作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2009-7-10 0:43:51
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7月9日《自然》杂志精选

 
封面故事:
 
肿瘤细胞染色体不稳定的机制
 
很多肿瘤细胞的一个显著特征是染色体不稳定(CIN),即全部染色体数量的增加或减少速度加快。CIN的机制一直是一个有很多争论的话题。人们长期所持的一个观点是,额外的中心体(它们与CIN有关联性)通过诱导混乱的多极纺锤体组装和非对称的细胞分裂来促使染色体错误分离。但是现在,长期活细胞成像显示,CIN癌细胞很少经历多极分裂,而且甚至当它们经历这种分裂的时候,所产生的也主要是无法生存的后代。相反,额外中心体癌细胞仅仅是经过一个过渡性的多极纺锤体阶段,在这个阶段,“异常动粒微管附着体”会积累。很多附着错误即使在额外中心体聚集形成正确双极纺锤体之后仍存在,从而增加染色体错误分离的可能性。本期封面所示为具有额外中心体的一个人细胞中的一个过渡性多极纺锤体中间形态。图上所示微管为红色,中心体为绿色,染色体为白色。
 
脂肪细胞对造血作用的影响
 
成年骨髓含有众多脂肪细胞,其数量与造血活性成反比关系。造血作用过剩类疾病如恶性贫血和白血病等,一般都伴随着造血作用对长骨脂髓的渗透。至于脂肪细胞是参与造血调控、还是只是扩张来填满骨髓空间一直不清楚。答案似乎是,脂肪细胞远不止是充数,而是在骨髓微环境中起一个非常关键的生理作用。用小鼠所作的实验表明,脂肪细胞数量多的骨髓所含造血干细胞和祖细胞要少于脂肪细胞数量少的骨髓。遗传上不含脂肪细胞的小鼠和用一种阻断脂肪细胞产生的药物处理过的小鼠,在经过一次骨髓移植之后产生新的血细胞的速度要比野生型小鼠快,说明阻断骨髓脂肪细胞生成在临床骨髓移植中也许可以帮助造血作用的恢复。
 
微生物的主动应对行为
 
乍一看,微生物似乎受其环境以及该环境中可能发生的任何变化支配。它们的命运似乎只能是对所发生的事件作出反应。所以,关于细菌和酵母在一系列变化遵从一个重复模式的环境中都能够将一个刺激与对某种未来环境的适当反应联系起来的发现,有点儿出乎意料。在一个与巴甫洛夫条件反射在某些方面有相似之处,但却依赖于调控网络和自然选择而非认知的过程中,穿过肠道的大肠杆菌及经过不同发酵阶段的酵母会“预测”它们下面要经历什么,并对代谢通道进行组织,来应对其所要经历的东西。大肠杆菌此后会仅仅重复暴露于一系列环境中的第一个,甚至“忘记”它们所受过的训练并失去条件反射。
 
“老年性黄斑退化症”的早期诊断
 
全世界超过3000万人受“老年性黄斑退化症”(AMD)影响,这是老年人致盲的主要原因。这种疾病的新生血管致盲形式的标准治疗方法是采用抗VEGF药物——主要是“雷珠单抗”和“贝伐珠单抗”,但它们只能让1/3的患者改善视力,而且人们对可能产生的毒性也有担心,因为VEGF在正常视网膜功能中发挥重要作用。现在,研究人员发现,细胞因子受体CCR3在一个小鼠模型中是一种早期检测标记物。该发现使早期诊断具有了可能性,这对提高临床效果将是一个重要贡献。另外,以CCR3或其配体(它们抑制新血管对视网膜的入侵)为治疗目标,可能是另一种安全的治疗方案。
 
第一个固态量子处理器
 
利用量子力学的两个关键方面——物理状态的叠加和纠缠,量子计算机的表现也许最终将超过传统计算机。耶鲁大学一个研究小组向这个目标迈出了重要一步——他们演示了第一个固态量子处理器,该处理器被用来执行两个量子算法。基于几个量子位的量子处理器以前利用核磁共振、冷离子阱和光学系统曾演示过,它们与传统计算机都很少有相似之处。这一新的处理器基于用传统纳米制造技术制造出的超导量子回路。在量子计算机能够挑战传统计算机之前,仍有很长的路要走。该处理器是非常基本的,只含有两个量子位,在比绝对零度仅高出一度的很小一部分的温度下运行。但该芯片具有一台缩微化的、可以工作的量子计算机所具有的全部必要特征,并且还有可能放大到更多的量子位和更复杂的算法。
 
用DNA帮助纯化纳米管混合物
 
迄今所开发出的碳纳米管制造方法所制造出的是金属和半导体管的混合物,它们具有不同的直径和手性。要使纳米管投入实际应用,比如说用在电子系统中,重要的是要能够对每种纳米管进行纯化,以使它们的性质能够被准确确定。实践证明,要将这些混合物区分开来非常困难,但来自杜邦公司威明顿研究实验室和宾夕法尼亚州伯利恒里海大学的一个研究小组将DNA用于这项工作,并取得了很有希望的结果。他们发现,由一个嘌呤加一个或多个嘧啶构成的重复片段组成的、经过专门量身定制的DNA序列,能够纯化一个纳米管混合物中的每种纳米管。他们还通过理论证明,当包裹在一个纳米管周围时,这些DNA序列能形成特别稳定的三维桶状结构,这可能是产生选择性的原因。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2009-7-10 A3 国际)
 
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