封面故事：
“湾流”对大气高层的影响
“湾流”是一个大西洋暖流，它将热量向北输送，使西欧在冬季要比北美明显温暖。人们知道它会影响短期天气现象，如地表风及气旋的形成等，但它对长期气候及大气高层的效应却不是很清楚。现在，将天气分析、卫星数据及一个大气环流模型结合起来的一项研究显示，“湾流”的影响在大气层中远远高于地表的部分也能感受到。该洋流形成一个由上行运动的大气构成的高墙，该高墙穿进对流层中，支持深层的雨云。这为“湾流”影响局部气候提供了一个通道，“湾流”还可能通过这个通道利用对行星波传播的效应来影响远距离之外的其他地方的气候。
一类新的家畜用驱虫药被发现
用药物来控制家畜的病原性蛔虫的方法（这是现代家畜管理的一个重要工具），因目前可供使用的所有3类驱虫药的多药物抗药性的传播而正在被葬送。在过去25年里，除了环缩酚酸肽之外（该药用于猫，而不能用于家畜），没有新类别的驱虫药进入市场。现在，Kaminsky等人报告，他们发现了一个新类别的驱虫药——胺基乙腈衍生物，它似乎是通过线虫特有的乙酰胆碱受体发挥作用。它对各种不同的家畜病原体都有效，而且如果被证明对动物成功的话，也许还可能用于人类，因为人体寄生虫的抗药性也在增强。
PKM2在癌细胞代谢中的作用
胎儿组织和肿瘤等迅速增长的组织中的代谢调控往往与大多数正常成年组织不同，很多肿瘤细胞已知表达糖酵解通道酶——丙酮酸盐激酶（PKM2）的M2（胎儿）形式，而不是表达成年M1异形体。本期Nature上两篇相联系的论文专门对PKM2在肿瘤细胞中的作用进行了研究。在第一篇论文中，PKM2通过蛋白组筛选方法被识别为一种磷酸化酪氨酸结合蛋白。内生PKM2被一种不能结合磷酸化酪氨酸的点突变体取代，这会影响癌细胞在实验中的生长，说明通过磷酸化酪氨酸结合来调控PKM2活性对于癌细胞增殖是必须的。在第二篇论文中，PKM2被发现促进肿瘤生成，并且会将细胞代谢变成乳酸产生量增加、耗氧量减少的状态。这种模式很像Otto Warburg上个世纪30年代所观察到的Warburg效应，即很多癌细胞要通过糖酵解产生能量，之后是在细胞质中进行的乳酸发酵，而不是更常见的丙酮酸盐的线粒体氧化。
用DNA搭建超级分子结构的方法
通过利用分子的可编程性来控制它们的相互作用，科学家已经从DNA获得了各种有特定规律的材料和纳米结构。但用当前的制造方法制备更大、更复杂的三维结构将需要数百个独特的DNA链，这是一个与现实相差很大的命题。现在已经有了办法。来自杜克大学的一个小组开发出一种模块化方法，它就像是一种用DNA来搭建的“乐高积木”。少量DNA分子通过程序控制折叠成一个基本结构单元，然后4个、20个或60个该单元的拷贝根据反应条件分别组装成四面体、十二面体或巴克球。其他复杂结构也应当可用这种办法来组装。
影响溪流及河流清除硝酸盐速度及效率的因素
生物圈中所增加的氮约有1/4是从河流输送到海洋或内陆流域的，这说明相当大的氮汇（很可能是溪流和河流本身）一定存在于景观中。Mulholland等人发表了来自在美国和波多黎各的原始流域、城市流域及农业流域的72个小溪中所进行的氮稳定同位素示踪实验的数据。通过生物吸收和脱氮所发生的硝酸盐清除速度通常随硝酸盐浓度增加而增加，但硝酸盐清除效率会随硝酸盐负荷的增加而降低。这些发现凸显了减少进入河流的氮负荷的重要性，因为当地溪流清除过量硝酸盐污染的能力会因土地利用变得更加集约化而降低。利用一个溪流网络作为模型来将这些结果放大到整个河流网络的研究表明，溪流中过量的硝酸盐会使向其他流域输出的那部分硝酸盐不成比例地增加，会降低小溪流相对于大溪流作为硝酸盐汇的作用。
多样性与生产力之间在演化时间尺度上的关系
若干研究表明，物种多样性与生态系统生产力之间在短时间尺度上存在正相关，但我们对它们在演化时间尺度上是怎样关联的知之甚少。用细菌作为实验模型是解决时间尺度问题的一个办法。在用演化约500代的荧光假单胞菌微环境所做的一项实验中，由环境异质性和扩散所驱动的适应性辐射，导致了功能多样性和生产力（二者都在中间扩散速度时达到峰值）之间一个正相关的重新形成。这表明，演化多样化过程在形成自然界的群落及生态系统特性的过程中起中心作用。
与一种脱水酶相关的烯丙基羰自由基
在人的肠道中，名为Clostridium difficile的细菌（是世界范围内医院感染的一个普遍原因）把L-Leucine既当一种氧化剂利用又当一种还原剂利用。发酵过程涉及一个在化学上要求很高的脱水步骤，该步骤是由一种含有铁—硫团的脱水酶催化的，被认为涉及羰自由基。这个设想已经被确认，因为科学家识别出一种结合到这种脱水酶上的与产品相关的烯丙基羰自由基。以前所描述的自由基酶需要辅酶B12、S-腺苷甲硫氨酸或氧等自由基生成剂的帮助。但这样的帮助对C. difficile 2-hydroxyacyl-CoA脱水酶来说是不需要的，从而使得这种酶成为生物化学中一种前所未有的酶。在厌氧环境生长的其他细菌中也许能找到类似的酶。
（转自：科学网）
