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封面故事：利用海量数据的最新策略

研究人员怎样才能应对现代方法所产生的大量数据流？在我们的“Big data special”专题中，Nature记者对目前正在制定的、用以最为充分地利用海量数据的最新策略进行了探讨。（Editorial p. 1, News Features pp. 16, 22; Commentary p. 28; Essay p. 36）

微RNA在蛋白层面上对基因表达的调控程度

MicroRNAs可通过抑制一个信使RNA（mRNA）的转录或通过诱导其降解来调控基因表达。虽然以前的研究工作已经在mRNA层面上对这种调控进行了测量，但过去对有多少调控发生在蛋白层面上仍不知道。现在，由David Bartel 和Nikolaus Rajewsky领导的两个小组，利用被称为SILAC（全称为“利用细胞培养中的氨基酸进行稳定同位素标记”）的方法的变通形式，对蛋白层面上所发生的蛋白组范围内的变化作为内生和外生microRNAs的表达的一个函数进行了测量。他们发现，虽然microRNAs能直接抑制数百个基因的转录，但更多的间接效应却能导致数千个基因的表达发生变化。然而，所观察到的很多变化在数量级上不到两倍，表明不管是直接还是间接，microRNAs都能充当“可变电阻器”，来微调蛋白合成，以便在任何一个给定的时间都能与细胞的需求相匹配。

一种“铁氮磷族氧化物”的基态

在被称为“铁氮磷族氧化物”（iron oxypnictides）的铁基层状化合物中超导性的发现，重新激起人们对高温超导的兴趣。人们提出了关于“氮磷族氧化物”基态性质的两类截然不同的理论，其特征是它们所基于的带结构（band structure）形成对比。这种争议部分是由于缺乏关于电子结构的结论性实验信息。现在，Lu等人报告了一种“铁氮磷族氧化物”的“角分辨光电子能谱”（ARPES）。该氧化物即LaOFeP，有一个很高的临界温度（Tc = 5.9 K）。他们的结果支持一种所谓的“巡游”（itinerant）基态，而不是在铜氧化物超导体中所发现的“Mott insulator”态。

一种制备稳定WOW乳液的新方法

本身分布在水相中的较大油滴内的小水滴是一种双乳化乳液（double emulsion）类型。虽然它们相对于“油包水”（water-in-oil）乳液有一定优势，但“水包油包水”（water-in-oil-in-water，简称WOW）乳液却难以制备，往往不稳定，需要复杂的技术或表面活性剂混合物。现在，加州大学洛杉矶分校的一个由来自多个系的研究人员组成的研究小组，研究出一种利用“双亲二嵌段共聚多肽”制备双乳化乳液的方法。这样制备出的乳液能稳定几个月，其中多肽片段中氢键的控制起一个稳定因子的作用。该方法甚至还能生成稳定的双乳化纳米乳液（用现有方法是不可能做到的），这样的乳液在化妆品、食物和药物输送中有可能派上用场。

有毒虎蛾对抗捕食者的多种方式

有毒的虎蛾历史上是有警告色的昆虫的著名例子；后来人们发现，蝙蝠将这些昆虫所产生的超声波与毒性联系在一起，而且无毒物种也能得益于发出类似的声音。在对加拿大东南安大略26种蛾子所做的一项研究中，John Ratcliffe 和Marie Nydam发现，虎蛾的警告信号随着一年中时间的不同而变化，因此也随着它们最有可能碰到的捕食者的类型而变化。在春天出现的蛾子物种，往往用视觉信号如鲜艳的色彩来警告捕食者，告诉它们自己是不能吃的，因为在春天鸟类是其最大的威胁。在夏天出现的蛾子物种更多地依靠超声来赶走能够进行回声定位的蝙蝠，后者在夏季对其构成主要威胁。同样，在白天活跃的物种更多地依靠视觉警告信号，而超声信号在晚上更有用。这项研究说明了，来自两种截然不同捕食者的选择压力何以能够引导昆虫警告系统中不同组成部分的演化，从而导致同一物种内拥有多样化的对抗捕食者的防卫体系。

带有寄生病毒的巨病毒

“巨病毒”（giant virus）分离毒株来自英国Bradford的一个冷却塔。最初因其大小（是最大已知病毒的三倍大，而且大于很多细菌）该病毒被误为一种细菌，它是在名为“Acanthamoeba polyphaga”的原生动物中发现的。当它被识别为一种病毒时，它被称之为一种模仿病毒（mimivirus，因其与细菌相似而得名），正式称谓为APMV (Acanthamoeba polyphaga mimivirus)。现在，一种新的、甚至更大的APMV毒株（名为“mamavirus”）已从巴黎一个水冷却塔中分离出来。引人注目的是，该病毒并不是孤立的，其本身还被一种“卫星病毒”（satellite virus）所寄生。被称为Sputnik的这种病毒在“建造”在被APMV共感染的阿米巴中的“病毒工厂”中复制。比照噬菌体，Sputnik被看作是人们所发现的第一种噬病毒体（virophage）。它也许只是一座噬病毒体冰山之一角，因为对海洋水域所进行的宏基因组学研究显示，存在大量与巨病毒密切相关的基因序列，从而导致人们怀疑：它们是一种共同的浮游生物寄生虫。

插入和删除在诱发突变中所起作用

最近的基因组研究表明，很多物种不同个体之间大块DNA片段有所不同，而且这种差异集中在突变热点上。利用包括酵母、水稻、果蝇、啮齿类和灵长类在内的10个基因组，对插入和删除（统称为“indels”）周围的单核苷酸取代的分布所进行的6个成对比较表明，遗传变异的水平在所有对比中都与距“indels”的距离呈强烈负相关。而且，“indels”的大小和丰度显著影响局部核苷酸多样化水平。这项工作表明，“indels”是诱发突变的一个共同机制，并且在基因组演化中可能扮演一个重要角色。

HIV的gp120外壳蛋白的结构研究

这篇论文通过低温电子断层扫描术和分子模拟方法研究了HIV的gp120外壳蛋白的结构。将gp120在一种非结合状态的结构、在与一种中和性抗体结合在一起的状态的结构和在与CD4细胞表面蛋白结合在一起的状态的结构所做的对比，为了解发生在抗体中和及向目标细胞上附着过程中的构形变化提供了线索。