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waiting82木虫 (正式写手)
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2007年4月5日的《自然要览》
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2007年4月5日出版） 封面故事： 茁长素的调控机制之谜被揭开 Mechanism of auxin perception by the TIR1 ubiquitin ligase 植物激素茁长素调控植物生长的机制自达尔文时代以来就一直困扰着科学家。茁 长素已知通过结合TIR1（transport inhibitor response 1）受体和通过依赖于 泛素（ubiquitin）的Aux/IAA抑制蛋白的降解来调控基因表达。现在，TIR1在与 三种不同的茁长素和一种Aux/IAA肽形成的复合物中的晶体结构的确定表明，茁 长素起一种“分子胶”的作用，促进受体和作为降解目标的蛋白质间的相互作 用。除了揭开茁长素调控机制的奥秘之外，这项工作还首次建立了一种植物激素 受体的结构模型。更碰巧的是，一个像茁长素这样的小分子调控泛素连接酶的方 式，能让科学家找到开发治疗与泛素连接酶缺陷有关的人类疾病的一个新颖策 略。本期封面所示为处在TIR1（蓝色）和IAA7肽之间空腔中的茁长素（表面显示 为绿色）。（Article p. 640; News & Views） 资本主义的三个阶段（Capital idea） Avoiding system failure 在Capitalism 3.0: A Guide to Reclaiming the Commons一书中，Peter Barnes从资本主义的运行机制对其历史做了解释。“资本主义第一阶段” （Capitalism 1.0）以土地圈围、土地短缺和土地稀少而著称；“资本主义第二 阶段”（Capitalism 2.0）以过剩和需要刺激对货物和信用的需求为特点。其代 价包括压力和不平等。Barnes说，我们将要升级到“资本主义第三阶段” （Capitalism 3.0）。 Robert Costanza对我们的“软件规范”进行了评述。我 们第三次是否会是幸运的？（Books & Arts p. 613） 阿秒电子隧道效应的实时观测（Tunnelling out in real time） Attosecond real-time observation of electron tunnelling in atoms 暴露于强光下的原子会失去一个或多个电子，变成离子。在强光场中，这种类型 的离子化通过电子隧道效应发生，该效应是当电子接受的能量太多、以至于它们 能够通过“隧道”穿过正常情况下将它们与原子核束缚在一起的电势障碍时出现 的。现在，这一过程已经在数百阿秒（一个阿秒是一秒的十亿分之一的十亿分之 一，即10-18秒）的一个时间尺度上被实时观测到。目标氖和氙原子被超快远紫 外脉冲电离，然后利用专为此目的而定制生成 的近红外脉冲被观测到。这种 “阿秒隧道效应”光谱技术应能用来控制和帮助了解原子及分子内的电子的动 态。（Article p. 627; News & Views） 神经回路的光控制（Neural circuits in a new light） Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry 复杂的神经工程技术使得人们有可能对活的脑回路进行成像和控制。这一领域的 最新进展涉及将一种来自古细菌Natronomonas pharaonis的光激发的氯化物泵转 染（transfection）进小鼠海马体神经元中，从而能够在毫秒时间尺度上对神经 活动进行抑制。这种方法可以补充通过一个可以光激发的藻通道来激发神经元的 一种现有工具。这两个通道对不同波长的光产生响应，允许对同一回路中的神经 活动进行快速双向控制。在完好的动物身上也是这样，因为具有这两个通道的转 基因蛔虫C. elegans的运动受光的影响。该体系可以通过遗传学方法定位于特定 类型的神经元，因而便出现了这样一种可能性：它有可能导致神经疾病的光学治 疗。（Article p. 633; News & Views） 火星表面反照率模式变化的确与气候变化有关（Shadow dancing on Mars） Global warming and climate forcing by recent albedo changes on Mars 火星表面的反照率模式（由所反射的光对所接收的光的比例的局部变化引起）在 不断变化。现在火星全球环流模型被用来确定这些变化是否与气候变化有关，所 获得的答案是，是的，它们是与气候变化有关。火星表面上大片地方在过去三十 年里变黑了，这是因为那里的尘土被刮走了。气候模拟表明，这些变化造成气温 升高，风压增大，尘暴增强，在尘埃侵蚀和反照率之间产生了一个正反馈环。这 些条件与所观测到的极地盖侵蚀是一致的，甚至还会影响大型沙尘暴的触发。 （Letter p. 646） 32亿年前地球磁场的方向和强度（Geomagnetism comes of age） Geomagnetic field strength 3.2 billion years ago recorded by single silicate crystals 地球的地磁场保护我们不受有害太阳辐射的影响，同时还为了解地核的性质提供 了线索。