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yexuqing木虫之王 (文学泰斗)
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【转贴】《Nature》 vol.453 (7197), (12 Jun 2008) 中文摘要【已搜索无重复】
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《Nature》 vol.453 (7197), (12 Jun 2008) 中文摘要 fMRI方法的局限性 功能性核磁共振成像（fMRI）已成为神经和认知科学中神经成像的主流。它测量神经活动后血液动态变化，并有可能最终显示脑组织的详细内容。但在一篇综述文章（Review Article）中，Nikos Logothetis提醒人们，从fMRI数据得出的结论经常会忽略这种方法实际上的局限性。Logothetis对当前的fMRI技术做了一个概述，概括介绍了我们目前对血液动态信号的认识以及它们在解读神经成像数据方面所存在的局限性。 多巴胺信号作用影响食欲及药物上瘾的一个新机制 多巴胺信号作用的中断被发现与精神分裂症及药物上瘾等精神疾病的发病有关。磷蛋白DARPP-32是纹状体（striatum）中多巴胺信号作用的一个主要调控因子，而纹状体是大脑中的一个区域，这里的多巴胺能活动与奖赏和学习有关。现在，研究人员发现了一个涉及DARPP-32的核积累的新颖的信号传导级联，这个级联是由药物滥用及食物等自然刺激所诱导的。这个级联的破坏会改变药物的行为效应，降低食欲。这说明，该机制在活体中的多巴胺信号作用中扮演一个角色。 DegP蛋白酶伴护分子的功能 DegP是细菌包膜中的一种蛋白酶伴护分子，参与蛋白质量控制及外膜蛋白（OMP）的生物生成。在这项研究中，Clausen及其同事发现，误折叠蛋白的结合会将六聚体DegP变成12聚体和24聚体的多聚物。这些粒子的结构分析显示了一个蛋白包装结构，其中心腔室能适应基质的尺寸和浓度。然而，DegP的内腔起拮抗作用，以保证折叠的OMP原体（protomers）能够安全穿过周质（periplasm），同时消除误折叠的蛋白。 物质波中“安得森局域化”现象的直接观测 “安得森局域化”是波动物理学中的一个现象，最初是在50年前被预测到的，发生在电子在晶体中输送的情境下。它是在多个散射路径之间的干涉使扩散停止时发生的。该现象对光波、微波、声波和电子气已有报道，但对物质波尚未有报道。现在，两个小组报告了对物质波中“安得森局域化”的直接观测。两个小组都是用一个光晶格中的超冷玻色-爱因斯坦凝聚态（相当于最初研究工作中所用的电子）进行的研究。Billy等人对在一个激光散斑中运动的原子进行了研究。Roati等人所采用的是由波长不等的激光获得的光晶格的叠加。这些系统的“受控紊乱”（controlled disorder）对于奇异量子相的研究应当有参考价值。 Oxypnictides的超导性来自哪里？ 继转变温度约为26 K的新型超导体LaFeAsO0.89F0.11的合成之后，很快又有了关于掺杂的四层oxypnictides具有更高转变温度的报道。本期Nature上有两篇论文与这样一个重要问题有关：这种非传统的超导性来自哪里？De la Cruz等人报告了用这类新型超导体的母化合物所做的中子散射实验。他们发现，LaO1−xFxFeAs的基态是一种弱自旋密度波反铁磁体，在低于155 K的温度下发生突然的结构畸变。氟掺杂能抑制磁序和结构畸变，而有利于超导性的产生，这说明该类物质与具有高转变温度的铜氧化物具有相似的物理性质。