在本周的新闻快讯中-感染和前列腺癌之间的关系，植物病原体的遗传秘密，寻找失去的记忆以及药物如何重新连接大脑。
在这一集里
马铃薯疫病的基因组秘密
导致马铃薯枯萎病和爱尔兰大饥荒的水霉菌基因组，5种，发表在本周的《自然》杂志上，其中有一些诱人的攻击目标。
1845年至1852年间，马铃薯饥荒席卷了爱尔兰，当我们谈论它时，它似乎是一个历史问题，而不是当代问题。但是像马铃薯枯萎病这样的植物病害仍然威胁着全球的粮食安全——目前每年因枯萎病造成的损失估计为67亿美元。
预防和治疗枯萎病已被证明是特别困难的，因为它似乎非常迅速地适应了控制方法，很快就在马铃薯品种中生根发芽，或者更确切地说，是遗传上抗枯萎病的。现在，随着其基因组的公布，我们可以开始了解它是如何如此迅速地适应环境的，并设计出更好的方法来对抗它。
来自麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学、剑桥大学、马萨诸塞州的Chad Nusbaum和来自世界各地的同事分析了该基因组，并将其与其他疫霉菌物种进行了比较。他们发现了一个密集的高度保守基因区域，这些基因是不同物种共有的，但大部分基因组由重复区域组成。
基因组的这个重复区域被认为包含了改变植物正常生物过程的基因，帮助枯萎病越过植物的防御。它还包含一些已知在基因组中移动的DNA片段，称为转座子，这种显著改变基因组的能力被认为是这种疾病快速适应的关键特征。既然我们知道它是如何做到的，我们就可以开始确定攻击目标了。
在本周《当代生物学》的一篇相关论文中，来自西英格兰大学(UWE)的道恩·阿诺德(Dawn Arnold)报告了豆类植物的防御机制是如何驱使细菌变得更具致病性的。UWE的研究人员与伦敦帝国理工学院和雷丁大学的团队合作，研究了Pseudamonas两这种细菌会导致豆类植物的光晕枯萎病。他们观察到，这种细菌在对豆科植物的防御做出反应时，会喷射出它们DNA的一个区域，或者说是一个基因组岛，然后被其他细菌占据。这允许水平基因转移，这被认为在细菌进化中起着关键作用。
我们知道细菌可以交换它们的基因组片段，而致病基因组岛的交换已经被发现以几种不同的方式在一些非常讨厌的性状中起作用——引起鼠疫的耶尔森菌;食物中毒细菌沙门氏菌和霍乱弧菌霍乱的罪魁祸首然而，这是第一次发现它发生在宿主体内，似乎是受到宿主免疫攻击的压力所鼓励。
通过观察基因组的其余部分，他们能够识别出对这种基因转移至关重要的基因。我们现在也许能够以这些基因为目标，帮助减缓一系列细菌致病性和耐药性的发展，并使我们的疾病控制系统更加持久。
它就在那里的某个地方……
我们都有过这样的经历——一个人看起来很眼熟，但你却记不起在哪里见过他。现在，美国神经科学家发表在本周的《神经元》杂志上的一项新研究揭示了其中的原因——记忆确实存在，只是你无法找回它。
通过功能性核磁共振扫描，科学家们发现，记忆一件事时的大脑活动与你第一次经历这件事时非常相似，即使你不记得细节。但由杰夫·约翰逊领导的研究人员认为，我们可以设法获得这些缺失的细节。因此，随着年龄的增长，它可以帮助我们增强记忆力，也有助于阐明我们可能在潜意识中忘记的生动但创伤性的记忆。
在脑部扫描仪中，志愿者们看到了一些单词，并被要求完成各种任务。例如，这包括想象一个艺术家如何画这个单词命名的物体，思考这个物体是如何使用的，或者在他们的脑海中倒读这个单词。
20分钟后，志愿者们第二次看到这些单词，并被告知要记住与之相关的任何东西。
通过比较最初的大脑活动模式和后来的模式，研究人员能够将大脑活动的某些模式与不同的活动联系起来。当一个志愿者强烈地回忆起一个特定任务中的单词时，这个模式与任务中产生的模式非常相似。此外，当他们只能微弱地回忆起自己的想法时，他们仍然会产生一种可识别的属于该特定任务的模式。
因此，研究结果表明，我们的记忆就在那里的某个地方——我们只需要弄清楚如何把它弄出来!
