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ningkeqing木虫 (正式写手)
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Nature Contents 13 July 2006 (Vol. 442 pp109 - 222)
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2006年7月13日出版） 封面故事：人造神经运动装置 A high-performance brain–computer interface 本期封面所示为BrainGate飞行员临床试验的第一位参与者Matt Nagle。在颈部 脊索损伤后，他的胳膊和腿不能动了。布朗大学神经科学系的研究人员与生物技 术公司Cyberkinetics及其他三个机构的人员合作，发现与运动有关的信号可通 过一个植入的BrainGate芯片从大脑向外传递，使患者能够驱动一个电脑屏幕光 标，启动简单的自动装置。这种人造神经运动装置有可能为研制可以代替或恢复 瘫痪患者丧失的运动功能的系统铺平道路。（Article p. 164; News and Views; News Feature; www.nature.com/podcast）在这项进展之前，这种类型 的工作主要是在猴子身上进行的。在最近的一例这种研究中，研究人员使这类装 置的运动速度与当前的装置相比有了很大提高，从而使得研制可在临床上使用的 脑机器接口的前景更加乐观。（Letter p. 195）封面图片：Rick Friedman/Corbis 减数分裂过程的控制（Controlling meiosis） Clarifying the mechanics of DNA strand exchange in meiotic recombination Dmc1 (‘disrupted meiotic cDNA’)蛋白最初是在对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中引起减数分裂发生一个缺陷的突变进行甄别过程中识别出来的。 在不久前，尽管有大量分子遗传学研究工作证实了该蛋白在减数分裂中所起的中 心作用，但科学家对Dmc1的生化性质却知之甚少。Matthew Neal 和 Scott Keeney对最近关于减数分裂重组的分子步骤的研究工作进行了评述，重点是Dmc1 及其辅助蛋白。在减数分裂重组过程中DNA链交换的控制是一个复杂的过程，对 有性生殖非常关键，而一种将生化和遗传方法结合在一起的研究方法将对染色体 行为的这个方面做出解释。（Review Article p. 153） Odontogriphus omalus的身份已经搞清（Mollusc of mats' destruction） A soft-bodied mollusc with radula from the Middle Cambrian Burgess Shale Odontogriphus omalus是来自加拿大寒武纪中期Burgess页岩的奇异化石 中的一 个明星，看起来像是一个充气床和一个咖啡研磨机之间的杂交体。它的另一魅力 是其“有问题的”状态，因为原始化石不能与任何已知动物类群对应起来。现 在，根据对189个新标本所做的一项研究，研究人员发现该化石来自一种无壳软 体动物，以古代海床上的藻垫为食。这一重新解释的关键是，研究人员识别出了 软体动物典型的一种早期形式的进食器官，被称为齿舌，它是一种像锉刀一样的 硬器官，用来将藻类从岩石上剥离。这个结果为了解最重要的一个动物类群之一 的早期历史打开了一扇新窗户，并使科学家能够对与寒武纪“爆炸”之前多细胞 动物起源有关的其他几种谜一样的化石进行一次重新评估。（Article p. 159; News and Views） GRB早期余辉开始的时间（First lights） Energy input and response from prompt and early optical afterglow emission in gamma-ray bursts 当观测到一个明亮的伽马射线暴（GRB）时，两种不同类型的光辐射在爆发之后 最初几分钟内也会被看到，它们被称为“瞬发”辐射和早期余辉。GRB 050820a 是去年8月20日发生的一次GRB，它为天文学家提供了回答下面这一问题的机会： “早期余辉是什么时候开始的？”答案是：它并不是像通常所假设的那样是在 GRB触发的时候开始的；相反，它似乎是与根据瞬发光学和伽马射线辐射所测量 出的能量释放有关的一种响应或反响。这个结果为GRB研究开辟了一个新领域， 因为对脉冲能量的响应可被用来探索喷射流和周围介质的性质。（Letter p. 172） 性能超过晶体电子装置的液相电子装置（A practical solution） Ultrasensitive solution-cast quantum dot photodetectors 今天最好的电子和光电子装置是通过在一个单晶基质上进行半导体晶体生长制成 的。