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【转帖】《Nature》 vol.463 (7281), (4 Feb 2010) 中文摘要
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《Nature》 vol.463 (7281), (4 Feb 2010) 中文摘要 导致肥胖症的基因突变 肥胖症是一种具有高度遗传性的疾病，但迄今所报告的遗传关联性只能解释身体质量指数遗传变化的很小一部分。两个小组报告了染色体16p11.2上所发生的基因删除，它们也许可解释所谓“高外显率”突变中部分“缺失的遗传性”。这类突变很罕见，但一旦存在，就会以非常高的频率被与严重肥胖症联系起来。这跟与临床症候联系不是很密切的更为常见的基因缺陷形成对比。Bochukova等人在300个患有严重早发性肥胖周的患者身上发现了罕见的复发性版本数突变体，它们是由涉及包括SH2B1（已知参与“莱普亭”和胰岛素的信号作用）在内的几种基因的删除造成的。这些患者很多还患有神经发育症。Walters等人在31个患有一种以前未被识别出的极端肥胖症的患者的染色体16p11.2上识别出至少593个千碱基对的删除。他们用来识别病灶的策略（利用数量较少的、表现型较好的极端表现型人群进行研究，继之以定向全基因组关联研究和“population cohort”研究）有望作为一种手段，来识别更具普遍性的复杂代谢疾病中“缺失的遗传性”。 流感病毒蛋白的两面性 当前的H1N1流感病毒对成熟的抗病毒药物金刚胺和金刚乙胺有抵抗力。这两种药物以M2蛋白为作用目标，该蛋白是一种多功能跨膜质子通道。这个通道的结构一直是一个有些争议的话题，因为M2通道一部分的X-射线晶体结构所显示的电子密度相应于微孔N-端那一部分的单一金刚胺分子，而该通道更大一部分的溶液NMR结构则显示有四个金刚乙胺分子结合到螺旋体C-端朝向类脂的表面上。现在，随着处在一个磷脂双层中的M2通道的高分辨率结构（该结构利用固态NMR光谱获得）的发表，这个问题似乎已经解决。该结构显示金刚胺有两个结合点：N-端通道腔中一个高亲和度点和C-端蛋白表面上一个低亲和度点。这项工作对于新兴抗流感药物的开发可能会有价值（这是一个重要目标，因为2009年的季节性流感病毒对金刚胺是敏感的，但对“达菲”（Tamiflu）却有抵抗力），这便提出一个可能性：将来可能会出现多种抗药性病毒类型。 支配细胞命运的机制 胚胎干细胞的分化既需要对自我更新进行抑制，又需要对一个特定的分化通道进行激发。被称为微RNA（miRNA）的小型非编码RNA作为支配细胞命运的重要物质正在被人们所认识。现在研究发现，一种名为“let-7”的著名miRNA负责抑制胚胎干细胞中的自我更新程序。这种抑制可以被一组“胚胎干细胞调控型miRNA”（称之为ESCC miRNA，它们调控细胞周期）逆转，说明“let-7”和ESCC miRNA之间的互动提供一个能够支配细胞命运的机制。 蛋白酶抗疟疾目标 疟原虫生命周期的一个关键部分（也是使通过蚊子向其他宿主传播疟疾成为可能的一个部分）涉及在宿主血红细胞内的一个生长阶段。在这个阶段，疟原虫细胞将几百种蛋白输出到宿主血细胞中，它们会将宿主血细胞改造成一个适合疟原虫繁殖的环境。注定要被输出的蛋白包含一个保守主题，即PEXEL，而当这个主题在内质网中被分解之后，蛋白便能转位到宿主细胞中。现在，两项独立的研究工作显示，分解PEXEL主题的酶为门冬氨酰蛋白酶“plasmepsin V”。这一发现的直接意义是，它表明“plasmepsin V”是抗疟疾药物的一个潜在作用目标。 太阳系外行星大气层的地基观测研究 空间红外光谱仪器已在被称为“热木星”的太阳系外行星的大气中成功识别出了H2O、 CH4、CO2 和 CO等各种不同分子。现在Swain等人报告了在太空望远镜无法观测的近红外波长对“热木星”HD 189733b的光面发射光谱所做的基于地面的观测研究。他们在约3.25μm处发现了一个明亮的发射特征，该特征利用假设局部热动态平衡条件的当前模型是不能预测到和难以解释的。来自甲烷的荧光发射（与在太阳系行星大气中所看到的相似）似乎是一个可能的解释。这项工作表明太阳系外行星上的大气化学要比以前所想的更复杂，同时它也将太阳系外行星分子光谱学研究领域向地基望远镜敞开了大门。 封面故事：雾气中的蜘蛛网  在有雾的早晨，蜘蛛网会闪闪发光，这表明它们能以很高效率从潮湿空气中收集水滴。对草间蜘蛛（Uloborus walckenaerius）的网所做的一项研究显示，这种能力取决于蜘蛛网湿了之后所发生的一个结构变化。“湿后重构”的纤维以周期性纺锤节为特征，后者由随机的纳米纤维构成，被排列整齐的纳米纤维结点分隔开。这种结构在纺锤节和结点之间产生一个表面能量梯度，并在作用在与纺锤节或结点相接触的水滴上的压力上产生一个差别。这样可以确保水能在结点周围不断凝结，然后被输送到纺锤节上，在那里它能积聚成悬挂起来的大水滴，如本期封面所示。