Hunte等人报告了在非常强的磁场中（磁场强度高达45特斯拉）对LaFeAsO0.89F0.11所做的电阻测量，其结果表明，高临界场（upper critical field）Bc2有一个异常高的数值，而该参数又是一个关于超导性的关键参数。 碳烯Hydroxymethylene已被合成 带有只形成两个化学键、包含两个非键合价电子的一个碳原子的有机分子被称为碳烯。很多这样的分子是高度活泼的，长期被认为寿命太短，不能进行直接观测。在这些分子中，人们对hydroxymethylene (H–C–OH)尤为感兴趣，因为它与甲醛的光化学反应有关，而且被认为在地外环境中能形成碳水化合物。虽然它从未被观测到，但现在hydroxymethylene已被合成，然后又在11 K的温度下被束缚在了一个氩基质中。即便是在这些条件下，它也会以一个只有2小时的半衰期发生重排，形成甲醛，所采用的机制涉及快速的氢隧道效应。这意味着，hydroxymethylene不大可能用光谱方法被识别出来，其寿命也不大可能长到能参与太空中糖的形成。 Bushveld铂族元素主要来自地幔 Bushveld Complex是世界最大的层状侵入体和铂族元素矿藏，在距今20亿年前进入南非的Kaapvaal craton中，后者是地球上目前尚存的最早的大陆核之一。Bushveld矿石的放射性Sr和Os同位素特征通常被认为是由被大陆壳污染造成的，然而该侵入体的规模及其侧向均一性一直与这样一个模型相矛盾。现在，Steven Richardson 和Stephen Shirey发现，来自该侵入体对面的距今大约20亿年的金刚石中的硫化物包体最初的Os同位素比例，甚至要比Bushveld硫化物矿石中的Os同位素比例更高（放射性更强）。硫化物Re-Os及硅酸盐Sm-Nd和 Rb-Sr同位素组成表明，大陆地幔的构成部分很可能对金刚石和Bushveld Complex的形成都做出了贡献。同年代的金刚石可以提供关键证据证明，Bushveld铂族元素的主要来源是地幔而不是地壳。 雌性凹耳蛙排卵时也能发出超声信号 凹耳蛙（Odorrana tormota）是一种在急流噪声环境中的树上生活的夜行动物，它们进化出了用超声波进行通信的系统。新的研究工作让我们看到这个系统有多么成熟。在多数蛙类中，声音展示是雄性的专利。但在凹耳蛙中，雌性在排卵时也能发出超声信号，而雄性可以用一到两度的敏锐度来定位它们的信号。这种本领可与具有最高定位敏锐度的脊椎动物相媲美，如猫头鹰、海豚、大象和人类等。凹耳蛙的定位准确性最为突出，因为它们的头部较小；而且这种准确性还表明，高频听力除了能够避免被环境噪声掩盖外，另外还有一个选择优势。 “确定效应”的实验解释 “确定效应”（或称“艾勒悖论”）是行为和社会科学中最重要的悖论之一。它认为，人、甚至动物都倾向于选择两个前景中较安全的一个，即便所选择的这个前景可能并不能给其更多报偿，如果这样做肯定能保证得到一个好结果的话。该效应似乎是反直觉的，其内在机制尚不清楚。本期Nature报告了一组设计用来澄清这一问题的实验，实验是用以金钱作奖赏的人类志愿者和以蔗糖作奖赏的蜜蜂进行的。它们为这个问题提供了一个简单而新颖的解释。实验结果符合一个简单的、基于过程的行为模型，能够解释可根据经验做重复性决定的人类及其他动物的“确定效应”。“确定效应”是当难以区分不同奖赏时出现的，而“反向确定性”（reversed certainty）是当很容易进行区分时出现的。 建立非人类灵长目亨廷顿疾病模型具有可行性 亨廷顿疾病是一种严重的能够致残甚至致命的神经退化疾病。建立一个关于该疾病的非人类灵长目动物模型，对于了解该疾病的病理及制定治疗方案将会非常有价值，本期Nature发表的一篇论文报告了朝着这一目标所迈出的重要一步。表达多聚谷氨酰胺扩展的人类huntingtin基因第一个外显子的转基因恒河猴，会出现亨廷顿疾病的关键特征，其中包括肌张力障碍（dystonia）和舞蹈症（chorea）。