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【转贴】《Nature》 vol.454 (7202), (17 Jul 2008) 中文摘要【已搜索无重复】
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《Nature》 vol.454 (7202), (17 Jul 2008) 中文摘要 正反馈在细胞周期中所起作用 细胞周期将生长与细胞分裂耦合起来，确保各个细胞有一致的大小和形状。这个过程涉及很多不同的基因和蛋白，并且需要非常复杂的机制来使它们步调一致。本期Nature上两篇论文对酿酒酵母细胞周期中的不同点进行了研究，发现在每一种情况下，正反馈都会使该过程保持正轨。Skotheim等人研究了G1细胞周期阶段的Start检查点，在这个地方细胞会不可逆转地发生分裂。单个细胞分析显示，Start是一个依赖于正反馈的开关，协调一大组细胞周期基因的同时转录及一个子细胞的出芽（budding）。Holt等人研究了有丝分裂的后期，在这个阶段染色体对突然地、自发地分开。姐妹染色单体之间的粘附关系被名为分离酶的酶分开，而分离酶则被保全素（securin）所控制。一个调控保全素的泛素化和破坏的正反馈环，似乎使得有丝分裂的后期成为一个开关一样的事件。 证明姐妹染色单体聚集机制的最直接证据 在有丝分裂过程中，每个染色体对的两个版本（姐妹染色单体）被名为粘合素（cohesin）的蛋白复合物聚集在一起。三个粘合素亚单元聚成一个环，人们认为，姐妹染色单体可能是通过被粘合素环环绕的方式而被聚到一起的。Haering等人发现，这种环的三个亚单元之间的相互作用的共价交联，可在一个能够抵抗蛋白变性的结构中将姐妹DNA束缚在一个环形粘合素分子内。这一发现为支持该假设提供了迄今最直接的证据。 星系中磁场的起源 人们对今天星系中磁场的起源知之甚少，这是由于探测遥远宇宙中的磁性有困难。间接观测方法可以提供帮助。对有强Mg ii吸收线的一个类星体样本所做的一项研究表明，它们与较大的法拉第转动效应测定值有关，这说明它们存在高强度的磁场。Mg ii吸收是正常星系晕的一个特征，能在背景偏振类星体前面的投影中看到。这些观测结果表明，在宇宙只有其当前年龄的大约1/3时，完全正常星系的磁场强度跟今天所看到的差不多。 火星上水的历史 “凤凰号”火星探测器发回了在融化前像水冰一样的东西的图片。与此同时，我们关于该星球上曾经有水的久远历史的知识，也因搭载在“火星侦察轨道探测器”上的科研仪器而在不断增进。火星上层状水合硅酸盐矿物质的存在，为历史上液态水和岩石的相互作用保存了一个记录。这些层状硅酸盐仅存于来自火星最早地质年代（诺亚时代）的古老地层，而以前的数据表明，层状硅酸盐矿物组成范围相对较窄。来自“火星侦察轨道探测器”的最新光谱数据与认为层状硅酸盐起源于诺亚时代的观点是一致的，但却反映出其矿物组成变化范围要大得多，说明在早期火星的整个地壳、包括表层中存在活跃的、普遍的水文过程。 封面故事：用TEM技术借助石墨烯来观测轻原子  扫描隧道显微镜使得我们有可能在一个固体表面上观察原子尺度的特征，但它们在样品导电性、干净度和数据获取速度等方面有局限性。投射电子显微镜（TEM）与之相比是一种较老的技术，它能对单个重原子进行成像，但较轻的原子由于对比度低，仍然是其无法看得见的。石墨烯是由碳原子在一个致密的二维蜂巢状晶格中堆积而成的物质，每层厚度只有一个原子那么厚。Meyer等人发现，吸附到石墨烯上的小如碳、甚至氢的原子可用标准TEM技术来成像。超薄石墨烯不管是否看得见都是一种理想的支撑体，如果晶格分辨率高，它对成像信号的贡献就可以很容易被除掉。这种方法使得生物分子以及石墨烯本身能够获得原子尺度的分辨率。封面照片所示为石墨烯层（红色）上的氢原子（紫色），其中一个碳原子（黄色端部）在左边中心附近。黄色峰为无定形碳。 