作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2013-10-21 8:39:37
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10月10日《自然》杂志精选

《自然》封面

热带将首先遭受气候变化
 
造成的影响
 
对变暖的预测现在是气候模拟工作中的一项固定内容。Camilo Mora等人将这些模拟结果综合起来估计目前正在发生当中的变暖什么时候会超过历史气候可变性的边界。根据有关未来温室气体排放的假设,这种情况将会在21世纪中期到后期的某个时候发生。这一标志性事件可能会首先在热带发生,那里的历史可变性是低的,而生物多样性则最高。新的预测表明,热带那些经常在经济上有困难的地区将面临要迅速适应气候变化的生物效应的最大负担。
 
脊椎动物颌骨和脸的演化
 
颌的形成是脊椎动物演化中的一个关键事件,但有颌和无颌脊椎动物之间的形态差异是如此之大,以至于难以识别在这一转变过程中所涉及的具体步骤。化石记录可以提供帮助。朱敏(音译)及同事阐述了接近这一过程最后的一个步骤,在该步骤中,现代有颌脊椎动物如鲨鱼和硬骨鱼从一组被称为“盾皮鱼”的有颌、有盾皮的鱼形成。大多数“盾皮鱼”的颌都很不像现代有颌脊椎动物的颌。之后出现了“全颌鱼”,它是一种“盾皮鱼”,全身有盾皮,但颌骨与现代硬骨鱼的颌骨相似:这是迄今我们可以辨别出一张脸的最为原始的已知动物。
 
自吞作用与纤毛生成之间的关系
 
初级纤毛是一种非运动性信号作用细胞器,见于胞质膜的一个特定区域,在那里它发挥两个功能:信号传导和探测环境提示如营养物水平等。本期杂志上发表的两篇互补的论文描述了纤毛生成与自吞作用之间的一个新颖联系。Zaiming Tang等人发现,在“中心粒随体”上发生的纤毛形成过程的一个负调控因子的自吞降解,促进初级纤毛的生物生成。Olatz Pampliega等人揭示了纤毛生成与自吞作用之间的一个互惠关系,发现初级纤毛是由饥饿诱导的自吞作用的激发所需的,而且自吞作用负调控纤毛生成。初级纤毛和自吞作用通道之间的“交流”也许会进而促成我们对人类纤毛疾病的认识。
 
通过测量来稳定量子系统
 
一个量子态(如一个粒子处在两个能级之间的超级位置)在与环境接触时会很快回到经典态。为了避免这种“去相干”,大部分努力通常都是将量子装置与其周围环境解耦。但也有另一种办法。Kater Murch等人发现,量子相干性能通过对环境波动的连续、准确监测来保持。他们研究了这样一个量子位:它由嵌入在一个微波腔中的超导装置组成,后者的波动可能会造成“去相干”。准确测量这种波动的相位或振幅的动作被发现会引导该量子位的状态沿随机轨迹变化,后者在性质上纯粹是量子性的。这项工作为在从生物系统到量子计算机的复杂环境中对量子系统进行操纵提出了一种新的控制方式,它利用的是通过测量所产生的远距离动作。
 
细菌脑膜炎病原体通过测宿主体温
 
进行防御
 
人类病原体“脑膜炎奈瑟菌”能引起败血病和脑膜炎,已形成了各种防御机制,其中包括一种多糖胶囊,它能帮助其在细胞外流体中存活。Christoph Tang及同事在这项研究中发现,对胶囊生物合成所需的三个基因来说,“脑膜炎奈瑟菌”中的胶囊表达是由一个RNA热传感器调控的,后者位于信使RNA的5′-未翻译区域中。作者提出,该细菌通过检测与炎症和免疫效应子的吸纳相关的温度上升来感应鼻咽黏膜的发炎状态。然后,主要采取共生方式的“脑膜炎奈瑟菌”便能够加强其自身的防御,以抵抗宿主对于“共感染病毒病原体”如流感病毒的反应。
 
H7N9流感病毒的基因组历史
 
Yi Guan 及同事研究了最近在中国人群中出现的H7N9流感病毒的演化史。通过在流感暴发后不久所进行的实地监测,作者提供了若干新禽流感病毒的基因组:34个H7N7基因组、3个H7N9基因组和19个H9N2基因组、以及从在2000年和2013年间在中国南方收集到的存档分离菌种得到的197个序列。他们发现,H7病毒至少在两个独立场合可能是从鸭传给鸡的,与H9N2病毒的再分类产生了H7N9这个暴发类别以及另一个以前没有被识别出的H7N7类别。
 
这些H7N7病毒在实验中能感染雪貂,而且虽然还没有什么证据证明这些病毒已适应了哺乳动物,但作者提出,目前的疫情威胁可能会超越H7N9病毒。
 
DNA甲基化与复制的联系
 
“环指域蛋白”Uhrf1通过将DNA甲基转移酶Dnmt1吸纳到半甲基化的DNA点上而在复制期间在维持DNA甲基化的模式中起必不可少的作用。在这项研究中,Makoto Nakanishi及同事利用蟾蜍卵提取物在一个试管系统中重现了DNA甲基化的维持。他们发现,Uhrf1是组蛋白H3的一个E3“泛素连接酶”,H3的“泛素化”是Dnmt1向DNA复制点的吸纳所必需的。
 
(田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st
 
《中国科学报》 (2013-10-21 第2版 国际)
 
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