实验数据表明，建立非人类灵长目亨廷顿疾病模型将是可行的，对其他神经退化疾病来说建立这种模型也有可能具有可行性，这些疾病的啮齿类动物模型也许并不能反应人类疾病的脑损伤和行为特征。 GSM类药物的作用目标被确定 阿尔茨海默氏症的一种很有希望的治疗方法，涉及用药物来降低Aβ42的沉积速度。Aβ42是β淀粉样蛋白的42-残迹形式，药物是通过抑制它的生成来降低其沉积速度的。被称为“伽马分泌酶调控物”（GSMs）的某些非类固醇消炎药，包括“布洛芬”和“舒林酸”，具有这种功能，但它们是怎样发挥作用的却不清楚。现在，它们的作用目标已被识别出是在Aβ42本身上的一个点，而不是早老素或伽马分泌酶的一个核心构成部分。通过与Aβ42结合，这些药物不仅抑制其生成速度，而且还抑制其聚集。 睾丸决定因子SRY的直接目标 首次于1990年克隆出的Sry基因，通过转基因小鼠的突变研究及性别逆转被证明是Y-相关哺乳动物睾丸决定基因。此后，很多其他基因都被发现与早期性腺发育有关，与关于是生成睾丸还是卵巢的决定有关，但却没有识别出得到证明的SRY的直接目标。现在，对发育中的小鼠胚胎中的基因表达模式所做的一项研究表明，Sry基因的产物——睾丸决定因子SRY能与一种名为SF1的孤儿核受体形成一个复合物，而且它们一起与一种增强子调控基因Sox 9相结合，后者已知控制雄性发育中所涉及的基因的表达。早先关于遗传相互作用的研究工作表明，Sox9是SRY的一个目标。然而，这项研究工作首次在转录调控层面上识别出一种直接的调控性相互作用，并且还识别出了对此负责的增强因子。 果蝇胶质细胞吞噬作用的机制 通过吞噬作用快速清除凋亡细胞是防止发炎所必需的。这篇论文表明，果蝇体内的胶质细胞吞噬作用需要吞噬受体Draper与非受体酪氨酸激酶Shark通过ITAM类的主题发生相互作用。Src家族激酶Src42a被发现能够将Draper磷酸化，并且被认为能促进Shark结合。 封面故事：身体组织pH值成像的新方法  组织pH值较低经常与疾病相关，如癌症、贫血和炎症等，所以一种能够对组织pH值进行成像的方法，对于疾病诊断以及对于监测患者对治疗的反应将会具有相当大的潜力。现在，人们设计出了一种新的、非入侵性pH成像方法，并通过监测活小鼠的细胞外pH值进行了演示。该方法将核磁共振成像（MRI）与碳-13标记的碳酸氢盐静脉注射结合在一起，通过采用动态核极化使其对监测极为灵敏。碳酸氢盐是哺乳动物组织中的一种天然缓冲物，通过在由碳酸酐酶催化的反应中与二氧化碳发生相互作用来抑制pH值变化。标记的碳酸氢盐与二氧化碳的比例可被用来从Henderson–Hasselbalch方程计算pH值。体内移植了肿瘤的小鼠的图像证实肿瘤的pH值有所下降，并且说明这一新方法的临床应用是有可能实现的。封面图片上的彩色代表pH值。封面图片提供：Mikko Kettunen & Rebekah McLaughlin。 细胞周期有更多调控因子 在细胞周期中，很多基因周期性地被转录。对酿酒酵母所做一项新的研究表明，这些基因中相当大一部分在没有控制G1-S转变的主要细胞周期调控成分cyclin/CDK的情况下仍继续进行循环。这表明，在细胞周期中，还存在负责基因周期性转录的其他周期调控因子。 人类基因组中核纤层接触点的高分辨率分布图 细胞核内人类基因组的架构仍然是一个迷。核纤层被认为能够固定特定DNA元素，以帮助在细胞核内组织基因组。Van Steensel及其同事报告了人类基因组中与核纤层接触的点的一个高分辨率分布图。该图显示，与核纤层的相互作用是通过很大而又划分明确的基因组区域进行的。这种区域结构与基因组的表观遗传和转录特征有关。很多区域边界由特定序列元素标明，说明染色体的高层次折叠部分是在基因组本身中编码的。 |
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