[交流] 【转帖】《Nature》 vol.463 (7280), (28 Jan 2010) 中文摘要

《Nature》 vol.463 (7280), (28 Jan 2010) 中文摘要 让血液系统保持年轻 间接证据表明，在衰老过程中造血干细胞和前体细胞功能衰退受来自微环境或干细胞小环境的信号的影响，但一直没有支持这一假设的实验证据。现在，用小鼠所做的一项研究证实，干细胞支撑环境中的细胞所发生的与年龄相关的变化的确能够引起造血干细胞丧失功能。小环境细胞跟年龄相关的缺陷，是通过暴露于一个年轻的循环系统、或通过对保守型长寿调控因子的中和来系统性地调控和逆转的，该保守型长寿调控因子即骨髓微环境中的“胰岛素样生长因子-1”（IGF-1）。所以，衰老动物血液中的相关因子是通过局部小环境细胞来诱导干细胞与年龄相关的破坏的。这表明，以循环环境为目标来维持小环境细胞和干细胞的功能，也许可以延长老化血液系统的年轻功能。 自然帮手细胞的一个新亚类 自然杀手（NK）细胞是先天免疫细胞，通过产生Th1-型细胞因子对病毒和细菌感染做出反应。Moro等人报告，他们在肠系膜淋巴结中发现了产生TH2、作为B1细胞的帮手发挥作用的先天淋巴细胞的一个以前未被识别出的亚类。这些自然帮手细胞也许在通过杯状细胞激发粘液的产生来防范寄生虫中扮演一个角色。 细菌VKOR的X-射线晶体结构被确定 哺乳动物维他命K环氧化物还原酶（VKOR）催化对维他命K苯二酚的生成，这是维他命K循环中的决定性一步，是血液凝固所必需的。现在，VKOR 的一个细菌同源分子的X-射线晶体结构已被确定。该结构所反映的VKOR 存在于跟其氧化还原伙伴（一个与硫氧还蛋白相似的区域）形成的一个复合物中，它相应于电子转移的抑制状态。这个发现为VKOR 利用来自新合成的蛋白还原苯醌指出了一个可能的机制。这项工作可帮助解释VKOR 发生的突变何以能够引起对“华法令”（或称“华法林”）的抵抗力，后者是通过抑制VKOR发挥作用的普遍使用的抗凝血剂。 CO2净增加的反馈效应的最新计算结果(CO2 feedback recalculated) 气候变暖趋于引起二氧化碳的净释放，而这又会引起变暖效应的放大。关于该效应幅度的估计相差很大，从而导致一系列不同的全球变暖预测结果。最近的研究工作表明，这一正反馈的幅度按二氧化碳体积算也许为每变暖一摄氏度40ppm。David Frank及其同事利用南极冰心和一组气候重建数据发现，该反馈很可能要小得多，其中值仅约8 p.p.m.v. CO2 /ºC（这个数值即每变暖一摄氏度二氧化碳的体积浓度增加约8ppm）。 两类超新星的差别 独立工作的两个小组报告了对来自看起来普通的Ibc-型和Ic-型超新星的轻度相对论外流的观测结果。Soderberg等人探测到来自Ibc-型超新星SN 2009bb的明亮射电辐射，它表示可能存在一个0.85倍光速的膨胀速度；同时还有一个非常低的能量，与附近伽马射线暴的射电余辉的能量相仿。Paragi等人观测到来自Ic-型超新星SN2007gr的喷发物之一小部分的轻度相对论膨胀（为光速的0.6倍或更大）。这些发现与一个长期未能得到回答的问题有关系：什么使得少部分超新星爆炸以相对论速度喷发物质、产生一颗大质量恒星爆炸特有的伽马射线暴。Soderberg等人得出的结论是，Ibc-型超新星只有约1%含有“中央引擎”；Kouveliotou等人则认为，大部分或全部Ic-型超新星产生轻度相对论喷射流，但因为它们只占全部能量的一小部分，所以它们非常难以探测到。 封面故事：光脚的不怕穿鞋的 在带衬垫的现代跑鞋于上个世纪70年代问世之前以及在人类进化史上的大部分时间里，人类都是要么光脚跑、要么脚上穿最少的东西跑。现在，Daniel Lieberman及其同事对习惯穿鞋跑者和习惯光脚跑者的生物力学所做比较表明，光脚跑者典型的无碰撞着地方式不仅舒服，而且还有助于避免一些与碰撞相关的重复性压力损伤。