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4月30日Nature中文摘要

 

 

我们推出代表性期刊每期论文精选,旨在让科研工作者及时了解本领域研究最新动态,把握世界科学脉搏。
 
以下是著名综合类期刊《自然》2015年4月30日最新一期精选论文介绍。
 
封面故事:基底外侧杏仁核的功能
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
杏仁核是大脑中进行情绪处理和应对具有积极或消极联系的刺激(好的刺激和坏的刺激)的重要部分。我们对杏仁核神经元是怎样分化的或这些不同功能是怎样分割到不同地方的知之甚少。在这项研究中,Kay Tye及同事识别出基底外侧杏仁核(BLA) 是介导积极和消极情绪或动机反应的相关回路的一个分歧点。在用小鼠所做的研究中他们发现,BLA中投射到恐惧或奖励回路的神经元在施加恐惧或奖励条件之后突触强度发生相反变化。对神经元类群的选择性激发会分别引起负强化或正强化。转录组分析显示了可能介导这些功能差异的候选基因。封面: Insil Choi
 
LETTER P.675
 
doi: 10.1038/nature14366  |  全文  |  PDF
 
果蝇幼虫的一个多感觉回路
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
在做决定时,动物必须对各种不同感觉刺激进行整合,但多模式感觉信息是在信息处理过程的早期还是晚期被整合的在很大程度上却不知道。通过对行为自由的动物进行神经操纵,并结合生理学研究和电子显微镜重建,Marta Zlatic及同事跟踪了数千个神经元中使果蝇幼虫能够逃避机械刺激或痛觉刺激的全部138个神经元。他们以“单突触”分辨率对全功能连接进行了定位分析。由此获得的“连接组”显示了一个复杂的多级汇聚架构,在其中,两个信号传导通道在从感觉神经元到中间神经元和运动神经元的每个阶段都汇聚和相互作用,这会提高系统的敏感性及其输入-输出功能的丰富度。这种多感觉回路在一个可以通过遗传追踪的模型系统中的发现,为研究大脑和神经索通道的多种相互作用提供了一个资源。
 
ARTICLE P.633
 
doi: 10.1038/nature14297  |  全文  |  PDF
 
TLR9对DNA的识别
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
“核苷酸感应Toll-样受体”TLR9在识别出含有微生物DNA的CpG基序之后会触发先天免疫反应。现在,Toshiyuki Shimizu及同事显示了TLR9具体是怎样识别这种免疫刺激性DNA的。他们提供了三种形式的TLR9 (没有配体的形式;与免疫刺激性CpG DNA相结合的形式;与抑制性DNA相结合的形式)的晶体结构,它们揭示了TLR9激发的分子基础。这些发现将有助于以TLR9为目标的抗病毒药物和其他治疗药物的开发。
 
LETTER P.702
 
doi: 10.1038/nature14138  |  全文  |  PDF
 
固氮出现在时间很早
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
名为“固氮酶”(生物通过它能固定大气中的氮)的酶的出现显然是生命史中的一大事件,但不太确定的是这个事件是什么时候出现的。Eva Stüeken等人确定了距今32亿年和27.5亿年间的海洋和河流沉积岩中的氮同位素比例。这些比例最容易通过生物固氮得到解释,而在固氮过程中钼可能是一个辅因子。这表明固氮至少是距今32亿年前出现的,并且否定了以前所提出的认为海洋中的钼在“大氧化事件”之前极少的观点。
 
LETTER P.666
 
doi: 10.1038/nature14180  |  全文  |  PDF
 
石墨烯中的可调拓扑量子相
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
双层石墨烯提供了一个有趣的平台,通过这个平台可以观察不同于单层石墨烯中的新颖电子效应,因为双层石墨烯有一个可以通过电场调节的能带隙。而且,其“域边界”(domain boundaries)上据预测还存在“拓扑谷”(topological valley)极化模式。在这项研究中,Feng Wang及同事利用近场光学成像和低温输运测量发现,这样的模式的确存在于有能带隙的双层石墨烯中。这一发现为研究双层石墨烯中可以通过电场调节的拓扑态提供了可能性。
 
LETTER P.650
 
doi: 10.1038/nature14364  |  全文  |  PDF
 
气候跷跷板由北半球撬动南半球
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
“双极跷跷板理论”将气候变化的某些突发事件解释为热量在半球间重新分布的结果:当一个极地区域变暖时,另一个会变冷。迄今为止,一直不清楚是北半球在迫使南半球发生变化还是后者迫使前者,也不清楚这个“跷跷板”是通过海洋机制还是大气机制发挥作用的。这项研究(对来自几个气候实验室的数据加以综合)利用来自最近钻去的WAIS Divide Antarctic 冰芯的高分辨率数据并结合来自格陵兰的数据显示,在过去65,000年的大部分时间,北半球在变冷和变暖事件中都是主导南半球的。北半球的突发气候变化之后两个世纪南极洲才有一个反应,这说明气候信号是通过海洋向南半球高纬度地区传播的。
 
