作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2013-4-23 8:11:34
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4月11日《自然》杂志精选

 
研究揭示纤毛虫端粒酶结构
 
真核细胞中线性染色体的末端是由一种被称为端粒酶的核糖核蛋白复合物维持的。Juli Feigon及其同事通过电子显微镜获得了人们等待已久的纤毛虫端粒酶的结构。通过用各种不同成分的晶体结构进行模拟,他们识别出了催化核心和亚单元的相互作用,并对这种酶进行了全面的体外重建。该结构提供了关于核糖核蛋白催化核心架构的前所未有的详细信息,也显示了“全酶”亚单元(它们赋予“持续合成能力”,并将端粒酶桥接到端粒上)的组织情况。
 
营养物作用于分生组织激发
 
植物分生组织含有维持“胚后期”生长所需的干细胞。关于分生组织功能的当前模型关注激素调控,但Jen Sheen及其同事在这篇文章中研究了由光合作用驱动的营养物信号所扮演的角色。他们发现,由光合作用所产生的葡萄糖驱动TOR (“雷帕霉素的目标”)信号作用,使得在细胞周期调控中所涉及的基因的转录重新编程。TOR直接激发E2Fa转录因子,促使细胞周期的进展和根生长。
 
科学家发现一种光子拓扑绝缘体
 
凝聚态物质研究最热门的领域之一是关于拓扑绝缘体的研究。它们存在于因其电子结构所提供的拓扑保护而不易产生无序的电子态。它们潜在的实用意义在于其能够在不发生散射的情况下控制和操纵电子波。一个有趣的问题是:是否有可能做出一种对光绝缘的拓扑绝缘体?答案是肯定的。在这项研究中,Mordechai Segev及其同事演示了一种光子拓扑绝缘体的首次实验实现,它由以蜂窝状格子排列的螺旋形波导组成。螺旋形在这里非常关键,它提供了一个打破对称性的效应,从而导致产生拓扑绝缘体的性质。本文作者演示了受到保护而不会发生散射的单向边缘状态。
 
“降雨”将土星环与其大气层联系起来
 
人们以前曾提出土星与其环系统之间存在一个磁联系。除了其他方面的意义外,这个联系也许还可解释在电离层中观测到的出乎意料低的电子密度和较高温度。现在,那个缺失的环节(即二者之间的磁联系)已被观测到。来自对准土星子午线的W. M. Keck II天文望远镜的近红外光谱数据,与带电的水从土星环向电离层转移、足以冲刷土星上层大气表面1/3面积的推断是一致的。土星环的这种“降雨”将土星环与土星本身在电学和磁学上联系了起来,导致对上层大气化学的全面调节。
 
海洋古生菌在蛋白降解中起作用
 
海床上的沉积物是海洋中近一半微生物的家园,其中包括大量未曾在实验室中培养出来的古生菌。在这项研究中,Karen Lloyd等人发现,未曾培养出的MCG 和MBG-D 两个类群的生物是海洋沉积物中的优势古生菌。对4个不同细胞类型所作的单细胞基因组分析表明,它们属于古生菌进化树的新分枝。所测试的全部细胞都编码“细胞外蛋白降解酶”,说明它们在缺氧的海洋沉积物中所发生的蛋白再矿化中可能扮演一个角色。
 
有害微生物入侵者的识别
 
哺乳动物先天免疫系统通过由Toll-样受体检测在演化过程中保留下来的“与病原体相关的分子模式”(PAMPs),来区分自身和入侵的微生物。但这还不够:不管其致病潜力有多大,所有微生物都产生PAMPs,而且先天免疫系统具有确定哪些微生物构成最大威胁的机制。本文描述了这样一个系统。
 
沙门氏菌毒性因子SopE和来自其他病原体的肽聚糖被发现通过激发小Rho GTP酶来触发宿主免疫,而后者又是由NOD1/2信号作用通道检测的。因此,通过监测小Rho GTP酶的激发状态,一个细胞便能够识别产生毒素的入侵者。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st
 
《中国科学报》 (2013-04-23 第2版 国际)
 
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