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2008年10月30日Nature中文摘要
封面故事:印度洋今后还将发生大海啸
Medieval forewarning of the 2004 Indian Ocean tsunami in Thailand / A
1,000-year sediment record of tsunami recurrence in northern Sumatra
在人类有文字记载的历史中,没有任何已知的东西可以让我们作为依据去预测2004年12
月26日发生的、夺去近25万人生命的印度洋海啸。这一海啸进入地质史的方式是,在被
其淹没的海滩上留下几厘米厚的沙子。现在,Jankaew等人发现了在“帕莱松岛”(泰
国西部一个荒岛)沼泽洼地的黑色土壤中所保存下来的以前海啸的这种沉积物记录。本
期封面图片所示为从2007年在那里所挖一个坑中取出的样品:最上面的浅色层代表2004
年的海啸,而下面类似的一层所记录的则是公元14或15世纪发生的一次海啸。图中标尺
刻度为10厘米长。在印尼Aceh完成的另一项研究中,Monecke等人发现,2004年的沙层
之前为过去1200年间三次海啸产生的沉积物。这些早期沉积层中的某一个,可能与泰国
所发现的一个中世纪海啸沉积层能够匹配上。这两项研究所取得的发现表明,2004年的
海啸既不是同类海啸中的第一次,也不是最后一次。(Letters pp. 1228, 1232; News
& Views; www.nature.com/pod) 封面摄影:Yuki Sawai


微RNA是后生动物的一个早期特征(MicroRNAs an early feature of metazoans)
Early origins and evolution of microRNAs and Piwi-interacting RNAs in
animals
微RNA(MicroRNAs)是1993年在线虫中发现的抑制性小RNA分子,广泛分布在复杂动物
中。人们普遍假设,它们是当动物形成双侧对称性(即动物身体结构复杂到有前部和后
部以及上部和下部)时作为微调基因表达的一种方式而出现的。但新的研究工作(这项
工作是基于对三种“基底后生动物门”的代表动物(一种扁盘动物、一种海绵和一种海
葵)及一种单细胞“领鞭毛虫”的总RNA内容所做测序进行的)表明,微RNA出现的时间
要比人们以前所想的长得多。调控性微RNA通道似乎是在后生动物演化过程中非常早的
时候出现的——是当多细胞生命方式出现时出现的,尽管这种机制后来在一些生命分支
中丢失了。(Article p. 1193; News & Views)


转录因子Npas4是脑细胞中的“主开关”(Balance of mind)
Activity-dependent regulation of inhibitory synapse development by Npas4
激发性和抑制性突触数量之间必须保持很好的平衡,神经回路才能发挥功能。人们对突
触、尤其是抑制性突触依赖于活性的形成中所涉及的细胞内分子信号通道基本上不了
解。一项新的研究发现,转录因子Npas4在脑细胞中起一个“主开关”作用,维持突触
激发和抑制之间的体内平衡,该平衡被认为在如自闭症、癫痫症和精神分裂症等神经疾
病中受到破坏。Npas4通过调控超过200个依赖于活性的基因的表达来发挥作用,这些基
因反过来又控制由GABA调控的突触(它们形成激发性神经元)的数量。(Article p.
1198)


GSK-3在促进白血病病情发展中所起作用(Leukaemia: GSK-3 as a cancer promoter)
Glycogen synthase kinase 3 in MLL leukaemia maintenance and targeted therapy
丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶GSK-3(糖原合成酶激酶-3)是很多信号通道的构成部分,包括
那些在糖原生产、细胞凋亡和干细胞维持中所涉及的信号通道。这些通道中的其中一些
已被与人类疾病联系在一起,而GSK-3抑制剂则被看作是糖尿病和阿尔茨海默氏症的可
能治疗药物。现在,GSK-3被发现在支持急性白血病的病情发展中扮演一个以前人们未
曾料到的角色——这个角色与人们根据其在抑制某些癌症中被异常激发的信号通道中扮
演的已知角色所做出的预测是相反的。比较矛盾的是,GSK-3支持由MLL(混合型白血
病)致癌基因引起的一种与众不同的遗传性白血病亚型。在一个MLL白血病的小鼠模型
中,GSK-3的抑制影响癌症病情的发展,说明它的确是一个候选药物作用目标。
(Article p. 1205)


