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【nature提要】2005年3月31日
（选自英国Nature杂志，2005年3月31日出版）
封面故事：DNA与酶之间的相互作用
在复制和转录过程中发生的各种变化导致DNA分子中扭曲张力的积累，而这种张力
的释放要靠“拓朴异构酶”来完成。IB-型“拓朴异构酶”（TopIB）先是将一个
DNA链切开，然后再重新连接起来，并将正、负“超螺旋”都去除掉。现在，对单
独一个TopIB所做的直接监测表明，与其他“拓朴异构酶”不同的是，它并不去除
固定数量的“超螺旋”，被去除的“超螺旋”的数量取决于DNA中储存的扭矩，它
们是通过一个旋转机制被去除的，该机制涉及旋转的DNA和酶空腔之间的摩擦力。
将摩擦力作为一个因素引入DNA与“拓朴异构酶”之间的相互作用中，对于研究DNA
与酶之间相互作用的普遍规律具有重要意义。封面图片所示为正在发挥作用的
TopIB。（Letter, p. 671）
千年生态系统评估（Are you living comfortably?）
“千年生态系统评估”是一个为期四年的雄心勃勃的研究项目，旨在评估地球的人
类支持系统的状态，本期Nature报告了该项目的结果。资助该项目的有“世界银
行”、联合国和很多大学等，它们希望该项目对决策者们能够有所帮助，因为该项
目将生物多样性等生态数据放进了生态系统变化过去是怎样影响人类生存条件的、
以及生态系统变化今后将怎样影响人类生存条件等背景中。虽然现在没有重复进行
这种研究的计划，但在本期Nature的Commentary栏目中，三位参加该项目研究的科
学家提出，这样的评估工作应当是一个持续的过程。（Commentary, p. 561）
“后生遗传”与生殖健康（Epigenetics: its not in the genes）
生殖细胞的生产是一个独特的过程，涉及将基因组大小减小一半的细胞分裂。然
而，所产生的DNA中的遗传密码并不是对精子和卵子成熟过程的唯一影响，还涉及
一系列可遗传的“后生遗传”修正，它们通过染色质和组蛋白所发生的变化及DNA
甲基化来控制基因表达，但却使DNA密码保持原样。生殖细胞的“后生遗传”是本
期Nature上Review Article所讨论的主题。了解其中所涉及的酶和信号分子，可能
会有助于新的生殖技术的开发和防止遗传疾病的发生。（Review Article, p.
583）
与乳腺癌有关的分子开关（Breast cancer: a critical switch）
有BRCA2突变者易患乳腺癌，后者被认为是由于DNA双链断裂在修复中产生缺陷引起
的。研究人员知道，BRCA2蛋白与重组蛋白RAD51发生相互作用，调节这一相互作用
的一个关键步骤现在已被识别出来。Cdk1改变BRCA2中一个丝氨酸的磷酸化状态，
而这种作用就像一个分子开关一样，控制BRCA2的C-端点与RAD51之间的相互作用。
BRCA2的C-端点发生突变或被删除者会因不能促进有效的DNA修复而患乳腺癌。
（Article, p. 598）
DNA修复过程中酶的作用（DNA damage limitation）
氧化性DNA损伤被认为参与了肿瘤发生过程，具体来讲，能识别8-oxoguanine（与
正常“鸟嘌呤”只有两个原子不同）的酶“hOGG1”已被与肺癌、还可能有肾癌联
系了起来。在一项结构研究中，“hOGG1”（全名为8-oxoguanine DNA
glycosylase 1）被束缚在测试正常DNA、看是否存在缺陷的操作过程中。该研究结
果显示了这种酶是如何扮演其重要的“守门员”角色的。奇怪的是，“鸟嘌呤”残
体没有被插入病灶识别槽中，而是位于另一个在DNA螺旋外的点上。该结果有助于
解释DNA修复蛋白为什么能找出嵌入在大量过剩的正常DNA中的病灶，为什么能从
DNA螺旋上去除核苷而不破坏正常的碱基。（Article, p. 612; News and Views）
原始太阳系的气体组成（A glimpse of the Sun）
在原始陨石中氧同位素含量存在很大变化的发现呈现给我们这样一个难解之谜：要
么太阳系的来源物质在同位素组成上不是均匀的，要么构成陨石和行星的含氧构造
单元是通过尚未被识别出来的反应通道产生的。为了弄清到底是哪种情况，我们需
要知道原始太阳系的气体的组成，这种气体可能保存在太阳外层中。“创世纪”探
测器在美国犹他州沙漠坠毁时所损坏的样品收集装置也许能提供太阳材料，但现在
关于这个问题的一种间接方法也产生了结果。月球暴露于太阳风已有很多世纪了，
对束缚在由“阿波罗”登月行动带回的来自月球的颗粒材料外壳中的太阳材料所做
的分析表明，太阳富含氧-16，其含量比地球和大块陨石中多1/3。这意味着原始太
阳系的气体也有类似的组成，太阳系的大多数固体经历了使它们当中氧-17和氧化
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作者:admin@医学,生命科学 2011-04-09 17:14
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