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【转贴】《自然》March 27, 2008 中文摘要【已搜索无重复】
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《自然》March 27, 2008 中文摘要 封面故事： 人类最早定居欧洲的时间已确定 石器时代考古学中最有争议的话题之一是人类最早是什么时候在欧洲定居的。这个时间一直都非常难以确定，因为已知最早的定居点的年代难以精确确定，而且这些地点只有石器而没有人类残骸。 现在，随着一块与来自西班牙北部Atapuerca出土人类化石的著名地点的 Sima del Elefante洞穴沉积物的石器及动物骨头相关的人类下颚骨的发现，这个问题已经变得比较清楚了。 研究人员利用不同年代测量方法，将所发现化石的年代确定为在距今110万年和120万年之间，从而使得这一地点成为关于人类定居欧洲的最古老及年代记录最准确的地点。本期封面所示为所发现化石中关键的一个，即人类下颚骨碎片ATE9-1，现存于西班牙布尔戈斯的“国家人类进化研究中心”（Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana）。 造血干细胞向血液中的释放由生物钟调控 造血干细胞（HSCs）在血液中循环，从血液中到全身各处。现在，这些细胞向血液中的释放被发现是由身体节律调控的。在小鼠体内，HSCs响应于由连续光照或12小时的时差所诱导的节律振荡而发生显著波动。细胞激素CXCL12在干细胞中表达的时机，也因由骨髓中的神经元局部发出的肾上腺信号而与这种振荡同步。在动物休息过程中干细胞向血液中有节奏的释放说明，该现象在再生中有可能扮演一个角色。 自旋-轨道耦合效应并非可以忽略 基于碳的材料被认为是自旋电子及自旋量子位等应用中很有希望的候选材料，因为它们的电子自旋被认为异常稳定。尤其是，过去人们曾假设电子自旋与其轨道运动的效应（自旋消相干的一个来源）是可以忽略的。现在，Kuemmeth等人否定了这一假设。根据关于高质量的、干净的单壁碳纳米管的一组详细的电子输送测定结果，他们观测到了电子自旋-轨道耦合的直接特征。这一发现可能会导致在纳米管中实现量子位的新的设计原理。而且，所观测到的自旋-轨道耦合也许还能被证明是一种很有价值的工具，可以作为碳纳米管中电子自旋的全电控制（all-electrical control）的一个机制。 采用乙醛的Mannich反应的有效催化条件被确定 传统上，有机化学反应催化剂不是酶就是金属复合物。但是最近，小的有机分子（被称为有机催化剂）突然进入了人们的视野。有机催化剂对于催化一系列有用的反应很有效，包括被称为Mannich反应的一个碳-碳键形成过程。但遗憾的是，当使用最简单的基质乙醛时，这些反应总会失败。现在，Yang等人通过确定采用乙醛的Mannich反应的有效催化条件，填补了有机催化领域的这一空白。这一成果大大扩充了有机化学家的化学“工具箱”，对于合成手性、生物活性化合物将尤为有用。 海洋的氧化还原状态 地球大气中氧的生成，被认为是在元古宙（Proterozoic Eon）将要开始及结束时（距今大约25亿年至5.5亿年前）分两步进行的。然而， 人们对发生在这两个步骤之间的海洋的氧化状态及深海氧化的时间却仍然很不了解。现在，Scott等人利用来自黑页岩的钼及总有机碳数据来了解海洋的氧化还原状态。钼是营养循环过程的一个重要参与者，其供应状况对地球的氧化还原状态是高度敏感的。他们获得的结果为地球上氧的生成的历史背景提供了一个新的说法，并且对于研究地球上动物出现之前的事件也将有参考价值。 生物复杂性与其演化能力之间的关系 随着越来越多基因组序列数据的获得，研究人员就可以通过复杂的分析来研究有关遗传及表现型的演化生物学问题。