封面故事：物種形成可通過(guò)感官驅動(dòng)而發(fā)生
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非洲湖泊中的慈鯛魚(yú)是教科書(shū)中關(guān)于物種快速形成的典型例子，但其中所涉及的機制仍然不是很清楚?，F在，對維多利亞湖中的慈鯛魚(yú)所作觀(guān)測研究，揭示了導致（通過(guò)自然和性別選擇進(jìn)行的、由感官驅動(dòng)的）物種形成過(guò)程的視覺(jué)系統趨異演化（表現為視覺(jué)基因的分化、雄性的彩色化和雌性的喜好）的生態(tài)及分子基礎。感官驅動(dòng)假說(shuō)預測，感覺(jué)和信號系統中對不同環(huán)境的趨異適應，可在種群的第二接觸點(diǎn)上引起交配前隔離。除了為證明物種形成可以通過(guò)感官驅動(dòng)發(fā)生而不需要地理隔離提供明確證據外，這項工作還為在由人為原因造成的維多利亞湖富營(yíng)養化期間慈鯛魚(yú)物種多樣性的崩潰提供了一個(gè)機制性的解釋。
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HIV/AIDS的過(guò)去和現在
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來(lái)自金沙薩大學(xué)檔案館的一個(gè)歷史性標本，被用來(lái)獲取艾滋病出現之前的HIV基因序列。名為“DRC60”的樣品來(lái)自1960年從當時(shí)比屬剛果Léopoldville（即現在的剛果民主共和國首都金沙薩）的一位成年女性身上所取的一個(gè)淋巴結活檢切片，它使得研究人員有可能對艾滋病出現之前的“化石”HIV-1序列首次進(jìn)行演化分析，其辦法是與來(lái)自同一時(shí)期的另一個(gè)病毒序列（來(lái)自1959年所取的一個(gè)血漿樣品，也是在金沙薩）進(jìn)行對比。 分析結果支持這樣的觀(guān)點(diǎn)：HIV-1在中―西非的多樣化過(guò)程是早在人們發(fā)現艾滋病流行之前出現的。在近50年之后的今天，艾滋病成為中國的一個(gè)大問(wèn)題。在中國，雖然HIV-1感染過(guò)去主要局限于高風(fēng)險人群，但現在它卻正在向普通人群擴散。Lin Lu等人報告了中國云南省為遏制艾滋病發(fā)展所作的努力，那里由性傳播所引起的HIV感染病例急劇增加。
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HIV-1蛋白酶的觀(guān)測研究
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HIV-1蛋白酶是病毒成熟所不可或缺的，這使其成為抗HIV療法的一大潛在目標。它所起作用是將新形成的聚合蛋白質(zhì)Gag 和 Gag-Pol分開(kāi)，以產(chǎn)生結構和功能蛋白的成品，包括其本身在內?，F在，研究人員利用NMR光譜和“順磁弛豫增強”對HIV-1蛋白酶自處理過(guò)程中的早期事件（在這些事件中，一個(gè)前體二聚物被認為經(jīng)歷分子內解理）進(jìn)行了觀(guān)察。該研究顯示，雖然這種蛋白酶主要是單體的，但它也以瞬時(shí)“遭遇絡(luò )合物”的形式存在，這些絡(luò )合物相對于成熟二聚物有一系列不同取向。N-端區域與基質(zhì)結合點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)亞單元內和亞單元間接觸，使得當“遭遇絡(luò )合物”處于正確二聚物取向時(shí)自解理能夠發(fā)生。
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成年細胞能重新編程為可分泌胰島素的細胞
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如果能將大量完全分化的成年細胞以受控方式轉變成能分泌胰島素的貝塔細胞的話(huà)，糖尿病治療的前景將會(huì )改變。雖然文獻中有幾個(gè)以這種方式生成貝塔細胞的例子，但這個(gè)過(guò)程迄今為止是無(wú)法控制的。所以，人們對Qiao Zhou等人發(fā)表的這一研究報告會(huì )感興趣的。他們發(fā)現，患糖尿病的活小鼠的外分泌胰腺細胞可被重新編程，成為能夠產(chǎn)生胰島素的內分泌細胞，與貝塔細胞相似，從一種分化狀態(tài)進(jìn)入另一種分化狀態(tài)，中間并不需轉變成干細胞。這種策略是基于早先關(guān)于胰腺發(fā)育中所涉及轉錄因子的研究成果：三種因子（Ngn3, Pdx1 和 Mafa）的組合是該過(guò)程中的關(guān)鍵成分。
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金剛石自旋的應用研究
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金剛石晶體中一種類(lèi)型的自然雜質(zhì)（被稱(chēng)為氮―空缺中心）具有一個(gè)獨特的、長(cháng)壽命的單電子自旋狀態(tài)，該狀態(tài)可通過(guò)光學(xué)手段控制和檢測。這種性質(zhì)可被用來(lái)生成“自旋電子”器件，并有可能用在量子信息處理方面。兩個(gè)小組在本期Nature雜志介紹了這種技術(shù)在納米尺度核磁共振成像方面的應用。Maze等人介紹了利用金剛石自旋的相干控制來(lái)進(jìn)行磁傳感的工作。他們發(fā)現，從原理上來(lái)講，對納米-特斯拉磁場(chǎng)（這種磁場(chǎng)基本相當于一個(gè)單個(gè)質(zhì)子在10納米距離處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)）進(jìn)行精確測量是有可能的。Balasubramanian等人介紹了向建立一種利用金剛石自旋進(jìn)行靈敏的、高分辨率成像方法所邁出的最初幾步。他們發(fā)現，單個(gè)氮―空缺中心的位置可以5納米的分辨率來(lái)確定。在所配發(fā)的一篇News & Views文章中，Michael Romalis指出，將這兩種方法結合起來(lái)，有可能對單個(gè)核自旋進(jìn)行檢測和成像，甚至還有可能確定單個(gè)分子的結構。因為上面這兩個(gè)實(shí)驗都是在室溫下進(jìn)行的，所以我們可以預期這些方法能夠應用于生物學(xué)研究。