适用于原子干涉测量的自旋压缩状态的演示(Bose–Einstein condensates: feeling
the squeeze)
Squeezing and entanglement in a Bose–Einstein condensate
标准量子极限决定时间或位置等量值的最好测定装置的表现。这些测定装置中很多都是
干涉仪,在它们当中,标准量子极限可通过利用在两个输入口上的量子纠缠状态(尤其
是自旋压缩状态)来克服。现在,来自海德堡大学物理研究所的一个小组,通过利用一
个光学晶格势将一个玻色-爱因斯坦凝聚态分成几个小部分,演示了适用于原子干涉测
量的自旋压缩状态。测量结果表明,粒子之间的纠缠可使干涉仪测量结果的精度在标准
量子极限的基础上提高3.8 dB。(Letter p. 1216)


费米液体与金属铁磁性(Fermi liquids and metallic ferromagnetism)
Marginal breakdown of the Fermi-liquid state on the border of metallic
ferromagnetism
传统金属的低温性质可用费米液体理论很好地描述,该理论将电子当成由散射的、但却
并不发生相互作用的实体所构成的一种气体来处理。但有趣的是,人们正在发现费米液
体理论在其中失效(失效的方式经常是很神秘的)的一些金属体系的例子。Smith等人
描述了这样一个例子,在其中,非费米液体性质可被归因于一个具体过程——在处于磁
化边缘的一种金属中电子自旋之间的长距离相互作用。这样一个体系被称为“边际”费
米液体,它为经典金属和更奇特的非费米体系之间提供了一个概念性联系。(Letter
p. 1220; News & Views)



农用化学药品威胁两栖类种群数量(Amphibian populations threatened by
chemicals)
Agrochemicals increase trematode infections in a declining amphibian species
在过去20年里,世界各地不同地方都有关于两栖动物种群数量下降的报道。这些事件被
归于不同原因(经常并没有很多证据支持),包括生境损失、气候变化和疾病等。现
在,关于美国明尼苏达州湿地中北方豹蛙(Rana pipiens)的一项案例研究表明,农用
化学药品的使用,再加上寄生虫的感染,是造成种群数量下降的一个因素。在这项研究
中,研究人员试图找到与这种青蛙身上吸虫幼虫多少相关的因素。这些寄生虫如果很多
会使青蛙身体虚弱,引起四肢变形、肾脏损伤、甚至死亡。在关于吸虫感染的超过240
种可靠的预测因素(这些因素从各种不同植物和动物物种的存在到农用化学药品和生境
地理因素都包括在内)中,两个因素比较突出:“莠去津”除草剂和 “磷酸盐”化
肥。“莠去津”和“磷酸盐”是玉米和高粱生产的主要农用化学药品,它们加在一起可
解释吸虫丰度变化的74%。(Letter p. 1235)


捕食者-猎物之间的小幅度循环(Predator versus prey)
Small-amplitude cycles emerge from stage-structured interactions in Daphnia
–algal systems
McCauley等人将理论与实验结合在一起,来探索产生不同类型捕食者-猎物循环的动态
机制。他们的理论预测到一种新型的小幅度循环,该循环与耦合的消费者-资源体系中
的大幅度波动共存。他们还发现,具有所预测到的特征的小幅度循环出现在食草水蚤
(Daphnia pulex)及它们的藻类猎物的种群中。这些发现也许可解释为什么小幅度循
环在捕食者-猎物体系中普遍存在,因而也可解释它们的相对稳定性。(Letter p.
1240)


宿主体内帮助李斯特菌感染的因子(Listeriosis: host’s GILT aids infection)
GILT is a critical host factor for Listeria monocytogenes infection
李斯特菌是一种食源性病原体,可使人和动物严重致病。现在,名为GILT
(interferon-γ-inducible lysosomal thiol reductase)的酶被发现是李斯特菌感染
的一个关键宿主因子。一旦进入体内,李斯特菌便产生一种能形成孢子的毒素,即李斯
特菌素-O (LLO),该毒素能将被吞噬的细菌释放进巨噬细胞的胞液中,在那里,它们可
以复制。在具有活性之前,LLO需要被还原,而调控其还原的是宿主的GILT酶。缺少
GILT的小鼠对李斯特菌具有抵抗力。这项研究工作为一种抗生素抵抗力越来越受到关注
的疾病提供了一个新的潜在治疗目标。(Letter p. 1244; News & Views)


