作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-13 9:08:33
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5月2日《自然》杂志精选

 
注定要失败的全球化网络
 
我们都受益于那些帮助人员、商品、货币、信息和思想进行快速交换的复杂的、独立的全球化网络。但Dirk Helbing则认为,同样是这些网络,它们也可能给我们带来毁灭。我们无法轻易控制它们的行为,它们在所有规模的灾难性失败面前也比较脆弱,即便在没有外部冲击的情况下也是如此。Helbing得出结论认为,当前的与这种网络化行为相关的风险分析方法是不够的,我们还需要专门设计用来应对我们自己所创造的复杂性的新的信息和通信技术。而且,这将需要进行前所未有的全球合作。
 
地点细胞储存空间记忆
 
大脑的海马区在提供人类导航的记忆成分中扮演一个重要角色。人们早先已经知道,在一个动作完成之后,海马区的地点细胞的压缩序列会“重放”以前的导航轨迹,并将其编码到记忆中。也曾有人提出,在一个导航规划过程中,类似的序列(信号)可能会在一个导航选择作出之前发出。在这项研究中,Brad Pfeiffer和David Foster发现,在导航决定之前,对于那些在一个开放区域中的大量可能的食物所在地点之间进行选择和导航的大鼠来说,代表空间轨迹的地点细胞序列是活跃的。所观察到的发射序列可以预测未来行为,并且似乎也支持由目标所引导的导航选择机制。
 
子宫内膜肿瘤的重新分类
 
名为《癌症基因组图谱研究网络》的论文发表了对350多名患者的子宫内膜肿瘤所作的一项全基因组深度分析。基于一系列基因组特征(包括在DNA聚合酶基因POLE上新发现的热点突变和ARID5B DNA-结合蛋白中的新颖突变),本文作者提出将子宫内膜肿瘤重新划分成四个不同类型。这对患有恶性肿瘤的妇女的术后辅助治疗也许会有临床意义。
 
昆虫眼睛启发相机研制
 
昆虫和其他节肢动物的眼睛为相机设计师提供了进行仿生设计的有趣模型。在这篇论文中,John Rogers及其同事介绍了用来制造一种半球形相机的新方法,其设计灵感来自“火蚁”和“小蠹虫”的眼睛。这种新型相机几乎完全是半球形的,具有180个成像元素。该相机将弹性化合物光学元件与硅薄膜光探测器的可变形阵列结合在“共集成”的层状结构中,后者可以被模制成半球形状。其潜在应用从高级监控摄像头到微型化内窥镜都包括在内。
 
三维重建确定恐龙向鸟类身体构造转变的方式和时间
 
对鸟类和那些在渐进性变化方面与它们关系更为密切的恐龙所做的三维数字化重建,使得John Hutchinson及其同事能够确定恐龙身体构造是怎样变成典型的鸟类身体构造的以及这种变化是什么时候发生的。鸟类形成一个独特的蹲伏状后肢姿势。对17种“祖龙”(包括中国的“迅猛龙”和“始祖鸟”两种鸟类化石的完整骨架和身体)所做的重建表明,在兽脚类演化过程的大部分时间,更接近蹲伏状的肢体姿势是逐渐地、分步地获得的,其中“手盗龙”(真正的鸟类和与它们最接近的“恐爪龙”)所发生的变化更快。骨骼变化表明,上肢变化在改变身体的机械平衡方面是重要的,因而在鸟类两个关键行为(“二足性”和飞行)的转变中也是重要的。
 
甲烷的细菌生物合成新机制
 
好氧海洋生物产生大量强效温室气体甲烷,其中很多是通过磷酸烷基酯非常不活泼的碳—磷键的断开产生的。在这项研究中,作者探讨了PhnJ的反应机制。PhnJ是一种不寻常的SAM基酶,它似乎利用一个基于半胱氨酸的含硫自由基来帮助催化将磷酸烷基酯转化为甲烷和“核糖-1,2-环磷酸盐-5-磷酸盐”的反应。以前在生物化学上没有遇到过的这一反应,为通过一个共价硫代磷酸盐中间体将碳—磷键断开形成甲烷和磷酸盐提供了一个新颖机制。
 
与抑制蛋白激活有关的两项研究
 
抑制蛋白是“G-蛋白耦合受体” (GPCR)功能的负调控因子,也充当独立于G-蛋白的信号作用蛋白。在形成一种高亲和性复合物前,抑制蛋白必须被激活,而本期《自然》上两篇论文关注GCPR和被激活的抑制蛋白在原子尺度上的相互作用。Yong Ju Kim等人通过截掉抑制蛋白的羧基端来生成自然出现的被称为p44的剪接变体模仿了最初的激活步骤,并确定了它的晶体结构。该结构有助于了解自然出现的、被截断的抑制蛋白在视觉系统中所起作用。Arun Shukla等人发表了“非视觉β-抑制蛋白-1”在与一个抗体碎片(Fab30)和来自一种GPCR(精氨酸抗利尿激素2-型受体)的一个完全磷酸化的“29-氨基酸C-端肽”所形成的复合物中的结构。这两项研究综合起来,显示了与抑制蛋白激活有关的引人注目的构形变化。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st
 
《中国科学报》 (2013-05-13 第2版 国际)
 
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