前所懷疑的酶—基質關系才是實現其在細胞表面定位所必需的。Notum的這種活性也許為Wnt信號傳導有缺陷的疾病提供了一個新的治療目標。

　　“土衛二”上存在熱液活動的證據

　　Hsiang-Wen Hsu等人利用搭載在 “卡西尼”宇宙飛船上的 “宇宙塵埃分析儀”對土星系統中富含硅的、納米大小的塵埃流顆粒進行了分析。在實驗和模擬的幫助下，這些顆粒被解讀為二氧化硅顆粒，它們最初嵌入在從“土衛二”上地下水中排放出的羽狀冰塵中，通過土星 “E環”中的 “濺射侵蝕”被釋放出來。這些特性表明，它們是由海床上的高溫熱液反應形成，并被這種反應向上運送到 “土衛二”的羽狀塵埃柱中去的。

　　細菌對病毒入侵者的識別

　　認為細菌也許具有免疫記憶的觀點曾經只是一種想象，但卻因下面的發現而成為被接受的事實：CRISPR—Cas基因位點會迅速演變以獲得短噬菌體序列或spacers，后者然后會在CRISPR重復段之前整合，構成噬菌體感染的一個記錄。這些spacers被轉錄成小CRISPR RNAs，后者被用來定位入侵病毒的DNA。本期《自然》上發表的兩篇論文描述了關于細菌怎樣形成入侵病毒的一個DNA記憶的分子層面的詳細情況。Jennifer Doudna及同事發現，純化的大腸桿菌Cas1—Cas2復合物能以與逆轉錄病毒整合酶和DNA轉座酶相似的方式將寡核苷酸DNA基質整合到受體DNA內。Cas1是催化亞單元，而Cas2則會提高整合活性，它們一起形成 “spacer之獲取”所需的最小機構。Luciano Marraffini 及同事發現，在釀膿鏈球菌的II-型CRISPR—Cas系統中，以crRNA為引導使入侵病毒的DNA失活的Cas9核酸酶也是新spacer序列的整合所必需的，但其機制還有待確定。

　　果蠅群體怎樣保持聯系

　　成群的魚、成群的鳥和成群的人都能增強群體內個體的感知和決策能力，但其中所涉及的神經機制卻一直難以確定。Richard Benton及同事采用一個更容易操作的模型來研究群體行為：他們發現，單個果蠅的弱氣味躲避行為在果蠅群中可以得到增強，這是由于成對果蠅之間存在著由 “附器碰觸”相互作用構成的級聯。通過識別其中所涉及的機械傳導神經元和離子通道，作者為對動物群體中的集體行為進行神經回路解析研究打開了大門。