细菌染色体复制过程的跟踪研究(Bacterial chromosome replication: divided
loyalties)
Non-random segregation of sister chromosomes in Escherichia coli
当一个细菌细胞复制其环状基因组时,一个染色体被连续合成(领头链),另一个染色
体被不连续地合成(拖后链)。以前的研究表明,这种差别可能会决定一个染色体在细
胞分裂时位置在哪里,但过去没有关于这一模型的直接证据。White等人设计了一个能
让他们跟踪每个链的体系,而且他们发现,一个染色体的两个版本被送到不同的细胞目
的地。领头链被送到细胞极(cell pole);拖后链被送到细胞中心。这些结果也与干
细胞界正在争论的“不朽链”(immortal strand)假说有关。(Letter p. 1248)


酵母蛋白组的量化研究(The yeast proteome quantified)
Comprehensive mass-spectrometry-based proteome quantification of haploid
versus diploid yeast
一项将高分辨率质谱、“SILAC”标记和计算蛋白组学方法结合起来的研究工作,被用
来实现蛋白组学中的一个重要目标:一个蛋白组的完全识别和量化。该研究发现了一个
由多达4,399单个内生蛋白组成的蛋白组,就在正常生长的酵母细胞中所表达的蛋白而
言,这实质上是一个完整的蛋白组。研究人员将单倍体细胞中这些蛋白的水平与双倍体
细胞中它们的水平进行了对比。除了其他差别之外,双倍体中细胞壁成分的含量也显著
降低,这与双倍体比单倍体大两倍、但并没有两倍大的表面积这一事实是一致的。
(Letter p. 1251)


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NEWS AND VIEWS
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Earth science: The sands of tsunami time pp1183 - 1184
The scale of the 2004 tsunami that devastated shores around the Indian
Ocean has no precedent in written histories of the region. But evidence
of similar events has been unearthed from the geological record.
Stein Bondevik
doi:10.1038/4551183a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551183a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551183a.html

Evolutionary biology: Small regulatory RNAs pitch in pp1184 - 1185
How did organismal complexity evolve at a cellular level, and how does a
genome encode it? The answer might lie in differences, not in the number
of genes an organism has, but rather in the regulation of gene expression.
Ulrich Technau
doi:10.1038/4551184a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551184a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551184a.html

Analytical chemistry: Plasma bubbles detect elements pp1185 - 1186
Bunsen didn't just invent the burner ― he also worked on spectral analysis,

in which compounds are heated in flames to produce distinctive light
emissions.
The latest device replaces flames with microplasmas.
Jose' A. C. Broekaert
doi:10.1038/4551185a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551185a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551185a.html

Cell biology: A Listeria escape trick pp1186 - 1187
Pathogens have many ways of subverting their hosts' molecular machinery.
A striking example of such a ploy comes to light from investigations of the
species of bacterium that causes listeriosis.
Grace Y. Lam and John H. Brumell
doi:10.1038/4551186a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551186a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551186a.html

Condensed-matter physics: Borderline metals pp1188 - 1189
The standard model of metals is found to fail in several cases. The
long-sought-
after marginal state in which such a breakdown occurs has been identified in
a
metal on the border of ferromagnetism.
Christian Pfleiderer
doi:10.1038/4551188a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551188a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551188a.html

Structural biology: Serpins' mystery solved pp1189 - 1190
Polymers of misfolded proteins underlie many diseases, including major
neurodegenerative disorders. Structural data on how such aggregates of
serpin proteins form answer several outstanding questions.
James C. Whisstock and Stephen P. Bottomley
doi:10.1038/4551189a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551189a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551189a.html

