破译油菜多倍体基因组

中国农业科学院油料作物研究所等多个国内外相关机构通过合作首次完成了甘蓝型油菜的基因组测 序工作。相关成果8 月22 日发表于Science 上。

研究发现，甘蓝型冬油菜基因组至少包含10 多万个蛋白编码基因，为至今测序的植物种中基因数最多 的物种。借助与亲本种甘蓝和白菜基因组的比较，科学家发现，该基因组进化的突出特点是2 个亚基因组 （A 和C）存在广泛的、相互的基因或DNA 序列置换。

据该项目技术负责人之一、中国农业科学院油料作物研究所刘胜毅介绍，甘蓝型油菜及其祖先种中的 多次基因组加倍事件，为研究植物多倍体基因组进化提供了极好的材料。下一步将重点从基因组角度，探 讨该多倍体的协调进化规律及其对性状形成的影响和多倍体优势形成机制。

纠缠光子拍出“薛定谔猫”悖论 照片

奥地利物理学家设 计出一种新奇方法，无 需光与拍摄目标相互作 用，利用量子效应也能 拍出照片。相关论文发 表在8 月28 日的出版 的Nature上。

量子成像要用成对光子，也就是纠 缠的“孪生光子”，其中一个光子的量子 态会与另一个连在一起。一个光子以某 种概率通过拍摄目标，另一个则进入探 测仪。但进入探测仪的光子却“知道”它 孪生兄弟的命运，研究人员就是根据它 “知道”的情况构建出图像来。这种技术 的一个优点就是，2 个光子的能量不一定 要相同，这意味着接触目标的光与检测 信息用的光可以有颜色差异。

研究人员拍了一张几毫米宽的镂空 猫图样，还有几张蚀刻在硅片上的其他 图样。他们通过摄像机无法检测到的光 波长来探测到了图形。该研究负责人、 奥地利科学院物理学家Anton Zeilinger 说“这一点非常重要，这是量子成像确实 起作用的证据。”

自闭症或与大脑突触过多有关

美国哥伦比亚大学一项新研究发 现，与正常人相比，自闭症儿童及青少年 的大脑内存在过多“突触”，一旦用药物 消除这些多余突触，实验动物自闭症行 为便可有所改善。这一研究成果发表于 9 月3 日出版的Neuron上。

实验人员在研究中分析了26 个自闭 症患者的大脑额叶组织，这些患者年龄在 2~20岁之间，他们大多因溺水、车祸或噎 食等非自闭症原因死亡，另有22 个源自 正常人的大脑额叶组织作为对照组。

研究结果显示，在 儿童时代后期，正常人 对照组的大脑突触密 度下降了约一半，而自 闭症大脑的突触密度 只下降了16%，这说明 自闭症患者的大脑皮 层中存在过量神经元突触。该研究还发 现，在自闭症患者大脑皮层的兴奋性神 经元中，一种名为mTOR 的蛋白激酶被 过度激活，结果受mTOR 抑制的细胞自 噬过程受到阻断。利用患有自闭症的小 鼠开展的实验也证实，mTOR 蛋白激酶 被过度激活可抑制细胞自噬过程，从而 导致突触的剔除过程受阻，最终造成自 闭症的行为。

鲸鱼数量反弹有益海洋生态系统

大型鲸鱼数量的增加对保持海洋环 境健康十分主要。一项发表在Frontiers in Ecology and the Environment 9 月刊 中的新研究表明，须鲸和抹香鲸数量的 回弹有助于强健全球海洋生物网。

研究显示，在鲸鱼锐减后，磷虾种群 数量保持不变，甚至出现下滑。研究人 员推断，鲸鱼会为磷虾和其他位于食物 网底端的生物提供营养盐。同时鲸鱼也 能够使整个海洋的营养盐均衡分布。使 用历史和当前鲸鱼种群数据进行分析 后，该研究小组预测，鲸鱼数量回升将增 加某些亚热带水域浮游植物的产量，使 其生产率比目前高15%。另外，研究人 员还指出，对于海洋生态另一个被低估 的奖赏是这种动物死 后为深海生态系统提 供的丰富有机物。一 头40 t 的灰鲸死后为 海底生态群落提供的 碳，相当于正常岩屑 和营养循环2000 多 年的产量。

发现证实决定抗酸系统3 膜转运蛋白Adic 的PH 感受器

清华大学生命学院施一公课题组通过大量系统的生化分析发现并证实了决定抗酸系统3 的膜转运蛋白 AdiC 的pH 感受器，即其启动“开关”——蛋白上的第74 位酪氨酸。这一成果8 月19 日在线发表于PNAS 上。

研究者们通过分析AdiC 蛋白的结构信息，结合体外的底物转运实验，在近100 个可能的位点上鉴定出了 决定转运工作开关的这一核心氨基酸。正常的AdiC 在pH 降到6.5 以下才开始工作，在大于pH6.5 的环境下 关闭转运活性；在将此氨基酸“移除”的突变体上，AdiC 蛋白的转运不再受到环境酸碱度的影响，在一定酸碱 度范围内处于始终有活性的状态。研究者还揭示了第74 位酪氨酸如何控制蛋白感受酸碱度变化并调节活性 的分子机理，通过氨基酸残基替换的比较研究，证实了这一过程是通过正电荷-π 键相互作用来实现的，这种 非常规氢键的键合作用是首次在蛋白感受外界环境酸碱度的过程中被发现。