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【转贴】《自然》December 13, 2007 中文摘要
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《自然》December 13, 2007 中文摘要 封面故事： 关于P-型ATP酶的一组研究论文 P-型ATP酶是对所有真核生物和很多原核生物具有根本重要性的阳离子泵。本期Nature上三篇论文介绍了关于这一超级家族关键成员的结构及功能研究。本期封面所示为钠离子和钾离子泵的结构，是由Morth等人在本期杂志上以3.5埃的分辨率描述的，同时还刊登了J. C. Skou关于其50年前发现依赖于钠离子和钾离子的ATP酶活性的原始笔记。这篇论文显示了与钾相结合的状态，同时还暗示了一种依赖于电压的调控基础。这些结果部分是通过与Skou所做实验相似的动能实验获得的。Olesen等人介绍了肌质网Ca2+-ATP酶（钙泵）的新的晶体结构，同时还有关于功能的研究工作，并且最终呈现了关于钙运输的一个完整机制。在植物和真菌中，细胞离子平衡状态和膜势是由胞质膜H+-ATP酶（另一种P-型ATP酶）提供动力的。Pedersen等人介绍了它的X-射线结构，提供了关于它是如何沿一个陡峭的电化学梯度来泵输质子的有关线索。 海上异常波浪产生原理研究 水手们几个世纪以前就知道，异常的巨大波浪似乎能够毫无征兆地就出现在海洋上。碰上这种“恶棍”波浪的可能性最近被发现远远大于从传统波幅统计中所能预计的程度。为了解这种事件的物理原理，Solli等人在一个光学系统中对“恶棍”波浪的概念进行了研究。利用一个新的实时探测方法，他们研究了一个体系（基于一种具有显微结构的光纤），该体系能够暴露出极陡的大光波，它们是因一组几乎相同的光脉冲的注入而产生的罕见结果。这种“恶棍”光波是当随机噪音以一定的频率变化、在一个明确限定的时间窗口内扰动最初平滑的脉冲时产生的。 女性脊柱的特别之处 背痛是人们请病假的一个重要原因，是直立行走（人类及其祖先不同于其他动物的一个鲜明特征）所带来的困难的证明。由于在人类历史及史前的大部分时间，成年妇女都把很多时间花在怀孕或哺乳上，所以妇女还有另外一个演化问题。怀孕因不断改变身体的重心而使得直立行走的不稳定性变得更加严重。Whitecombe等人对能够平衡胎儿负荷的、女性脊柱所特有的那些解剖学上的适应性特征进行了详细分析，发现直立行走的南猿（而不是非直立行走的黑猩猩）也有类似的适应性特征。 “银河系”的内“晕”和外“晕” “银河系”银盘之外的区域（称作“晕”）过去长时间被认为是一个均一的实体，由古老恒星组成。但最近对“晕”内少量天体所做分析表明，它们并不是由同一类天体组成的。现在，根据来自超过2万颗恒星的光谱数据，研究人员发现“晕”是由两个大体上交叠的结构成分组成的：内“晕”和外“晕”。内“晕”与整个“银河系”在同一方向上缓慢转动；外“晕”向相反方向转动，比氦重的元素含量相对降低。内“晕”可能是由一系列耗散性合并过程形成的，而外“晕”则是通过无耗散的过程及原始银河系星团的潮汐式破坏形成的。 哺乳动物演化并非走直线 哺乳动物的演化经常被说成是一个线性过程，关键特征是从作为其祖先的爬行类动物的相关特征发展来的，而且是不断增添的：如中耳是从颌关节演化来的，臼齿是从爬行类简单的尖齿演化来的。 但正如罗哲西在一篇Review Article中所反映的那样，大量最近发现的化石彻底改变了这一观点。哺乳动物的演化所走过的远远不是一条直线，而是一个复杂的、分叉的网络，其中有若干个死胡同：哺乳动物特征在几个单独的支系是重复演化的，有时这些特征还会丢失。 