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ningkeqing木虫 (正式写手)
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Nature Contents 19 January 2006 (Vol. 439 pp.243-368)
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2006年1月19日出版） 封面故事：纳米磁体阵列做成的人工“自旋冰” Artificial 'spin ice' in a geometrically frustrated lattice of nanoscale ferromagnetic islands 当一个系统中有若干相互作用进行竞争时，它们不可能都取得胜利，所以分辨“落败” 者是决定一个系统整体行为的一个重要决定因素。具体来说，在磁系统中，自旋作用中 的几何挫败会导致出现“自旋冰”这样的奇怪效应。所谓“自旋冰”，指的是原子磁矩 模仿水冰中氢离子位置的受挫情况的一种状态。现在，研究人员利用通过平板印刷方式 获得的纳米磁体阵列生成了人工“自旋冰”。利用这个模型，就有可能来非常详细地研 究受挫情况。这种研究对于磁记录应用是有意义的。在磁记录应用中，铁磁性元件的密 度在不断地增加。本期封面所示为在磁力显微镜下看到的人工自旋冰的磁化图案：图上 “高原”和“峡谷”代表相反的磁化区域。（Letter p. 303; News and Views）封面 图片：William McConville and Ruifang Wang “微RNA”的功能（A little learning） A brain-specific microRNA regulates dendritic spine development “微RNA”（MicroRNA）是基因表达的重要调控物质，在细胞死亡和葡萄糖动态平衡等 各种不同过程中发挥一定作用。研究人员已经从脊椎动物神经系统中分离出了若干种 “微RNA”，但对它们的功能却知之甚少。现在，对细胞培养物的海马体神经元所做的 一项研究显示，miR-134（一种大脑特有的“微RNA”）抑制一种蛋白的表达，该蛋白促 进树状脊的生长，它们是从代表来自相邻神经元的联会输入点的神经过程产生的突出结 构。树状脊的大小是联会强度的一个指示，所以这表明，“微RNA”参与了与学习和记 忆有关的联会强度的长久变化。（Article p. 283） 科学家找到脱落酸的一种生理受体(Elusive ABA receptor found) The RNA-binding protein FCA is an abscisic acid receptor 脱落酸是一种参与压力响应的主要植物激素，包括休眠和叶落（其名称由此而来）过 程。 20多年来，研究人员一直在寻找脱落酸的一种生理受体。现在，Razem等人已经找到一 个。FCA是一种调控开花时间的RNA结合蛋白，它以高亲和力与脱落酸结合。脱落酸对由 FCA引导的mRNA的处理过程施加直接控制。在植物和动物中有很多尚未定性的RNA结合蛋 白，这一控制机制的发现表明，它们中的一些可能参与了由激素调节的转录后基因调 控。（Article p. 290; News and Views） 星际尘埃颗粒的来源（Dust gatherers） A late Miocene dust shower from the break-up of an asteroid in the main belt 地球不断被直径达一毫米的星际尘埃颗粒（IDP）轰击，它们是在碰撞或碎裂过程中从 小行星和彗星中释放出来的。这些颗粒中富含氦-3同位素的事实意味着，IDP流入量的 峰值可以在地质记录中找到。通过对海床沉积物中的氦-3进行新的测定，再加上数值模 拟，研究人员发现，在晚中新世一个150万年的时期来到地球上的星际尘埃几乎只有一 个来源，那就是太阳系中的单一一次事件。这次事件似乎是，大约在800万年前，一个 直径为150公里的小行星被碰撞毁掉了，这次碰撞就是产生Veritas小行星家族的同一次 碰撞。有趣的是，这次尘埃积累过程的高峰与中新世期间不是很强的变冷事件在时间上 巧合，但这两个现象之间的因果关系仍然只是一种猜测。