Obituary: Brian Pippard (1920--2008) p1191
Low-temperature physicist who excelled in subtle intuitive concepts.
John Waldram
doi:10.1038/4551191a
Standfirst:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/standfirst/4551191a_ja.html
Article: http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/4551191a.html

----------------------
BRIEF COMMUNICATION ARISING
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The fourth circuit element pE13
Neil D. Mathur
doi:10.1038/nature07437
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07437.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07437.html

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ARTICLES
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Early origins and evolution of microRNAs and Piwi-interacting RNAs in
animals
pp1193 - 1197
Andrew Grimson et al.
doi:10.1038/nature07415
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07415.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07415.html

Activity-dependent regulation of inhibitory synapse development by
Npas4
pp1198 - 1204
Yingxi Lin et al.
doi:10.1038/nature07319
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07319.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07319.html

Glycogen synthase kinase 3 in MLL leukaemia maintenance and targeted
therapy
pp1205 - 1209
Zhong Wang et al.
doi:10.1038/nature07284
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07284.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07284.html

TMEM16A confers receptor-activated calcium-dependent chloride
conductance
pp1210 - 1215
Young Duk Yang et al.
doi:10.1038/nature07313
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07313.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07313.html

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LETTERS
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Squeezing and entanglement in a Bose--Einstein condensate pp1216 -
1219
J. Este`ve et al.
doi:10.1038/nature07332
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07332.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07332.html

Marginal breakdown of the Fermi-liquid state on the border of metallic
ferromagnetism
pp1220 - 1223
R. P. Smith et al.
doi:10.1038/nature07401
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07401.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07401.html

Low-speed fracture instabilities in a brittle crystal pp1224 - 1227
J. R. Kermode et al.
doi:10.1038/nature07297
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07297.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07297.html

Medieval forewarning of the 2004 Indian Ocean tsunami in Thailand
pp1228 - 1231
Kruawun Jankaew et al.
doi:10.1038/nature07373
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07373.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07373.html

A 1,000-year sediment record of tsunami recurrence in northern
Sumatra pp1232 - 1234
Katrin Monecke et al.
doi:10.1038/nature07374
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07374.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07374.html

Agrochemicals increase trematode infections in a declining amphibian
species
pp1235 - 1239
Jason R. Rohr et al.
doi:10.1038/nature07281
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07281.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07281.html

Small-amplitude cycles emerge from stage-structured interactions in
Daphnia--algal
systems pp1240 - 1243
Edward McCauley, William A. Nelson and Roger M. Nisbet
doi:10.1038/nature07220
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07220.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07220.html

GILT is a critical host factor for Listeria monocytogenes infection
pp1244 - 1247
Reshma Singh, Amanda Jamieson and Peter Cresswell
doi:10.1038/nature07344
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07344.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07344.html

Non-random segregation of sister chromosomes in Escherichia coli
pp1248 - 1250
Martin A. White et al.
doi:10.1038/nature07282
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07282.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07282.html

Comprehensive mass-spectrometry-based proteome quantification of haploid
versus diploid yeast pp1251 - 1254
Lyris M. F. de Godoy et al.
doi:10.1038/nature07341
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07341.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07341.html

Crystal structure of a stable dimer reveals the molecular basis of serpin
polymerization pp1255 - 1258
Masayuki Yamasaki, Wei Li, Daniel J. D. Johnson and James A. Huntington
doi:10.1038/nature07394
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07394.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07394.html

ROS3 is an RNA-binding protein required for DNA demethylation in
Arabidopsis
pp1259 - 1262
Xianwu Zheng et al.
doi:10.1038/nature07305
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07305.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07305.html

Structural insights into amino acid binding and gene control by a lysine
riboswitch
pp1263 - 1267
Alexander Serganov, Lili Huang and Dinshaw J. Patel
doi:10.1038/nature07326
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07326.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07326.html

Concurrent nucleation of 16S folding and induced fit in 30S ribosome
assembly
pp1268 - 1272
Tadepalli Adilakshmi, Deepti L. Bellur and Sarah A. Woodson
doi:10.1038/nature07298
Abstract:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/abs/nature07298.html
Article:
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7217/full/nature07298.html
 
    
 


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