7月9日自然要览

封面故事: 南太平洋中的溶解铁

本期封面所示为整个南太平洋中溶解铁的一个三维视图。深海热液喷孔是铁（能够限制海洋生产力的一种必要痕量元素）的一个重要来源。最近的研究工作对人们长期所持的一个观点提出了质疑。该观点认为，从这种喷孔排放出的铁大部分都被在距离其来源很近的地方从海水中除去了，因此对于海洋生物地球化学的重要性有限。Joseph Resing等人报告了来自 “东太平洋海隆”南部的水热溶解的铁和其他痕量金属在南太平洋超过4000公里范围内的横向传输。利用来自从厄瓜多尔的曼塔和塔希提的帕皮提之间的35个水文地理站收集的样本获得的数据，本文作者估计，全球水热溶解的铁对海洋的输入量至少要比以前所报告的输入量大四倍。在一个模型研究的帮助下，他们提出：铁的物理化学稳定过程使得水热活动能够通过支持南大洋中的浮游植物生长来显著影响碳循环。

成星过程的控制

Dawn Erb分析了恒星反馈在限制恒星形成中所起的作用，重点关注早期宇宙。几个因素综合起来产生反馈：恒星从气体形成，所以当巨大恒星形成时，它们将原始物质除掉，用于后续的恒星形成，而正在演变当中的恒星会释放大量能量和动量，后者会将周围气体加热到太高的、使新恒星无法形成的温度。Erb得出的结论是，在早期（年龄为5亿年）宇宙中，以来自能够形成恒星的低质量星系的气体的星系规模的外流形式发生的反馈，使得电离辐射能够逃离星系，将星系之间的氢从中性变成电离形式。

用外来体作为癌症早期测试标记

大多数细胞都会脱落由封裹在磷脂双层中的蛋白和核酸组成的、被称为细胞外囊泡或外来体的东西。来自癌细胞的外来体可以从癌症患者的血液循环中被分离出来，并携带来自肿瘤的物质。现在，Raghu Kalluri及同事在胰腺癌患者中和在这种疾病的小鼠模型中发现含 “glypican-1”的外来体是早期胰腺癌的一个生物标记。这些发现也许能使用于胰腺癌早期检测的无创伤测试得以实现。

单细胞浮游植物的眼睛

被称为“warnowiid dinoflagellates”的单细胞浮游植物是在原生生物界所存在的显著多样性的一个极好例子。在它们的单细胞内，这些生物有复杂的眼睛或 “ocelloids”，这些眼睛还有与角膜、晶状体和视网膜相似的结构。Gregory Gavelis等人利用一种“单细胞器基因组学”方法在从日本和加拿大的海水获得的Erythropsidinium sp.，Warnowia sp.和Nematodinium sp.分离种中对ocelloids的演化起源进行了研究。他们发现，ocelloids是从不同来源的事先存在的细胞器生成的。它们的角膜来自线粒体，而它们类似视网膜的结构则是由质体构成的一个交织的网络组成，最初来自一个次生红藻内共生体。

新的甲基化DNA变异体

作为 “Epigenome Roadmap”项目的一部分，Joseph Ecker及同事结合基因组DNA测序，提供了来自4个人的18种不同原生人体组织类型的DNA甲基化和转录组的全基因组图。对这些数据集所做分析显示不同组织间CG点的甲基化普遍存在差异，而在调控序列上发生的甲基化如人们所预期的那样一般与基因表达负相关。在很多组织内的一个子类群的细胞中，非-CG甲基化的数量之多被发现令人意外。

X染色体的成形

线虫的剂量补偿是用于了解三维染色体组织在调控基因表达中所起作用的一个好模型。在这项研究中，Barbara Meyer及同事通过对野生型XX 雌雄同体胚胎和那些缺少“剂量补偿复合物”（DCC）的胚胎采用“全基因组染色体构形获取方法”，来获得线虫基因组的三维图。DCC将雌雄同体X染色体重塑成一个具有“拓扑关联域”的空间构形，它与常染色体的空间构形截然不同。