（Letter p. 295; News and Views） 银-94能同时进行单质子和双质子衰变（Silver service） Proton–proton correlations observed in two-proton radioactivity of 94Ag 一种以前不知道的放射性衰变行为已在一种奇异的银同位素中被发现。这种银同位素即 银-94，它的原子通过一个质子和两个质子的衰变两种方式来丢掉质子。质子比例异常 高的原子核可以通过一个一个地发射质子来衰变，这是1982年首次在镥-151中看到的一 个反应。20年后，铁和锌的富含质子的同位素被发现通过同时发射两个质子的方式来衰 变。银-94同时采用这两种方式衰变：一个质子的衰变报告于2005年，衰变产物为一个 钯同位素（钯-93）；现在又观测到了两个质子的衰变，衰变产物为一个铑同位素（铑 -92）。单个质子被优先从雪茄形分子的“端部”发射出去。在双质子衰变中，两个质 子既可以从同一端一起发射，也可以分别从两端发射。（Letter p. 298; News and Views） 冰盖和冰川融化后对海平面影响的新预测结果（EBBING TIDE） Low sea level rise projections from mountain glaciers and icecaps under global warming 关于在发生全球变暖时极地冰盖和山地冰川融化后会引起全球海平面上升的可能性总能 见诸新闻报道，但根据常用的、关于未来气候状况的设想情形所做的预测仍然有很多不 确定性。新的估计结果因比以前的方法更好地考虑到了冰川面积的缩小而减少了这种不 确定性。一个关键的结果是，所预测的在2100年前因冰盖和山地冰川融化而导致的海平 面的上升只有以前估计数字的约一半。（Letter p. 311） 脊椎动物中耳与鱼腮在演化上的关系（A word in your gill） Tetrapod-like middle ear architecture in a Devonian fish 对名为Panderichthys的鱼（一种与最早的两栖动物亲缘关系密切的长着圆鳍的鱼）所 做的详细研究表明，脊椎动物中耳演化的早期阶段与呼吸、而不是与探听声音有关。我 们的中耳相应于一个缩小了的腮缝，在鱼类中被称为“气门”。在一个由位于里加的 “拉脱维亚自然历史博物馆”收藏的保存完好的Panderichthys化石中，这种腮缝要比 其他古代鱼类身上的腮缝大得多，具有脊椎动物一样的构造，但很可能是用来吸水或吸 空气的。镫骨和中耳其他构成部分在听觉系统中的基本作用，最初似乎是在原始的陆地 脊椎动物中形成的。（Letter p. 318） 海洋中叶绿素含量最大的深水层（Green-belt development） Reduced mixing generates oscillations and chaos in the oceanic deep chlorophyll maximum 在海洋中很多地方，随着各种不同相反的现象达成一个平衡状态，在距表面50－100米 深的地方会形成一个被称为“叶绿素含量最大的深水层”。从表面海水向下沉降、并带 去养分的浮游植物会遇到一个向上的养分流，从而在距海平面有一定深度、但仍有充足 光线的地方供给新的生物生长。这些叶绿素含量很高的深水层在海洋每年的生产中以及 在碳向海洋内部的流动中都扮演一个重要角色。一项新的研究表明，降低垂直方向上的 混合作用，能通过产生这些叶绿素含量最大的深水层的过程在时间尺度上的一种错误匹 配，在这些深水层中的浮游植物生物量和物种组成上诱发振荡和混沌。这一发现与被人 们普遍接受的一种观点是矛盾的，该观点认为，叶绿素含量最大的深水层是稳定的，它 们跟踪光照和养分状况的季节变化。气候变化模型预测，全球变暖将抑制海洋中垂直方 向的混合作用，这有可能使叶绿素含量最大的深水层中的浮游植物动态失去平衡，并对 海洋初级生产、浮游植物物种组成和碳输出产生影响。（Letter p. 322） Bardet-Biedl综合症中的“异位显性”现象（Gene-gene interference） Dissection of epistasis in oligogenic Bardet–Biedl syndrome “异位显性”是一种生物现象，即一个基因抑制或增强位于不同位点的另一个基因的表 达。该现象是基因变化的一个重要来源，但此前研究人员对其中涉及的机制却没有进行 详细分析。