一张甲基化谱，一个关键基因入选Nature研究亮点

2007年自然出版集团宣布《Nature》出版集团的新出版物、名为Nature China的网站（www.naturechina.com.cn）正式启动。这一网站致力于聚焦中国大陆地区和香港的优秀科学成果，每周都会针对最新发表的论文，在此网站撰写摘要和评述。近期推荐研究文章包括：

临床医学

Hu, G. X. et al. Effects of genistein and equol on human and rat testicular 3β-hydroxysteroid dehydrogenase and 17β-hydroxysteroid dehydrogenase 3 activities. Asian J. Androl. doi:10.1038/aja.2010.18 (2010).

来自美国人口理事会，温州医学院等处的研究人员发现大豆异黄酮进入人体后可产生类似雌激素的作用，干扰人类生殖器官的发育和功能。这一研究成果公布在《亚洲男性学杂志》上。

一般观念认为大豆类食品对健康大有好处，但是最新的这项成果发现大豆异黄酮进入人体后可产生类似雌激素的作用，干扰人类生殖器官的发育和功能。有关该文章的报道在Nature News Wire上刊登后引起了包括The Independent Science在内的世界各国科学新闻媒体和科学家的关注。

这一论文首次报道了大豆异黄酮中的genistin对参与人类睾酮产生的两种酶有抑制作用。以往的动物实验证明大豆异黄酮对睾丸分泌睾酮所须的酶有干扰作用，而这项新的研究则首次发现大豆异黄酮对人类睾丸细胞中酶的抑制作用。葛仁山等发现genistin通过其代谢产物genistein直接抑制人类睾丸细胞中的3β-羟脱氢酶，这一抑制作用可能影响睾丸分泌睾酮。大豆类食品在世界各地越来越多地被作为非乳制品食用蛋白的来源，如果大豆异黄酮对血液中的雄激素水平有影响，它就可能影响公众健康，尤其是对用大豆配方食品喂养的婴儿产生影响。

这篇文章在The Independent Science，ResearchSEA、DNAIndia、Thaindian News、Zopag、Linkmarking、Mauritius News等全球十多家科学新闻网站报道后，有不少学者给以关注及评论。英国剑桥大学的Ieuan Hughes教授和诺里奇研究所的Paul Kroon博士认为此项研究仍只是初步的体外亚细胞实验，还未深入到体内实验阶段，而且人体摄入大豆异黄酮后，只有5%以genistein形式存在，所以在人类正常摄取量范围内其是否会产生生殖毒性仍有待讨论；这项研究仍属初步研究，还需要进一步进行深入的科学实验加以证明，从而为人类的健康饮食提供科学规范的指导。

遗传学

Xiang, H. et al. Single base-resolution methylome of the silkworm reveals a sparse epigenomic map. Nature Biotechnol. doi:10.1038/nbt.1626 (2010).

来自中国科学院昆明动物研究所，深圳华大基因研究院，西南大学，上海肿瘤研究所等处的研究人员利用新一代测序技术构建家蚕丝腺甲基化谱，这对理解昆虫表观遗传学调控的提供了重要的参考资料，这一研究成果公布在《Nature Biotechnology》杂志上。

作为表观遗传学的一种重要标记，DNA甲基化在基因组防御、基因调控等方面都发挥着重要作用。相对于动植物，昆虫甲基化水平很低，其功能也一直存在争议。近年来，随着越来越多昆虫甲基化基因和甲基化酶的报道，昆虫甲基化的功能和生物学意义引起研究人员的广泛关注。

在这篇文章中，研究人员利用新一代测序技术构建了第一张单碱基分辨率的昆虫甲基化谱——家蚕丝腺甲基化谱。研究发现大约0.11%的基因组胞嘧啶被甲基化修饰，比哺乳动物和植物低至少50倍。甲基化区域主要富集在基因区，并且与基因表达水平成正相关。动植物中被报道发挥重要作用的启动子区、核糖体rDNA区甲基化调控，以及转座子区的甲基化抑制，在昆虫中似乎还不具备。

家蚕甲基化谱的完成不但对理解昆虫表观遗传学调控的提供了重要的参考资料，也为进一步发掘家蚕人工驯化过程中潜在的表观遗传学贡献奠定了研究基础。

Jiao, Y. et al. Regulation of OsSPL14 by OsmiR156 defines ideal plant architecture in rice. Nature Genet. doi:10.1038/ng.591 (2010).

中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士和中国农业科学院中国水稻研究所钱前研究员等组成的科研团队取得了这一突破性进展。李家洋院士介绍说，研究小组在中国农业部、科技部和国家自然科学基金委等部门的大力支持下，经过数年的协作与攻关，成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1.

理想株型是当前国内外超级稻研究中的一个核心领域，即通过改变水稻在分蘖、茎秆、穗粒等方面的结构特点，提高水稻产量。研究小组发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻分蘖数减少，穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10％以上。

英国《自然》出版集团在新闻通报中评价说，到1050年全球粮食产量需要翻倍才能满足日益增长的人口对粮食的需要，对包括本次成果在内的水稻增产基因的确认和利用将成为解决粮食问题的重要途径。