沉迷于记忆
根据本周发表在《神经元》杂志上的一篇论文，成瘾性药物劫持了大脑的奖励机制，以加强与药物相关的记忆，并使药物使用永久化。
我们已经知道，多巴胺，大脑中感觉良好的奖励化学物质，在成瘾中起作用，也参与了一个叫做突触增强的过程——在学习过程中发生的神经连接的加强。
为了弄清楚多巴胺是否会因为接触药物而促进突触增强，来自德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的约翰·达尼和他的同事们给自由活动的老鼠注射了生理上显著剂量的尼古丁，同时记录下它们的大脑活动。
他们注意到突触增强与小鼠学习偏好与尼古丁剂量相关的位置有关。他们还在海马体中记录了局部多巴胺信号，海马体是大脑中心的一个区域，对新记忆的形成至关重要，这加强了多巴胺能形成特定事件记忆的观点。
这开始了一个恶性循环，多巴胺加强了与药物相关的记忆，从而更加重视它们，并增加了未来吸毒的可能性。在任何正常情况下，这种多巴胺信号会将记忆和对环境的感受标记为重要的，这将标记为学习过程的重要部分，但在成瘾物质的存在下，该系统被颠覆了。
John Dani总结了这对于理解成瘾的重要性:“当特定的环境事件发生时，比如与吸毒有关的地方或人，他们能够提示与毒品相关的记忆或感觉，从而激发持续吸毒或复发。”了解药物如何改变我们的认知可能有助于开发治疗方法或预防复发的方法，从而节省金钱和生命。
14:50 -蚜虫和杀虫剂
蚜虫及除害剂
林·菲尔德教授和金·哈蒙德-科萨克教授，洛桑研究所
本——同样在本周的新闻中——一个由蚜虫研究人员组成的国际联盟一直在研究新解码的蚜虫基因组，该基因组将于今年晚些时候发表，目的是开发更好的杀虫剂，使蚜虫不会产生抗药性。Diana O'Carroll在英国科学节上会见了Lin Field教授和Kim Hammond-Kosak教授，以了解为什么蚜虫和农药抗性是一个问题……
林:问题是我们需要控制害虫，昆虫是我们许多作物的害虫，如果我们不控制它们，我们的作物产量就会严重减少，在所有人都强调要种植更多粮食的时候，我们需要确保我们能有效地控制害虫。问题是，当你用化学方法控制害虫时，害虫在某种程度上比你领先一步，它们对这些化学物质产生了抗药性，我们必须找到方法，要么克服这种抗药性，要么控制这种抗药性，要么设计出更好的杀虫剂，既能克服抗药性，又能对害虫而不是益虫更具选择性。
戴安娜-林，我想我们那里有一些种类的小蚜虫。你能快速地给我们介绍一下吗?
林:是的，我会。蚜虫是一种非常重要的农作物害虫，主要是因为它们携带多种疾病——植物病毒。它们以嫩芽为食，可以造成一些直接损害，但最严重的损害是由病毒载体造成的。其中最重要的害虫之一是这种蚜虫，它的拉丁名字叫“桃薯蚜虫”。这是英国马铃薯、甜菜、油菜的一种重要害虫，我们对这种蚜虫有很多问题，因为它对许多化学物质产生了抗性。这里的另一种蚜虫实际上是豌豆蚜虫或豌豆蚜。我把它带来的原因不是因为它是一种非常重要的害虫而是因为我们现在有了这种蚜虫的基因组序列。我们有了这只蚜虫的完整基因组序列，其中的大多数基因似乎与其他蚜虫的基因非常相似，我们现在可以利用这些信息来研究与杀虫剂结合有关的基因和蛋白质，并试图设计出更好的化学物质来克服抗药性，或者可能与这只蚜虫的目标蛋白质结合，而不是与蜜蜂这样的有益蚜虫结合。所以，有了这种蚜虫的基因组，现在可以帮助我们找到控制其他蚜虫的新方法。
戴安娜:金，你能解释一下基因组测序是如何帮助我们找到这些目标的吗?
金:是的，我的意思是，当你给一个基因组排序时，首先，你得到的只是一长串a、C、T和G。但是，当你真正在基因的背景下观察这些基因以及基因在基因组中的位置时，一些模式就会开始显现出来——哪些基因存在，哪些基因不存在，哪些基因在物种之间是不同的，然后你就可以问自己，这真的会影响有机体的生物学吗?因为不同的害虫和病原体有不同的攻击策略，对植物造成疾病和损害，然后你可以开始说，在特定基因的存在和它们实际攻击策略的方式之间可能存在一些关联。
戴安娜:你认为找到这些目标是解决问题的办法吗?
金-我不认为会有最终的解决方案。这意味着你几乎是在一个楼梯上，你所做的是，你成功地跳上每一步，然后它给了你一个机会来控制此刻发生的事情，从错误中学习，从收获中受益，然后有希望进入下一个步骤，当你有更多的信息时，通过排序，特别是在失败中，出现的压力，每次选择什么，然后从中学习。
林:我认为，对于昆虫来说，我们现在已经开始从不同种类的昆虫中获得基因组，这将使我们能够研究针对某一物种使用化学物质，因为使用杀虫剂的一个问题是，在作物害虫中使用杀虫剂会对非目标害虫造成损害，这是我们想要避免的。
本-这是来自洛桑研究所的金·哈蒙德-科萨克和林·菲尔德的解释，他们解释了了解害虫的基因组如何有助于开发新的控制方法，从而解决农药耐药性问题。
- 以前的是什么决定了波的频率?
- 下一个重建身体，修补破碎的心
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