超导“胶”的起源问题 也许在高温超导领域目前争论最多的问题是将电子结合成超导对的超导“胶”的微观起源问题。两种主要观点分别是晶格振动（声子）和自旋激发。还有一种可能性，那就是，电子是在没有调控因子的情况下成对的。Niestemski等人报告了被称为PLCCO的电子掺杂的超导体的在空间上可以分辨的、并且可以重复的光谱，它显示在该材料的电子激发中有一个位于10.5 ± 2.5 meV处的集体模式。这个发现与该模式的电子（和/或磁？）起源是一致（也可能与超导“胶”观点是一致的），也与在该过程中涉及自旋激发而不是声子的观点是一致的。 核小体的位置及定位机制 核小体（染色质的基本单元）的定位对很多依赖于DNA的过程有深远影响，但细胞中所涉及的定位机制却并不是特别清楚。现在，研究人员利用野生型细胞和染色质调控因子Isw2的一个突变体，确定了核小体在酿酒酵母整个基因组中的位置。该调控因子在基因的5´端和3´端发挥作用，从而在数百个基因间区域增加核小体密度。重要的是，Isw2通过抑制异常的非编码转录来帮助从相对于启动子的正确取向开始进行转录。 “卡西尼”获得土星环流图像 关于在距地面较高处有一个由束缚的粒子组成的环流（ring current）围绕地球的观点首次出现在20世纪早期。这个观点被证明是正确的，对该环流及其组成的测量工作于 1957年进行。后来人们在木星上也发现了不同性质的环流，并且推测土星也有这种环流。现在，安装在“卡西尼”探测器上的磁圈成像仪器获得了土星环流的图像。该环流是高度可变的，具有强经向不对称性，与该行星几乎成刚性共同转动。这与地球的环流形成对比，后者没有自转调制，且最初的不对称性取决于局部效应。 决定热带气旋强度的因素 关于热带气旋活动对全球变暖的响应问题我们很不了解。科学家经常假设，海洋表面温度越高，越有利于气旋形成和加强，但事实可能并不是这样，因为其中还涉及很多其他因素。Gabriel Vecchi和Brian Soden对海洋表面温度变化与一种被称为“热带气旋潜在强度”的指标（该指标为气旋强度提供一个上限）之间的关系进行了研究。他们发现，潜在强度的变化与变暖的区域结构密切相关，而不是与局部海洋表面温度密切相关——比热带平均温度更高的区域以潜在强度增加为特征，反之亦然。这说明，热带气旋活动对气候自然变异（往往涉及海洋表面温度局部化的变化）的响应可能大于对由温室气体诱导的更为一致的变暖模式的响应。 控制“转座子”的一种办法 在变化中的环境中进行的细菌培养有时会积累突变率增大的“转座子”（mutator）品系，可能会增强它们进行适应性演化的潜力。这种情况经常发生在临床条件下。如果“转座子”要长久存在，它们就需要一个一致变化的环境。与寄生体（如病毒）共同演化是能够提供这种环境的一个情形。现在，用假单胞菌所做的实验表明，与一种自然出现的噬菌体共同演化会明显提高细菌突变率，导致噬菌体绝灭概率增高。因此，以噬菌体种群为控制目标可能是在临床感染环境中削弱对“转座子”选择性的一种办法。 疟原虫在人体中的三种存在状态 疟疾研究中的一大困惑是，被感染儿童临床症状很多——从轻微流感症状到昏迷和死亡都有。现在，对从人类患者身上分离出的疟疾寄生虫所进行的一次大型转录分析，揭示了造成这种差异的一个可能的线索。镰刀性疟原虫在人类宿主身上以三种不同生理状态存在，它们可以被分别描述为一种积极生长状态、一种对饥饿的反应状态和一种环境压力反应状态。这一发现对于用目前的药物进行治疗以及对于未来药物和疫苗的开发都具有重要意义。 [ Last edited by laizuliang on 2007-12-13 at 16:32 ] |
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