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以下是著名综合类期刊《PNAS》2015年3月10日最新一期精选论文介绍。
早期放牧者与采采蝇
一项研究发现，对来自肯尼亚维多利亚湖东部的动物牙齿的稳定同位素分析提示，采采蝇与锥虫病即昏睡病的威胁可能没有构成放牧在非洲向南部扩散的一个障碍。在大约2000年前非洲南部牧人放牧变得广泛存在，这晚于非洲东部的情况，因此科研人员此前提出了一种假说，即包括维多利亚湖周围灌木采采蝇栖息地在内的屏障，可能阻止了牧人从肯尼亚南部迁徙到非洲南部。Kendra L. Chritz及其同事研究了来自维多利亚湖东部流域发现的食草动物牙齿，从而确定这些区域是否可能为采采蝇提供一个理想的栖息地。这些1600年前到1900年前的食草动物的牙齿的稳定碳同位素表明，草食动物和现代植食动物主要吃草但是不吃木本植物，这提示这个区域有丰富的草。这组作者说，这些结果与过去6000多年的花粉与叶蜡记录结合起来，提示如今是多树木的灌木丛地的维多利亚湖东部流域自从早期放牧者在该地区定居以来已经经历了生态变化，并且进一步提示，为采采蝇提供了一个不良栖息地的草原很可能没有形成放牧者迁徙的障碍。
论文 #14-23953: “Environments and trypanosomiasis risks for early herders in the later Holocene of the Lake Victoria basin, Kenya,” 作者Kendra L. Chritz, Fiona B. Marshall, M. Esperanza Zagal, Francis Kirera和Thure E. Cerling.
针对金黄色葡萄球菌的候选预防疫苗
科研人员报告了一种候选的组合疫苗能为小鼠带来针对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）临床分离株的改善了的保护，金黄色葡萄球菌是具有新出现的抗生素耐药性株型的人类病原体。开发一种针对金黄色葡萄球菌的有效的预防疫苗被证明具有挑战性，这部分是由于缺乏针对这种病原体的天然免疫的证据，这种病原体制造了几种规避免疫的因子。Rino Rappuoli及其同事开发了一种候选疫苗，它是基于金黄色葡萄球菌的5个涉及发病机理的抗原——FhuD2、Csa1A、Hla、EsxA和 EsxB。与明矾佐剂组合起来，这种被命名为4C-Staph的联合疫苗比单个抗原更大程度地减少了接种疫苗的小鼠的细菌载量，这些小鼠之前注射了金黄色葡萄球菌的临床菌株。此外，与在此前试验中测试的单个抗原疫苗相比，4C-Staph疫苗在病原体诱导的腹膜炎与肺炎小鼠模型中提供了针对具有遗传差异的菌株的更好的保护。把接种了4C-Staph的兔的血清注射给之前注射了金黄色葡萄球菌的小鼠，能减少细菌载量并且提改善生存，这表明了这种疫苗的被动免疫保护性抗体的作用。把这种疫苗与针对TLR7受体的免疫激活模块结合起来，能增强这种疫苗的有效性，增强保护性抗体的水平，触发一种独特的辅助性T细胞应答，并且改善接触致命剂量的金黄色葡萄球菌的小鼠的存活。这组作者说，有效的佐剂与细胞调控的免疫可能对于金黄色葡萄球菌预防性疫苗的成功具有关键作用。
论文 #14-24924: “Vaccine composition formulated with a novel TLR7-dependent adjuvant induces high and broad protection against Staphylococcus aureus," 作者Fabio Bagnoli等人
来自地下水的甲烷可能通过北极湖泊到达大气层
一项研究提出，全球变暖可能增加从地下水到北极湖泊的甲烷流，这可能让甲烷涌入大气层。科研人员长久以来知道北极湖泊释放甲烷，其来源主要是水中和湖泊沉积物中的微生物作用。此前的研究已经监测并记录到了这些排放，但是几乎没有研究审视季节性融化的含甲烷地下水流入这些湖泊是否会影响这些湖泊的甲烷总浓度，从而把这种强效温室气体释放到大气层中。为了解决这个问题，Adina Paytan 及其同事同时用两种天然存在的元素作为地下水示踪者追踪了美国阿拉斯加Toolik湖的甲烷浓度。这组作者得出结论说，来自北极地区季节性融化的“活跃层”的富含甲烷的水流入了Toolik湖，构成了来自北极湖泊甲烷排放的一种可能很强大而目前尚未认识到的因素。此外，这组作者提出，北极地区未来的变暖可能把这个活跃层拓展，并且增加甲烷向湖泊以及从湖泊向大气层的输运，这可能加剧温室气体驱动的气候变暖。
论文 #14-17392: “Methane transport from the active layer to lakes in the Arctic using Toolik Lake, Alaska, as a case study,” 作者Adina Paytan 等人
家雀年长时期繁殖的隐藏后果
关于家雀的一项研究提示，有年龄更大的母亲的雌性以及有年龄更大的父亲的雄性的终生适应度可能低于拥有更为年轻的父母的后代。这种父母年龄的跨代遗传效应已经在实验室环境中得到了检验，但是尚未在自然种群中检验。
Julia Schroeder及其同事研究了生活在英格兰东南沿海一个小岛上的家雀的父母年龄对寿命和繁殖成功的影响。这组作者分析了自从1989年起出生的家雀的DNA样本和数据，并且在2000年到2012年间系统地监测了这个种群的生存和繁殖成功。这组作者报告说，与年长而非年轻的伴侣进行繁殖，为后代的终生适应度带来了一个高的、具有性别特异性的成本，这与年长意味着配偶质量高的假说相反。这组作者提出，诸如端粒缩短等表观遗传学效应此前已经与细胞衰老、寿命缩短以及未来繁殖成功减少联系在了一起，这些效应可能构成了这种跨代效应的基础。这组作者说，这些发现可能对于医学和社会学中的人类繁殖的推迟具有意义。
论文 #14-22715: “Reduced fitness in progeny from old parents in a natural population,” 作者Julia Schroeder, Shinichi Nakagawa, Mark Rees, Maria-Elena Mannarelli和Terry Burke.
17 世纪奴隶的遗传祖先
一项研究发现，对提取自17世纪的3名奴隶的牙根的DNA的一项分析提示，这些奴隶来自喀麦隆北部说班图语的人群以及生活在今天的尼日利亚和加纳的不说班图语的人群。尽管非洲奴隶贸易有广泛的历史知识，包括数量的趋势以及在1500年到1850年从非洲西部和中西部运往美洲新大陆的大约1200万人的人口统计资料，关于这些奴隶的民族与地理起源的基本细节仍不清楚。Hannes Schroeder及其同事对埋葬在加勒比海的圣马丁岛菲利普斯堡Zoutsteeg地区的3名非洲人奴隶进行了一次全基因组分析。此前的报告提示，这个“Zoutsteeg三人组”——一人为成年男性，两人为成年女性——很可能来自非洲而不是美洲新大陆。当前这项研究通过使用一种称为全基因组捕捉的技术富集了这些保存不良的DNA，从而探索了这些非洲人的遗传起源。这组作者把这些基因组与来自11个西非人群的基因型数据参考组进行了比较，发现了起源的具体区域。这组作者说，这些发现表明了基因组数据可以用于追踪死亡已久并且保存得不好的个体的遗传祖先，这一发现对于考古学具有意义，尤其是针对历史信息遗失的案例有意义。
论文 #14-21784: “Genome-wide ancestry of 17th-century enslaved Africans from the Caribbean,” 作者H. Schroeder 等人