科学家对其年龄尤其感兴趣，因为它能帮助确定地球的早期性质。太古 代Kaapvaal克拉通（南非）的岩石是地球上保存最好的岩石之一，对来自这些岩 石中的微型磁铁矿包容物的硅酸盐晶体所做的一项分析，被用来获取距今32亿年 前地球磁场的古方向和强度，这是关于“地球发电机”（geodynamo）系统的最 早记录。当时的地球磁场强度似乎只有现在的大约一半，这表明早期地球的大气 层的确是受一个可靠的磁气圈保护而不会受到太阳风的侵蚀。（Letter p. 657; News & Views） 关于陡山沱期微型化石的新观点（Microfossils: mixed messages） Doushantuo embryos preserved inside diapause egg cysts 由中国南方陡山沱期磷化微型化石被鉴定为早期动物胚胎的发现所引起的争论还 在继续。最近有人提出，这些距今大约6亿年的微型化石可能是能够氧化硫的巨 型细菌，与现存的硫珠菌(Thiomargarita)类似。人们对这一观点进行了验证， 发现它是有欠缺的，至少对其中的一些标本来说是这样。新的观测结果显示，这 些胚胎一样的化石中有些被发现存在于被称为“疑缘类”(Acritarchs)的精致的 有机囊中，这与被称为胚胎滞育（diapause）的一种生殖策略是一致的（所谓胚 胎滞育指的是早期胚胎进入一种休眠的“卵囊”状态）。这表明，这些生物是真 核生物。（Letter p. 661; News & Views）对“巨型细菌”解释的进一步质疑 来自Nature杂志“Brief Communications”栏目的一篇在线投稿，该文提出，细 菌一样的微型化石可能曾经被化石形成和保护过程中的异常情况剥去了其外层。 小群体与大机构之间的根本差别（Relationships in an e-society） Quantifying social group evolution 社会群体以电子方式进行互动的动态，在现代社会运行方式中居中心地位。对由 个人组成的两个群体（相互协作的科学家和手机用户）之间的信息交换模式所做 的一项研究，被用来设计一个算法，该算法将信息交换与群体稳定性联系了起 来。所获得的数据表明，小的群体有少数几个很牢固的关系处于核心地位。只要 这些关系存在，群体就会维持下去。但对于大的团体来说，持续变化是稳定性的 关键。这些发现为小群体与大机构之间的根本差别提供了一个新观点。（Letter p. 664） 应对细菌抗药性的策略（Antibiotics: resistance movement） Antibiotic interactions that select against resistance 任何药物的使用，其本身都会产生对具有抗药性的突变体的选择，这是抗菌疗法 不可逾越的障碍。但一项新的研究工作得出的结果表明，选择不产生抗药性也许 是有可能的。过去，研究人员通过一系列组合药物剂量，对那些对药物敏感的细 菌和对药物有抵抗力的细菌的生长速度进行了灵敏的测量，对它们之间的竞争情 况进行了分析。在一定的亚致死浓度时，doxycycline 和 ciprofloxacin的一种 混用剂型优先选择野生型埃希氏杆菌，而不是在一种实验室培养中的一种有抵抗 力的菌种。这个明显的矛盾可以通过一个简单的几何观点从理论上来理解。当 然，亚致死浓度在临床上没有意义，但这项工作的确表明，通过进一步研究，也 许就可以找到对抗药性的选择有所改进的抗菌组合。（Letter p. 668） 一项关于八目鳗胚胎学的重要研究工作（Vertebrate origins） Hagfish embryology with reference to the evolution of the neural crest 八目鳗是与七鳃鳗有关的无颚脊椎动物，也是已知最原始的脊椎动物。它们是如 此地原始，以至于连脊椎都没有。关于这种生物发育情况的研究工作，会显示关 于脊椎动物起源的大量信息，但这样的研究工作一直因极难获得能存活的胚胎而 受挫。第一个关于八目鳗的胚胎学研究是由Bashford Dean完成的，发表于1899 年，从那时起科学家很少进行这方面的尝试。现在，来自日本神户“RIKEN发育 生物学研究中心”的一个小组终于发表了一项关于八目鳗胚胎学的具有里程碑意 义的研究工作。他们从实验室养鱼池中的八目鳗Epatretus burgeri身上获得了6 个胚胎，在固定之前从卵壳上将这些胚胎切了下来，从而避免了Dean一个世纪以 前所碰到的组织变形问题。他们所获得的组织显示了指示神经冠发育的遗传标 记。神经冠是基准动物的一个关键特点，八目鳗神经冠的发育过程与七鳃鳗相关 事件的过程相似。（Letter p. 672; News & Views） “Tregs”的作用机制（immunity tamed） Foxp3 controls regulatory T-cell function by interacting with AML1/Runx1 CD25+CD4+调控T-细胞或称之为“Tregs”对免疫系 |
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