现在，Badano等人成功演示和仔细分析了Bardet-Biedl综合症的“异位显 性”现象。这种综合症的常见症状是肥胖和学习缺陷，症状的严重程度在不同患者之间 差别非常大，与不同基因上发生的突变的不同组合有关。一个被称为MGC1203的修饰基 因与在Bardet-Biedl综合症中发生突变的其他基因进行相互作用，导致出现该疾病的一 种更严重形式。这个基因本身的突变不大可能引起该疾病。（Letter p. 326） 人类第8号染色体完成测序（CHROMOSOME IN A HURRY） DNA sequence and analysis of human chromosome 8 人类第8号染色体的测序结果现已发表。该染色体的长度为15兆碱基，在人类中比在其 他哺乳动物的相应区域中突变率要高得多。该区域包括影响大脑大小和免疫系统的基 因。（Letter p. 331） 大脑注意系统的调控方式（LOOK HERE） Top-down gain control of the auditory space map by gaze control circuitry in the barn owl 转移注意力的动作让大脑为一个新的处理任务做好准备。这种“自上而下”的控制是如 何以具有适应性的方式改变参与处理刺激的神经元的性质的？研究人员在灵长类的视觉 系统中对这个问题已经做了广泛的研究。现在，通过对已经被研究得很透彻的仓鸮的听 觉系统进行研究，Winkowski 和Knudsen发现，人工刺激前脑脑回，能以类似方式增强 对听觉刺激的处理：特定位置的反应被增强，而其他位置的反应被抑制。所以，这种 “自上而下”的调控可能是大脑注意系统的一个共同策略。（Letter p. 336） 关于RNA病毒复制的“准种”假设得到实验支持（RNA viruses, where wrong is right） Quasispecies diversity determines pathogenesis through cooperative interactions in a viral population RNA病毒的复制与在以DNA为遗传材料的生物中实际突变率高于所看到的突变率有关。该 现象能生成不能存活的个体，但正如曾有人提出的那样，也能产生一些有用的变化，这 些变化也许能增强病毒种群的适应性，因为这些变化能让它们适应在感染过程中碰到的 变化的环境。此前，这种被称为“准种”假设的观点没有实验支持。但现在，一项寻找 能够非常准确地复制自己基因组的病毒的研究工作，为这一思想提供了支持。携带一种 “超准确”RNA聚合酶的脊髓灰质炎病毒分离种群比正常病毒变异更小，感染能力更 差。这些结果对抗病毒药物的开发可能有参考价值。（Letter p. 344） 分子肿瘤摸底研究的重大进展（Targeting antitumour drugs） Oncogenic pathway signatures in human cancers as a guide to targeted therapies/ BRAF mutation predicts sensitivity to MEK inhibition 分子肿瘤摸底研究是寻找有效的肿瘤治疗目标和开发有效的癌症治疗方法的一种方式。 两个小组在本期Nature上报告了他们在这一方向上所取得的重大进展。Bild等人研究了 反映各种不同的致癌基因信号传导通道的激发情况的基因表达模式。利用这些通道特征 的组合，他们能够预测哪些乳腺癌、卵巢癌或肺癌患者预后比较差。以这种方式识别在 某种特定类型的癌症中失控的分子通道的能力，也许可用来预测该类型的癌症对特定治 疗药物的灵敏度。Solit等人研究了RAS 和 BRAF基因发生突变（被认为至少部分是通过 激发MEK/ERK信号通道来引发癌症的）的肿瘤细胞。他们发现，有BRAF突变、但却没有 RAS突变的肿瘤对PD0325901高度敏感。PD0325901是一种MEK抑制因子，正在用黑素瘤、 结肠癌、乳腺癌和肺癌患者进行早期临床试验。所以，通过检验BRAF突变是否存在，也 许可以识别出哪些患者最有可能受益于这种类型的药物。（Letters pp. 353, 358; News and Views） |
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2楼2006-02-02 05:26:32