近年来Nature上发表了100篇以上关于其他可供选择的装置的论文，这些装 置是从溶液相获得的。与传统的晶体化的半导体装置相比，来自溶液的装置有很 多优势，如容易制造，物理上具有灵活性，而且最为重要的是成本低。所存在的 问题是，与单晶装置相比，来自溶液的装置电子性能比较差。但这种情况现在有 可能改变：来自多伦多大学的一个小组报告了这样一个体系，即硫化铅的胶体量 子点，它的性能实际上超过了最新的晶体装置。（Letter p. 180） 大气中羟基自由基的变化（Radical thinking） Strong correlation between levels of tropospheric hydroxyl radicals and solar ultraviolet radiation 羟基（OH）自由基主要决定大气的氧化能力。它对于清除影响人类健康、气候变 化和作物产量的污染物很重要。人们普遍认为，空气污染的增加从长远来讲会威 胁到大气的氧化功效，但关于OH趋势的数据却非常缺乏。因此，1999和2003年间 在德国南部Hohenpeissenberg气象观测站所获得的一组长期测量数据非常受欢 迎。这些数据表明，OH水平没有可以观测到的趋势。令人吃惊的是，鉴于这种自 由基所参与的很多反应，OH的变化与太阳紫外辐射有密切的、线性的关系。 （Letter p. 184; News and Views） 非火山地震的根源（Tremor on a plate） Low-frequency earthquakes in Shikoku, Japan, and their relationship to episodic tremor and slip 非火山地震（与由岩浆在火山下运动所产生的地震活动相似、但却发生在与任何 火山活动相距很远的地方的地震活动），大约6年前首次在日本东南的南开海槽 消减带被观测到，随后在卡斯卡底古陆消减带和在圣安德列斯断层下都被观测 到。造成这种“新型”地震活动的机制仍然不清楚。现在，来自日本西南的地震 监测结果被用来确定与非火山地震相关的低频率事件的位置。这些地震发生在板 块界面上，这一证据和其他证据表明，它们以及相关的地震是由板块界面上的由 流体导致的剪切滑动产生的，而不是由流体的流动直接产生的。（Letter p. 188） 最喜欢酸的产烷生物（A taste for acid） Isolation of a novel acidiphilic methanogen from an acidic peat bog 微生物学家成功培养出了迄今所发现的最喜欢酸的产烷生物。新物种是在纽约州 的McLean沼泽中发现的，是被称为“甲烷微生物”的一个类群中的一员。该物种 喜欢在pH值为5左右的环境中生长，以前这个纪录的保持者为Methanobacterium espanolae，它的最佳pH值在5.5和6之间。虽然其他一些产烷生物能在pH值低至 4.5的环境中存活，但该新物种是第一个在这样的酸性条件下表现出生长和最佳 产烷性能的物种。生活在酸性土壤泥炭沼泽中的微生物是大气甲烷的重要来源， 这种甲烷与全球变暖有关。（Letter p. 192） 一类新的小RNA：piRNA（A new type of RNAi） A germline-specific class of small RNAs binds mammalian Piwi proteins 在RNA干涉中，小RNA（siRNAs 或 miRNAs）被用来调控基因表达。它们作为特征 因子，将 RISC复合物引导向互补的mRNA目标。RISC的一个主要成分是Argonaute 家族的一种蛋白。现在，独立进行研究工作的两个小组发现了一类新的小RNA， 它们与Argonaute家族的一个分支、即Piwi类蛋白发生相互作用。这些睾丸特有 的小RNA（被称为piRNA）比以前所描述的小RNA稍长一些。piRNA功能尚未确定， 但它们也许在精子的产生中扮演一个角色。（Letters pp. 199, 203） 肌浆球蛋白-V的三维结构（Myosin V: special delivery） Three-dimensional structure of the myosin V inhibited state by cryoelectron tomography 人们对细胞用来将特定成分送到正确地点的机制越来越感兴趣。运动蛋白肌浆球 蛋白执行很多这样的运输功能。现在，Liu等人已经确定了肌浆球蛋白-V一种被 抑制状态的三维结构：该结构显示了解决将一个分子马达从其目的地返回出发点 的问题的一个新机制。当肌浆球蛋白-V没有运载货物时，它采用一种紧凑的结 构，该结构与迅速作踏板运动的肌动蛋白细丝结合在一起。在另一篇论文中， Thirumurugan等人利用各种不同的方法证明，在没有货物时，肌浆球蛋白-V与货 物结合的区域结合到其自身的运动区域上一个特定目标上，抑制其自己沿肌动蛋 白轨迹的运动，削弱其与肌动蛋白的结合。这两篇论文揭示了细胞所采用的、将 货物运输置于控制之下的巧妙方法。（Letters pp. 208, 213） |
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