• 5月1日《自然》雜志精選


    封面故事:RNA定位研究
     
    RNA定位在涉及極性的確立或維持的很多生物過程中很重要。以前,對在哺乳動物細胞極化過程中定位的RNA沒有進行全面的識別,現在,在對響應于遷移刺激的成纖維細胞所作的一項研究中,這一點已經做到。在基因組范圍內所進行的一項篩選,識別出超過50個定位到從小鼠成纖維細胞延伸出去的細胞突出中的RNA。這些RNA固定于集中在微管“正”端的顆粒中。這是一個新穎的RNA固定機制,也是微管正端一個未曾料到的功能。
     
    這些顆粒中的RNA與腫瘤抑制蛋白adenomatous polyposis coli(APC)相關,后者是一種多功能蛋白,作為Wnt信號通道中的一個構成部分已受到廣泛研究,并且還被認為涉及細胞遷移、細胞黏附和有絲分裂。本期封面圖片所示為一個細胞突出頂端的RNA顆粒,這個突出也被染色,以顯示肌動蛋白細絲。
     
    憶阻器被證實存在
     
    基礎電子學教科書列出了3個基本的被動電路元件:電阻器、電容器和電感器。但在近40年前,Leon Chua就預測到存在第四個元件,即憶阻器,實際上就是一個有記憶功能的非線性電阻器。直到今天,它仍然只是一個預測。但現在,來自惠普實驗室的一篇論文報告說,憶阻現象在納米尺度的系統中是自然出現的,在這樣的系統中,固態電子和離子運輸在一個外加偏置電壓下是耦合在一起的。這一發現可幫助解釋過去50年在電子裝置中所觀察到的明顯異常的回滯電流—電壓行為的很多例子。憶阻器可能會通過大大提高晶體管所能達到的功能密度而對未來電子電路產生重大影響。
     
    量子世界和經典世界的統一與矛盾
     
    波函數是量子物理學家用來解釋基本粒子波動行為的函數。雖然薛定諤認為波函數本身也許反映的是真實情況,但人們普遍將其看作只是用來計算未解事件概率的一種工具。Maximilian Schlosshauer認為,量子物理學家應當相信自己的判斷。的確,我們應認真對待波函數,我們的量子世界充滿了與我們所想象的真實情況相矛盾的東西。但Schlosshauer說,要調整我們對現實的認識則要靠我們自己。不過,我們的經典世界一定是以某種方式從量子理論的原理誕生的。Philip Ball對理論工作者和實驗工作者進行了采訪,以期弄清楚為什么是這樣。Wheeler是提出量子世界和經典世界可以統一的思想的一個先驅,他于4月13日去世,享年96歲。本期Nature為其發布了一個訃告。
     
    學校教育的問題到底在哪里
     
    Andrew Moore介紹了歐洲科學教育的一個大問題:進化論幾十年來一直是生命科學研究的中心思想,而學校的教學活動卻幾乎忽略了分子科學對達爾文理論的豐富的、啟迪性的貢獻。如果沒有新的課程安排,那么來自智能設計運動的被大肆宣傳的非科學內容就會填補這一空白。Hal Salzman和Lindsay Lowell對關于美國教育的一個人們普遍擔心的問題提出了質疑。對數學和科學考試成績所作的國際比較,被解讀為反映了美國的科學和技術教育面臨危機。Salzman和Lowel認為這種解讀過于簡單,有誤導性。成績不能決定哪些國家在技術創新上領先,而且科學家的過量儲備是反生產力的。他們認為,立法者不應關注排名和試圖提高平均成績,而應關注學校中大量成績差的學生,他們的數量之大已經到了讓人無法接受的程度。
     
    AHR與免疫系統之間的機制聯系
     
    芳香烴受體(AHR)是一個轉錄因子,其最為人們所知的是它能調控二惡英等芳香烴的毒性:它的激活導致脫毒酶的生成。AHR在毒理及癌癥研究方面已經得到深入研究,但過去人們并不知道它與免疫系統的機制聯系。現在,兩個小組報告了AHR在維持兩個淋巴細胞群(Treg細胞和TH17細胞)之間的平衡方面所起的作用,而這兩個淋巴細胞群是應對自體抗原耐受性及病原體清除的免疫調控系統的構成部分。這兩個小組還發現,AHR影響實驗性自體免疫腦炎(一個多發性硬化的小鼠模型)的嚴重程度。這項工作提出這樣一個可能性:環境因素對AHR的刺激可能參與了自體免疫疾病的形成,而AHR則可能是自體免疫調控的一個可能的藥物作用目標。
     
    十年尺度的氣候預測
     
    北大西洋的氣候波動會產生深遠的后果,誘導從北美到歐洲和非洲的廣大地區的颶風活動、表面溫度和降雨發生變化。從原理上講,如果知道海洋當前狀態的話,這些變化是可以預測的,但缺少必要的水面下觀測結果。現在,Keenlyside等人發現,關于海洋狀態的詳細知識對于在10年時間尺度上作出有用預測來說并不是完全必要的。他們所采用的方法(該方法在“回顧性”預測中已經證明了其價值)是利用現有海洋表面溫度觀測數據來提高氣候模型的預測能力。他們的新模型預測,在下一個10年,北大西洋和熱帶太平洋的自然氣候變異將會暫時抵消所預測的、由人為因素造成的變暖:歐洲和北美的表面溫度在這一時期甚至還可能會低一點。
     
    III-型分泌系統(T3SS)與內膜蛋白EscU的關系
     
    在一些病原性細菌感染過程中,III-型分泌系統(T3SS)被組裝起來,以便讓毒性效應物直接傳輸進宿主細胞中。在T3SS的組裝過程中,內膜蛋白EscU/FlhB之內發生的一個轉錄后解理事件是促使形成一個可以分泌的狀態所需要的。這些蛋白被認為充當一個分子開關的構成部分,該分子開關調控各種不同T3SS成分及所輸送的毒性效應物的適當分泌。
     
    在這項工作中,本文作者們發現,大腸桿菌蛋白EscU中的一種II-型beta-turn經歷一個自解理過程,該過程通過一個涉及在演化中保留下來的天冬酰胺殘跡的環化反應的機制來進行。對點突變和刪除突變所進行的結構及活體分析表明,自解理在調控EscU的一個高度保留的區域(該區域是與內膜上其他T3SS成分發生相互作用的一個潛在點)的分子特征中具有微妙的構形效應。
     
    (田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)



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