OAE2事件的诱发因素 在过去的某些时段里，海水耗尽了溶解氧，大量有机物（很可能是由初级生产或保持过程增强所产生的）被埋在海床上。这些海洋缺氧事件（OAEs）经常与高气温、高大气二氧化碳浓度和物种大量灭绝同时发生。被称为OAE2的事件发生在距今约9350万年前的Cenomanian-Turonian边界，与一个主要影响海洋无脊椎动物的灭绝事件在时间上一致。OAE2的诱因尚未被确定，尽管人们怀疑大规模岩浆活动就是诱因。现在，Steven Turgeon 和Robert Creaser在OAE2事件的开始与岩浆活动之间建立了一个明确的联系，而他们所采用的是一个直接代理指标（direct proxy），即在富含有机物的黑页岩中所记录的海水锇同位素比例。 对温带和热带雨林固氮作用差别的解释 与海洋环境形成对比的是，温带和热带雨林中的固氮过程似乎并不遵从供需法则。能从大气中固氮的共生树在热带雨林中比在温带雨林中更多，而热带雨林中土壤里可供利用的氮比在温带雨林中更多。一个考虑到另外两个因素的模型为这一矛盾提供了一个可能的解释，这两个因素分别是温度和磷含量。在缺乏磷酸盐的土壤中，固氮者可能获得一个优势，即磷酸盐获取能力增强。在高纬度地区，温度可能会限制固氮。 生态系统在受到扰动时会变得更有序 了解生态系统怎样对群落层面的扰动做出反应是生态学中的一个重要目标。生态系统的反应是各不相同的：既可以是所有物种同荣同衰，也可以是总生物量保持不变而个别物种繁荣或消失。Timothy Keitt对扰动效应进行了17年的观测研究，其研究中所采用的扰动是对整个一个湖泊进行实验性酸化。令人吃惊的是，这个湖泊生态系统在受到扰动时变得更为有序了，浮游生物群落从似乎随机的无序状态变成在动态上具有很强同步性。物种的季节性在决定生态系统反应中是一个主要因素。 为什么不同脊椎动物体节数量相差很大？ 不同脊椎动物脊椎的数量以及体节的数量都有很大不同。例如，青蛙有10节脊椎，而很多蛇有300节脊椎以上。什么控制一个给定物种的脊椎数量？为什么脊椎数量在不同物种之间差别如此之大？Gomez等人提出，这个数量取决于胚胎形成早期在身体分成体节的过程与总体发育速度之间所达成的一个平衡。他们之所以得出这一结论，是因为他们发现，与蜥蜴和体节数量较少的其他脊椎动物相比，蛇的身体分节时钟的速度相对于胚胎发育来说要快得多。 条件增强现象与条件增强线索 一个能够可靠地与某种奖赏联系起来的线索，会促使人和其他动物产生一般会被这种奖赏激发的想法。这样的“条件增强因素”有很多不同形式，从人们熟悉的公司标识到与药物相关的提示线索都包括在内。它们是怎样发挥作用的仍不清楚。Burke等人在一项实验中对大鼠的条件增强现象进行了研究，该实验能够将激发有特定后果的想法的线索与激发一般性刺激-情绪表达的线索区分开来。他们报告说，大鼠对其中任何一种线索都有反应，眶额叶皮质（大脑中对自适应决策重要的一个区域）对涉及能够激发特定后果想法的线索的条件增强现象很重要，但对激发更具一般意义的快感的线索并不重要。对这两种类型线索的反应之间的失衡，是神经精神疾患如药物上瘾和饮食失调等的特征，在这些疾患中，对一个线索的反应可能与对后果的渴望直接矛盾。这项工作表明，也许有可能通过治疗来改变这种失衡。 蛋白合成的演化 在一个RNA世界里，在蛋白合成的演化过程中，一定曾经存在一个RNA充当催化剂来将氨基酸添加到转移RNA之上的阶段。Flexi-zyme是一种在体外获取的核酶，专门将一个氨基酸添加到转移RNA（tRNA）的3´OH端。Xiao等人确定了与一个模拟物结合在一起的Flexi-zyme的结构。有趣的是，该RNA能够发生很多已知氨酰tRNA合成酶- tRNA相互作用，以类似方式接触tRNA，并且还采用了一个能增强特异性的、诱导产生的适应性构型。 |
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