模仿变湿的蛛丝结构的一种人造丝也能从薄雾中收集水滴。这项研究对于设计能从雾气中收集淡水或在工业过程中过滤液体气溶胶的功能性表面的工作可能会有启发。 光合作用中的量子效应 光合作用中最令人着迷、被研究最多的特征之一是能量在光合作用复合物中进行传输的极高效率。一项新的光谱研究，通过直接显示室温下在来自Chroomonas CCMP270海藻的5-纳米宽的光合作用蛋白上电子激发的量子相干共享，证实了人们早先提出的量子效应可能在其中发挥作用的暗示。观察表明，这些蛋白内相距较远的单元被量子相干连接在一起，以增强集光效率。 圣安德烈斯断层地震发生带下的形变过程 尽管人们已经进行了广泛研究，但关于圣安德烈斯断层地震发生带下的形变过程仍然有很多东西有待发现。现在，美国地质调查局的David Shelly报告了对从2001年年中到2008年观察到的地震情况所做的一项分析，他采用的方法所能达到的时空分辨率高于以前在该地区所能达到的程度。其分析显示，圣安德烈斯断层在帕克菲尔德附近是地壳底部一个连续结构，同时它也揭示了在地震发生带下的那部分断层上的人们以前不知道的、复杂的形变模式，其中包括以高达每小时80公里速度迁移的震动序列。 马达加斯加的哺乳动物最初乘木筏而来 马达加斯加有一个非常引人瞩目而又非常奇特的动物区系。虽然马达加斯加的哺乳动物与非洲哺乳动物有远亲关系，但它们显然已经孤立进化了数千万年。它们的祖先是怎样到该岛上的？1940年，杰出的古生物学家George Gaylord Simpson提出，哺乳动物是乘坐木筏随波逐流从非洲到达那里的，这就是所谓的“Sweepstakes”假说。这个假说可解释本地动物区系的古怪特点——只不过洋流是向相反方向流的，即是朝着非洲方向的，而不是远离非洲方向的。但认为马达加斯加和非洲大陆陆地直接相连的另一种解释也被排除了，因为马达加斯加在哺乳动物开始它们演化旅程时是一个岛屿。Jason Ali 和 Matthew Huber提出了解决这一问题的一个办法：对始新世（距今超过5000万年前）时的洋流所做的一项重建工作表明，在一段短暂的时期内，洋流的确是从西向东流的，从而使得动物能够通过木筏到马达加斯加定居。 人类与老鼠的共同之处 Edvard Moser及其同事发现，大鼠和小鼠拥有关于它们周围环境的一个方向图，是由被称为“网格细胞”的大脑皮层神经元产生和更新的。该发现是近年来最为激动人心的神经科学发现之一。这些细胞为自我定位提供了一个周期性非常强的表述。这便自然引出一个问题：人类是否也有一个类似机制？Christian Doeller、Caswell Barry 和 Neil Burgess的一篇论文为这个问题提供了答案。在这项研究中，他们将自由运动大鼠网格细胞的单元记录与在虚拟环境中穿行的人的全脑磁共振成像（fMRI）结合在了一起。Doeller等人能够检测到代表一个人在虚拟现实环境中位置的宏观fMRI信号，该信号符合定义网格细胞编码的标准。所以，人类似乎是用一种与啮齿类动物非常像的方式来表示位置和支持空间认知的。 |
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江雷院士新作
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Directional water collection on wetted spider silk p640 Many plants and animals make use of biological surfaces with structural features at the micro- and nanometre-scale that control the interaction with water. The appearance of dew drops on spider webs is an illustration of how they are one such material capable of efficiently collecting water from air. The water-collecting ability of the capture silk of the Uloborus walckenaerius spider is now shown to be the result of a unique fibre structure that forms after wetting. Yongmei Zheng, Hao Bai, Zhongbing Huang, Xuelin Tian, Fu-Qiang Nie, Yong Zhao, Jin Zhai & Lei Jiang doi:10.1038/nature08729 |
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3楼2010-02-04 09:54:55