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《Nature》 vol.462 (7270),(12 Nov 2009) 中文

  “自然”vol.462(7270),(2009年11月12日)摘要

  “Nature”vol.462(7270),(2009年11月12日)中文
转录因子FOXP2转录因子
人与黑猩猩之间的区别FOXP2迄今只与人类语言有关但是,与黑猩猩的相应基因有很大的不同。新的实验显示人和黑猩猩之间在引发FOXP2下游转录靶标方面的差异,这是由两种形式的FOXP2之间的两个氨基酸的差异引起的。受到每种FOXP2影响的不同基因网络相互作用也反映在黑猩猩和人类表现出的非重迭大脑表达模式中。这些数据为FOXP2在人类中的进化对人类大脑发育和中枢神经系统疾病的直接影响提供了支持,也可能在人类言语电路的发展中起关键作用。生殖细胞形成的新途径
生殖细胞(卵母细胞和精子)的发育缺陷是男性和女性不孕的主要原因。几项研究表明,生殖细胞可以从小鼠和人类胚胎干细胞中分化出来,但这样生产的人类生殖细胞的发育一般不能超过最早阶段,不能进入减数分裂。现在斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所的一个研究小组已经开发了一个系统,在这个系统中,原始的生殖细胞由人类和女性的胚胎干细胞形成。通过沉默和过度表达生殖细胞特异性基因,可以调控人类生殖细胞形成和发育的过程。具体而言,人类DAZL基因(与不育相关)被发现在原始生殖细胞形成中起作用,其中两个密切相关的家族成员DAZ和BOULE调节单倍体雄配子的后期减数分裂和发育。该系统可用于研究生殖细胞缺陷并通过治疗手段纠正其潜力。 M细胞在免疫应答中的作用
M细胞在免疫应答中的作用粘膜免疫系统保护粘膜表面免受病原体侵害,在促进共生微生物群落共生中发挥重要作用。为了引发粘膜免疫应答,粘膜表面上的抗原必须首先通过不可渗透的上皮屏障并进入“淋巴结结节”之类的淋巴结构。这种功能被称为“胞吞作用”,被认为是由M-细胞,其是派尔氏试剂盒中特化的上皮细胞。对由M细胞调节的抗原的“转胞吞作用”机制的研究表明,在肠M细胞上表达的糖蛋白2是表达FimH抗原的细菌的转胞吞作用受体。由于M细胞被认为是各种口服免疫药物的有希望的靶标,这项工作表明“依赖于糖蛋白-2的转胞吞作用”是可能的免疫靶标。整联蛋白的乙酰化及其作用 - 整合素环在细胞分裂过程中围绕姊妹DNA分子对,使它们能够正确分离。这些环抑制转录细胞器的进展,但不阻止复制细胞器在细胞周期的S期中复制基因组。现在,单分子分析表明,复制复合体,称为C-CTF18钳装载机,可以使整合素乙酰化,从而减少整合素与调节元件的结合,并推动叉的复制过程。在Roberts综合症患者的细胞中观察到的乙酰化丧失可能导致叉子过程中的缺陷和DNA损伤的积累。确定已知药物的潜在“脱靶”效应的新策略
大多数药物被设计为对给定的蛋白质靶标具有选择性,但是它们通常还与其他几个靶标结合。一些“脱靶”事件可以诱发不同严重程度的副作用,尽管这些事件中的一些也可能是药物发挥其作用所必需的。这个“自然”问题报告了一个新的策略,用于识别已知药物潜在的“脱靶”效应。研究人员筛选了由美国食品及药物管理局批准的3,665个结构用于研究,针对数百个蛋白质靶标,由它们所结合的配体定义。基于这些药物与各组配体之间的化学相似性,研究人员预测了成千上万的“脱靶”相关性,其中一些在药理学检测中得到了证实。这种方法可能有助于预测和解释已知药物和候选药物的副作用,也可能发现以前被批准用于人体的药物的新临床应用。
能够定位NOTCH
的分子NOTCH复合物的巨大兴趣是由于其作为基因转录的主要发育调节物的作用,γ-分泌酶的底物和T细胞的底物白血病许多癌症具有被癌基因等不适当地激发。像大多数转录因子一样,NOTCH也被认为不能与细胞渗透性合成分子定位。但是现在,一种有前途的NOTCH拮抗剂已经被设计出来,并被发现在小鼠模型中有效地抑制白血病的发展。基于烃的肽SAHM1通过阻止活性转录复合物的形成起作用,为研究NOTCH的作用和作为治疗药物的起点提供了潜在的有价值的工具。另外,转录激活复合物的直接定位也可以应用于之前被认为是无法定位的其他几种转录因子复合物。太阳表面的锂含量偏低为什么在年龄上,太阳和星星的质量和成分相似,锂的丰度差别很大,这是很难解释的。太阳本身具有比原始太阳系小140倍的表面锂丰度,但是太阳表面对流区预计不会延伸至其内部至锂的温度足够高以允许锂燃烧的区域。一个类似于太阳的星体的新调查现在或未发现行星表明,行星可能是理解太阳低锂含量的关键。就行星而言,锂的丰度不足原始丰度的1%,而在没有已知行星的恒星的情况下,锂的丰度范围更大。其中一半的锂丰度大约是其原始丰度的10%。原始行星的存在可能会增强恒星盘中的混合作用,使得锂到达恒星内部温度足以毁坏恒星的区域。石墨烯中分数量子霍尔效应
分数量子霍尔效应是在强磁场种类的典型性能的影响下,与强相互作用的电荷载体在二维系统中结合的共同行为之一。据预测,存在于石墨烯中的电荷载体(可被认为是“完美的”二维系统的碳的原子层)受到强相互作用的影响。然而,这种现象在实验中以前很难观察到:在本期“自然”中,两个小组报告了在“两端点”测量装置中在石墨烯悬浮液中检测到的分数量子霍尔效应。研究人员还观察到低载流子密度下的磁场诱导介电态与量子霍尔效应竞争,并将其观测限制在最高质量的样品上。这些结果为研究石墨烯中狄拉克费米子的丰富集体行为铺平了道路。
封面故事:GFP荧光蛋白实时观察几何变化过程
GFP荧光蛋白来自水母荧光蛋白由于其有效的发光特性在生命科学中被广泛用作基因表达标记。在原子级产生这种生物光的激发质子转移的确切细节还没有完全理解。使用GFP发色团的飞秒激发的拉曼光谱,Fang等人获得具有时间分辨率的详细振动光谱,显示低频框架振动如何使蛋白质对于质子转移至关重要。除了为分析对于无数生物学研究起核心作用的反应提供线索之外,实时观察分子在多维化学反应过程中的结构变化应该在确定反应机理方面有广泛的应用。这个问题的封面显示了一个GFP发色团的几何形状,光激发发现质子在蛋白质中的转移,给它一个明亮的荧光振动。地球的早期海洋温度可能不高
地球的早期海洋温度可能不高高温时间大约35亿年前的北极气候非常炎热,海洋温度可能高达80℃这一观点受到了挑战理由是估计古代海洋温度的成熟方法存在很大的不确定性(基于沉积物中氧同位素的比例)Michael Hren等人根据对氧和氢同位素的分析,使用了不同的方法来估算海洋温度来自南非的Buck Reef Chert,34亿年前,取样同位素分析表明,海水温度不超过40℃,表明地球的早期海水温度可能比以前想象的要低得多。

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