封面故事: 樹木密度分布圖
 
本期封面是“樹之世界"的一個三維圖示，是根據關于樹木密度的一個新地圖做出的。您能在圖上看到的區域和國家有樹，其他區域和國家則幾乎沒有樹。此前，我們對森林生態系統的認識一直都是來自衛星信息，這種信息可以告訴我們森林的面積有多大。政策制定者和環境科學家在考慮樹木在生物多樣性的模式中的參與情況、生物地球化學循環以及它們對生態系統服務的貢獻時都在很大程度上依靠這種信息。Thomas Crowther等人通過生成一個關于樹木密度的、顯示樹冠下面在發生什么的地圖，擴大了這種信息的范圍。該地圖（是利用超過40萬個來源于地面的樹木密度測定結果生成的）顯示了區域和尺度上的樹木數量模式。利用該地圖，作者能夠估計出，當前樹木數量大約為3萬億棵。
 
一個成星星系中的CO云
 
鯨魚座中的不規則矮星系Wolf Lundmark Melotte（WLM）金屬性非常低（指比氦重的元素含量低），只有太陽金屬性的13%。這有助于使其成為研究在接近早期宇宙的條件下恒星形成的一個有用模型。Monica Rubio等人報告了對WLM中的CO云的干涉測量觀測結果。這些云與周圍的原子和H2包裹層相比是微小的，但它們具有對銀河系中的CO來說的典型密度和柱密度。正常CO密度可解釋為什么在矮的不規則星系中正在形成的星團具有與巨大螺旋星系中的星團相似的密度。低的云質量表明，這些星團的質量也將比較低。
 
海洋大氣中的成冰“生物"顆粒
 
云中冰的存在會對云的壽命和輻射性質產生影響。目前仍不清楚的是，海洋飛沫在多大程度上充當幫助云中冰形成的冰成核顆粒。這項研究發現，海—冰界面上的有機物（可能來自浮游植物細胞滲出物）會在與大氣環境中冰云形成相關的條件下使冰成核。模型模擬表明，海洋有機物也許是如南大洋等遙遠海洋環境中冰成核顆粒的一個重要來源。
 
在混合類群中識別罕見細胞
 
在一個混合類群中識別和跟蹤具有生理重要性的罕見細胞類型是一個挑戰。這項研究（由Hans Clevers 和Alexander van Oudenaarden的實驗室合作進行）通過對小鼠小腸細胞器采用“單細胞mRNA測序"方法來試圖解決這一問題。作者建立了一個被稱為RaceID的算法，該算法允許在由單一細胞組成的一個復雜類群中進行罕見細胞類型識別。他們為小腸的罕見腸內分泌細胞定義了一個標記物。利用這一方法對來自小鼠原始小腸的細胞所做的分析顯示，表達Lgr5的類群由一個同質干細胞類群組成，其中有少數罕見的分泌細胞，包括Paneth細胞。
 
癌癥干細胞是不同的
 
能夠引發腫瘤的細胞和正常組織干細胞之間的相似性曾導致有人提出，組織中一個干細胞程序的激發也許會產生能夠引發腫瘤的細胞。Robert Weinberg及同事在這項研究中發現，“上皮—間充質轉變程序"（EMT程序，乳腺重組干細胞和能夠引發乳腺腫瘤的細胞都普遍擁有的一個程序）是被兩個截然不同的EMT因子Slug和Snail以不同方式調控的。這些發現表明，雖然它們看起來是相似的，但正常組織干細胞和能夠引發腫瘤的細胞是被截然不同的調控過程控制的。這一差別在設計以腫瘤引發為目標的藥物時也許能夠加以利用。
 
關于免疫球蛋白類別切換的一個模型
 
雖然一個大腫瘤可以含有數十億個細胞，但這些細胞團是高度同質化的。這樣大小的一團正常細胞可以預計在遺傳上將是多樣化的，原因是細胞分裂之后較小隨機突變的緩慢積累，這便提出了癌癥何以能夠在這樣一個尺度上保持同質化的問題。在這項研究中，Martin Nowak及同事提出了一個腫瘤演變模型，它可解釋腫瘤內的短程遷移和細胞周轉何以能夠提供一個供細胞進行快速混合的環境，該環境將使得即便是一個小的選擇性優勢也能夠在一個相關的時間框架內支配細胞團。
 
轉錄啟動的實時觀察
 
這篇論文報告了利用來自酵母的一個高度純化的 “啟動前復合物"（PIC）來對真核RNA聚合酶-II的轉錄啟動進行實時監測的一個單分子光鑷分析方法的建立。Steven Block及同事發現，在啟動過程中，在構成PIC一部分的TFIIH螺旋酶的驅動下，一個大泡泡在DNA模板中被打開。這伴隨著在從轉錄啟動向伸長過度之前一個擴展轉錄體的合成。這些發現也許對包括后生動物在內的高等真核生物有意義。

 
《中國科學報》 (2015-09-21 第2版 )

來源：科學時報