作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2010-3-16 9:06:05
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2月25日《自然》杂志精选

 
封面故事:
 
400万年前的飓风活动
 
早上新世(距今500万至300万年前)是一个在地质史上被认为与当今全球变暖最接近的时期。古气候数据表明,那个时期与厄尔尼诺相似的气候状况持续不断,整个热带太平洋海洋表面温度近乎恒定。Alexey Fedorov及其同事利用一个飓风模型和一个耦合气候模型发现,那个时期飓风在中太平洋可能经常出现(今天那里几乎没有飓风),而这种飓风活动可能增强了东赤道太平洋的变暖(将变暖程度增加3℃),从而进一步增加了飓风的频率。这些结果反映在了本期Nature封面上:较大的球体所示为模拟出的距今400万年前的一个反映飓风轨迹的年份(按强度着色),海洋表面是按温度着色的,温度数值来自一个将由模拟出的飓风所造成的海水混合现象包括在内的全球气候模型;较小的球体所示为反映模拟出的现代飓风轨迹的一个年份,其中的海洋表面温度来自一个没有将由飓风造成的海水混合现象包括在内的气候模型。
 
分化细胞直接形成功能性神经元
 
研究发现,成纤维细胞等分化细胞可被重新编程而具有多能性,产生iPS细胞(即诱导多能干细胞)。该发现引起人们很大兴趣,因为它们有潜在治疗用途。现在,Vierbuchen等人发现,利用与用来产生iPS细胞的转录因子截然不同的转录因子的一个鸡尾酒组合,可以对成熟的分化细胞进行引导,在试管中形成功能性神经元,而不需将成纤维细胞逆转到某种胚胎状态。仅仅三个因子,即Ascl1、Brn2 (Pou3f2)和Myt1l,就足以将小鼠胚胎成纤维细胞和出生后成纤维细胞转化成功能性神经元。
 
AID蛋白与多能性
 
从分化细胞生成iPS细胞(即诱导多能干细胞)仍是一个缓慢、低效的过程,其中DNA甲基化是一个瓶颈。Bhutani等人报告了一个基于异核体的体系的成功开发,它将小鼠胚胎干细胞和人类成纤维细胞融合起来,在其中,重新编程过程既快速(只需几天而不是几星期)又高效。在该体系中利用由siRNA调控的剔除方法,他们发现,AID蛋白是活性DNA去甲基化的启动及以多能性为方向的核重新编程所必需的。
 
细菌细胞的分工合作
 
一些微生物能够通过所谓的细菌“纳米线”或“电子梭”进行细胞外电子输送。现在研究发现,在海洋沉积物中这可能是一个重要过程,使氧能够氧化几厘米之外的化合物。死亡藻类残留物和埋在海洋沉积物中的粪便是微生物的一个很好的食物来源,但在沉积物中超过几毫米的深度处,氧的缺乏限制了这一资源的利用。对来自丹麦奥尔胡斯附近海床的沉积物样品所作的一项研究显示,微生物能通过建立细胞间的电连接及进行分工来克服这一障碍。处在表面的细胞能为群落中所有细胞提供充足的氧,而在深处的细胞则会为所有细胞获取营养物。
 
微RNA最初形成时所起的作用
 
最近的研究工作表明,微RNA(普遍存在的小型非编码遗传元素,具有重要调控作用)在多细胞动物复杂性的演化中起重要作用。那么当这些微RNA最初形成时其作用是什么呢?对海生沙蚕(岩虫)所作的一项深度测序研究及与其他两侧对称动物所作比较表明,已知最古老的微RNA(即miR-100)最初在口腔周围的神经分泌细胞中是活跃的。其他高度保守的微RNA最初存在于特定组织和器官系统中,如纤毛细胞、神经系统的部分地方、肌肉组织和肠道。
 
“人之初性本善”的神经科学依据
 
根据实验及实践证据,社会学家普遍假设:人类行为有利于“公平”结果,将不平等保持到最低程度,因为经验表明,长此以往所有的人都会从中受益。现在,研究人员对男性志愿者进行了一项新颖的角色扮演实验,并在实验过程中用功能性磁共振成像方法对他们的大脑活动进行跟踪。该实验为这种“反不平等”社会偏好的神经基础提供了证据。实验开始时,研究人员让一对实验对象中的一个人变富,即让他接受一大笔钱;而另一个人什么都不给,仍然保持贫穷。对“富”的实验对象来说,其纹状体和前额皮质中的神经反应在另一个实验对象得到更多钱时更强烈;对“穷”的实验对象来说,其脑中同一区域的神经反应当他们自己得到钱时更强烈。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2010-3-16 A4 国际)
 
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