运动学及动能分析表明，现代化鞋子允许跑步者脚跟着地，就像他们走路时一样。不穿鞋子的跑步者脚落在脚掌上或脚板心的机会更多。这意味着，他们在着地时经常弯曲他们的脚踝，比穿着鞋子、脚后部着地者所产生的碰撞力小——大家可以比较一下自己跳起着地时在脚后跟上所产生的碰撞力与在脚趾上所产生的碰撞力。本期封面所示为参加本项研究的肯尼亚青少年的脚。他们从不穿鞋，有时一天能跑20公里。他们的脚是健康的、强壮的，而且在不久前每个人的脚都像这样。 Y-染色体实际上是在迅速演化 随着黑猩猩Y-染色体雄性特定区域的测序完成，现在已有可能将其与人类Y-染色体序列进行对比，了解关于人类Y-染色体最近演化的更多情况。两个序列在结构上和基因含量上显著不同，它表明过去600万年存在着迅速演化。这一发现与以下常见观点相悖：Y-染色体是基本上静态的结构，只通过基因丢失非常慢地演化。相反，革新和重塑在人类和黑猩猩Y-染色体的演化中居主导地位。造成这一巨大分歧的可能原因包括基因“搭便车”效应、物种特定的交配行为以及Y-染色体在精子生成中所起作用。 断开碳-碳键的新途径 将来自石油的原料转化成有用化学物质经常需要将碳-氢键或碳-碳键在受控条件下断开。关于通过向金属中心以氧化方式添加碳-氢键来达到这一目的的例子有很多，但以类似方式来转化碳-碳键的例子却很少。Aaron Sattler 和 Gerard Parkin发现，利用一个钨中心及一个不寻常的配体的形成，可以将一个强碳-碳键断开。这个发现提出一个可能性：可以为同样任务开发很多具有合适配体的其他金属中心，从而为将原料转化成有价值的化学物质提供新途径。 Hsp70能够挽救溶酶体 名为 Hsp70 (即热激蛋白70) 在演化过程中保留下来的侣伴蛋白，通过抑制溶酶体膜的“透化作用”来促进细胞存活。对这一过程的机制所做的一项新的研究显示，Hsp70向溶酶体的定位是其细胞保护效应的关键。Hsp70与一种被称为BMP 的“阴离子类脂”结合，这种互动导致酸性神经磷脂酶的活性被激发。Niemann–Pick病（一种严重的溶酶体存储失调症）的患者酸性神经磷脂酶活性降低，用重组Hsp70处理这种患者的细胞，能够纠正这个基因型和恢复发生问题的溶酶体。这项研究为溶酶体失调症的新疗法提供了一个可能的途径。 用大肠杆菌生产生物燃料 植物油和动物油是制造很多生物燃料、表面活性剂、溶剂和润滑剂的原材料。对这些油料的不断增长的需求以及它们有限的供应正在导致粮食竞争、价格上涨和与它们的生产相关的环境问题。通过发酵从丰富的、高性价比的可再生资源来直接生产这些产品是一种具有可持续性的替代办法。Jay Keasling及其同事研究出一种很有希望的方法，它正好能够做到这一点。他们通过基因工程方法对大肠杆菌进行改造，让它直接从简单的糖来生成更复杂的生物燃料——脂肪酯和脂肪醇。他们进而又让大肠杆菌来分泌半纤维素酶，它是来自植物的生物质的一个主要成分。 免疫系统的自我/非自我识别机制 吸收外源DNA的细菌和古细菌配备有宿主免疫系统，该系统能识别和清除外来DNA。其中一个这样的系统是由CRISPR基因调控的，它们编码小RNA（crRNA）。CRISPR位点由重复序列和间隔序列组成。当crRNA间隔序列与互补性的入侵DNA成对时，它便被标记为要清除掉。Luciano Marraffini 和 Erik Sontheimer解决了以下问题：CRISPR位点本身内的间隔DNA怎样不被当成外来的；间隔DNA之外的序列能够与crRNA完美配对，而入侵DNA则无法匹配。这种类型的差异互补性可能是很多自我/非自我识别（所有免疫系统中的一个关键功能）的机制。

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