作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2010-2-5 9:34:38
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2月4日《自然》杂志精选

 
封面故事:雾气中的蜘蛛网
 
在有雾的早晨,蜘蛛网会闪闪发光,这表明它们能以很高的效率从潮湿空气中收集水滴。对草间的蜘蛛网所做的一项研究显示,这种能力取决于蜘蛛网湿了之后所发生的一个结构变化。“湿后重构”的纤维以周期性纺锤节为特征,后者由随机的纳米纤维构成,被排列整齐的纳米纤维节点分隔开。这种结构在纺锤节和节点之间产生一个表面能量梯度,并在作用在与纺锤节或节点相接触的水滴上的压力上产生一个差别。这样可以确保水能在节点周围不断凝结,然后被输送到纺锤节上,在那里它能积聚成悬挂起来的大水滴,如本期封面所示。模仿变湿的蛛丝结构的一种人造丝也能从薄雾中收集水滴。
 
蛋白酶抗疟疾目标
 
疟原虫生命周期的一个关键部分(也是令蚊子向其他宿主传播疟疾成为可能的一个部分)涉及在宿主血红细胞内的一个生长阶段。在这个阶段,疟原虫细胞将几百种蛋白输出到宿主血细胞中,它们会将宿主血细胞改造成一个适合疟原虫繁殖的环境。注定要被输出的蛋白包含一个PEXEL,而当PEXEL在内质网中被分解之后,蛋白便能转位到宿主细胞中。现在,两项独立的研究工作显示,分解PEXEL主题的酶为门冬氨酰蛋白酶“plasmepsin V”。
 
圣安德烈斯断层地震发生带下的形变过程
 
尽管人们已经进行了广泛研究,但关于圣安德烈斯断层地震发生带下的形变过程仍然有很多东西有待发现。现在,美国地质调查局的David Shelly报告了对从2001年年中到2008年观察到的地震情况所作的一项分析,他采用的方法所能达到的时空分辨率高于以前在该地区所能达到的程度。其分析显示,圣安德烈斯断层在帕克菲尔德附近是地壳底部一个连续结构,同时它也揭示了在地震发生带下的那部分断层上的人们以前不知道的、复杂的形变模式。
 
马达加斯加的哺乳动物最初乘木筏而来
 
马达加斯加有一个非常引人瞩目而又非常奇特的动物区系。虽然马达加斯加的哺乳动物与非洲哺乳动物有远亲关系,但它们显然已经孤立进化了数千万年。它们的祖先是怎样到该岛上的?1940年,杰出的古生物学家George Gaylord Simpson提出,哺乳动物是乘坐木筏随波逐流从非洲到达那里的,这就是所谓的“Sweepstakes”假说。这个假说可解释本地动物区系的古怪特点——只不过洋流是向相反方向流的,即是朝着非洲方向的,而不是远离非洲方向的。但认为马达加斯加和非洲大陆陆地直接相连的另一种解释也被排除了,因为马达加斯加在哺乳动物开始它们演化旅程时是一个岛屿。Jason Ali和Matthew Huber提出了解决这一问题的一个办法:对始新世(距今超过5000万年前)时的洋流所做的一项重建工作表明,在一段短暂的时期内,洋流的确是从西向东流的,从而使得动物能够通过木筏到马达加斯加定居。
 
人类与老鼠的共同之处
 
Edvard Moser及其同事发现,大鼠和小鼠拥有关于它们周围环境的一个方向图,是由被称为“网格细胞”的大脑皮层神经元产生和更新的。该发现是近年来最为激动人心的神经科学发现之一。这些细胞为自我定位提供了一个周期性非常强的表述。这便自然引出一个问题:人类是否也有一个类似机制?Christian Doeller、Caswell Barry和Neil Burgess的一篇论文为这个问题提供了答案。在这项研究中,他们将自由运动的大鼠网格细胞的单元记录与在虚拟环境中穿行的人的全脑磁共振成像(fMRI)结合在了一起。
 
导致肥胖症的基因突变
 
肥胖症是一种具有高度遗传性的疾病,但迄今所报告的遗传关联性只能解释身体质量指数遗传变化的很小一部分。两个小组报告了染色体16p11.2上所发生的基因删除,它们也许可解释所谓“高外显率”突变中部分“缺失的遗传性”。这类突变很罕见,但一旦存在,就会以非常高的频率被与严重肥胖症联系起来。这跟与临床症候联系不是很密切的更为常见的基因缺陷形成对比。Bochukova等人在300个患有严重早发性肥胖症的患者身上发现了罕见的复发性版本数突变体,它们是由涉及包括SH2B1(已知参与“莱普亭”和胰岛素的信号作用)在内的几种基因的删除造成的。这些患者很多还患有神经发育症。Walters等人在31个患有一种以前未被识别出的极端肥胖症的患者的染色体16p11.2上识别出至少593个千碱基对的删除。他们用来识别病灶的策略(利用数量较少的、表现型较好的极端表现型人群进行研究,继之以定向全基因组关联研究和“population cohort”研究)有望作为一种手段,来识别更具普遍性的复杂代谢疾病中“缺失的遗传性”。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2010-2-5 A4 国际)
 
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