LETTER P.661
 
doi: 10.1038/nature14401  |  全文  |  PDF
 
NEWS & VIEWS P.630
 
doi: 10.1038/520630a  |  全文  |  PDF
 
青蒿素抗药性的机制
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
青蒿素抗药性的出现是对全球疟疾治疗和控制的一大威胁,而且虽然青蒿素已被发现与各种细胞因子有关,但关于造成抗药性的相关生化目标或机制却没有形成共识。Kasturi Haldar及同事发现,青蒿素以疟疾寄生虫的“phosphatidylinositol-3-kinase”(PfPI3K)为目标来抑制“phosphatidylinositol 3-phosphate”(PI3P)的生成。PfKelch13的突变(以前被发现是抗药性的一个标记)在从临床上获得的疟疾寄生虫品种中和在人工培养的实验室疟疾寄生虫品种中都会提高PfPI3K的水平。这项工作表明,PfPI3K是青蒿素抗药性的关键中介物,也是根除疟疾的一个目标。
 
LETTER P.683
 
doi: 10.1038/nature14412  |  全文  |  PDF
 
NEWS & VIEWS P.628
 
doi: 10.1038/nature14387  |  全文  |  PD
 
晶圆尺度的半导体薄膜
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
半导体过渡金属二硫族化物(TMDs)单层材料(只有三个原子那么厚)是有望用于下一代纳米电子和光电子系统的材料。在这项研究中,Jiwoong Park及同事描述了通过向绝缘的二氧化硅晶圆上进行化学气相沉积来制造TMD单层材料的一个新方法,它可以生成具有均匀性质的晶圆尺度的大面积材料。这样获得的材料在室温下具有高电子迁移率,而且它在整个四英寸范围内都是高度恒定的。通过该方法能以99%的器件产率制造场效应晶体管。这项工作显示了用TMD单层材料以晶圆尺度批量制造高性能器件的实用性。
 
LETTER P.656
 
doi: 10.1038/nature14417  |  全文  |  PDF
 
NEWS & VIEWS P.631
 
doi: 10.1038/520631a  |  全文  |  PDF
 
TP53的间接定位
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
肿瘤抑制基因TP53在绝大多数人类肿瘤中都会因突变或删除而失活。迄今为止,试图恢复其产物p53的活性的努力都由于p53信号传导的复杂性而鲜有获得成功的。这篇论文提出了一个间接定位TP53的新方法。TP53的基因组删除经常包括其他相邻基因,如POLR2A “管家基因”(它编码一个关键的“RNA聚合酶II”亚单元)。Xionbin Lu及同事发现,一个版本的POLR2A的失去会使癌细胞对“RNA聚合酶II”抑制剂(如α--amanitin)高度敏感。在关于癌症的小鼠模型中,含POLR2A/TP53共删除(co-deletion)的肿瘤可以通过与以癌细胞为目标的抗体共轭的α--amanitin被选择性地定位。对于影响必要的“管家”(housekeeping)功能的除肿瘤抑制基因以外的其他基因组删除,也对选择性脆弱性(vulnerability)加以利用,也许能够为一系列不同的癌症采用选择性疗法铺平道路。
 
LETTER P.697
 
doi: 10.1038/nature14418  |  全文  |  PDF
 
NEWS & VIEWS P.626
 
doi: 10.1038/nature14390  |  全文  |  PDF
 
新埃博拉疫苗得到测试
 
Nature 520 (7549)
 
发表日期:2015年4月30日
 
关于最近研发的基于“水疱性口炎病毒”(VSV)的VesiculoVax重组埃博拉疫苗的两个变种是否能够保护食蟹猴应对由新近爆发中出现的埃博拉病毒品种所造成的异种挑战已经进行了测试。让实验动物接受N4CT1或N1CT1 VesiculoVax的单剂量注射,并在四星期后暴露于高剂量的埃博拉病毒。接受疫苗注射的实验动物中没有一个生病,全部存活了下来。这项工作表明,第二代疫苗与目前在这个领域使用的第一代疫苗相比安全问题可能比较少。
 
LETTER P.688
 
doi: 10.1038/nature14428  |  全文  |  PDF
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