Wagner等人通过测定基因多效性（pleiotropy，即一个基因突变所产生的多种效应）在小鼠骨架特征上的效应，对演化生物学中的一个基本问题——生物复杂性与其演化能力之间的关系进行了探讨。关于小鼠基因组中影响70个骨架特征的102个定量特征位点的数据表明，对于高等生物来说没有“复杂性成本”（cost of complexity），因为大多数突变只影响很少的特征，而且这些效应的大小并不会增加复杂性。 昆虫激素对雄性和雌性果蝇的不同影响 尽管两性之间存在极大的行为差异，但令人吃惊的是，对任何物种，研究人员都几乎没有发现能够将雄性与雌性脑区分开来的解剖特征。现在，用果蝇所做的研究工作揭示了雄性和雌性之间在其对昆虫激素cVA (cis-vaccenyl acetate)的反应方面存在差异的一个引人注目的例子。雄性释放该激素，而雄性和雌性都能探测到该激素，而且它们都是通过其触须中明显完全相同的神经回路来探测的。 该激素的气味诱使雌性去接受雄性，但在作为竞争对手的雄性身上，它却抑制求偶行为。用来获得这一发现的单一神经元跟踪方法也应当可用来研究其他通过遗传手段能够跟踪的物种的神经系统，如小鼠。 小鼠对向上运动的目标特别敏感 任何神经回路（如眼睛中的视网膜）的功能与其连接情况直接相关，这是由不同类别神经元的功能及其对伙伴的选择决定的。这些特征由每个神经元的基因组成及分子相互作用决定，但一直难以从基因层面上到细胞结构和回路功能层面上建立一个连续的联系。In-Jung Kim等人研究出一个解决这一问题的新颖的交叉学科方法，并将其应用于视网膜神经节细胞。他们发现了一种新型的视网膜神经元，是由一个基因标记识别出的，这种神经元具有一个独特的细胞形状和一个独特的功能。这种类型的所有细胞都指向一个方向。令人惊异的是，这些细胞对在通过生物物理方法根据其结构预测出的方向上（即向上的方向上）运动的目标反应最好。该发现提出了一个有趣的问题： 为什么小鼠会对向上运动如此敏感？ 与植物气孔闭合有关的一种蛋白 叶子下面的气孔控制植物与大气之间二氧化碳和水的交换。气孔孔径由跨越保卫细胞（guard-cell）膜的离子和代谢物的运输来调控。此前，没有植物胞质膜阴离子通道亚单元被克隆出来，这也许有点让人吃惊，而且研究表明，动物阴离子通道的同源基因并不编码植物的功能性离子通道。现在，两个独立的研究小组发现了一种蛋白，它是S-型阴离子通道功能的一个必要成分，是气孔响应于各种生理及压力刺激而闭合所必需的。被称为SLAC1的这种蛋白是真菌和细菌二羧酸/苹果酸运输蛋白的一个“远房亲戚”（亲缘关系较远的同源物）。 分析复杂疾病病因的分子网络方法 复杂的人类疾病源自很多遗传及环境因素的相互作用。为了描绘出造成肥胖症的各种因素的一个画面，研究人员将基因表达作为来自年龄在18-85岁之间的数百位冰岛人的血液和脂肪组织中的一个量化特征进行了评估。结果显示，对身体质量指数较高的人来说，在脂肪组织中有出现某种特征的基因激发模式的倾向，而在血液中出现这种倾向的程度要小得多。由脂肪组织数据所构建的一个转录网络与一个基于小鼠脂肪组织数据的网络有显著的交叠。有一种观点认为，复杂疾病是受到基因及环境影响的分子网络的紧急特性。对这一观点的实验支持来自用小鼠进行的一项研究。研究人员对小鼠基因表达网络所发生的扰动进行了分析，这种扰动和与肥胖症、糖尿病和动脉粥样硬化相关的代谢特征相关联。三种基因，即Lpl、Lactb 和 Ppm1l，被发现是以前未知的肥胖基因。这种“分子网络”方法让我们看到这样一个前景：治疗方法也许应以整个“疾病网络”为目标，而不是以一、两个特定基因为目标。 |
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