《科學》雜志精選

狗的遺傳突變揭示一種蛋白質的新功能

 
基因研究人員發現，一個控制狗的毛色的基因出乎意料地編碼一個過去只知道與抵抗微生物有關的蛋白質家族的一員。在大多數哺乳動物中，毛色由兩個基因決定，一個是負責深色的黑皮素受體-1(Melanocortin 1 receptor)基因，另一個是負責淺色的鼠灰色(Agouti)基因。但是在狗身上，毛色還涉及到第三個基因。Sophie Candille和同事把該基因確定在狗DNA上被稱為K位點的一個小區域內，該基因能解釋大多數狗的黃、黑或斑紋顏色的不同，隨后的生物化學和小鼠實驗也支持這個結果。這個與毛色有關的基因編碼CDB103，該蛋白質是?茁防御素(beta-defensin)的一個成員，?茁防御素是一類涉及內在免疫的小蛋白質家族。防御素的這個超出免疫功能的新作用，將引導研究人員發現防御素涉及的其他新功能。
 
科學家找到珊瑚蟲月光下產卵的原因
 
每年的晚春，一種建礁珊瑚蟲在滿月后的月光下產卵，本期一篇報告描述了引起這個過程的原因。是什么引起澳洲大堡礁上的珊瑚Acropora millepora 每年一次地半夜同步產卵一直是個謎。Oren Levy和一個國際小組的研究揭示，原始名為“隱色素”(cryptochrome)的感受藍光的受體很可能是其原因。隱色素在高等動物和植物中調節生物鐘的導引。研究人員在珊瑚蟲A. millepora中發現了隱色素基因。對珊瑚的cry1和cry2基因的檢驗顯示，它們暴露在光暗周期下時表現出每日韻律，但是在固定不變的黑暗中不表現。cry2的表達隨著滿月而變化。文章作者寫道，除可能引起大堡礁上的珊瑚同步產卵外，這些珊瑚中的暗色素顯示，基本的生物鐘對光的響應存在于多細胞生物體發展的早期。
 
三種太陽風是一樣的
 
本期一篇報告指出，對起源號宇宙飛船帶回地球的3種太陽風樣品的分析顯示，它們在氖和氬的同位素成分上沒有多大差異。這些發現幫助排除了一些太陽風生成的模型，研究人員用這些模型來了解太陽的形成以及形成太陽系的太陽星云的早期情況。起源號宇宙飛船于2004年墜落地球，它帶回來的被稱為太陽風的太陽等離子體樣品被搶救出來。起源號采集了3種不同風速的太陽風粒子，研究人員認為這3種風也許反映了太陽上不同的物質起源。當Alex Meshik和文章共同作者比較了氖-20與氖-22以及氬-36與氬-38的比率后，發現這3種風中惰性氣體的同位素成分是一樣的。在一篇相關的研究評述中，Kurt Marti解釋說，這一發現為我們太陽系的形成以及其形成的環境提供了更多的信息。
 
基于生物材料的超級膠
 
材料科學家從自然界中得到提示，成功地把多巴胺作為有機和無機表面的萬能膠。把兩種材料黏合在一起是一個常見的工程挑戰。雖然科學家在實驗室制造出各種各樣的膠，但大多數只在有限的條件下能用。Haeshin Lee和同事從貽貝中得到啟示，貽貝的膠蛋白質能粘到幾乎所有表面。他們用一個叫左旋多巴(levodopa)的小分子簡單地模擬具有結合與黏合性能的貽貝蛋白，左旋多巴是合成多巴胺過程中的一個生物中間體，多巴胺在大腦調節中起作用。Lee和同事在與酸堿度匹配貽貝的海洋環境的容器中制造了稀釋的多巴胺溶液，然后把金屬、塑料和陶瓷襯底放到溶液中。一層薄薄的高分子膠生長到襯底上，這種膠能同樣地黏合到復雜的和有圖案的表面。這種材料還有一個好處，它能經受次級反應，比如金屬化或自組裝的單層形成，從而擴大了其應用范圍。

(郝炘/譯，詳細內容見www.science.com)