封面故事:脂肪與肌肉之間的聯系
人體中有兩種類型的脂肪組織:一種是棕色脂肪,主要功能是燃燒卡路里,產生身體所需熱量;另一種是白色脂肪,用來儲存能量。現在,研究人員獲得一個令人吃驚的發現:棕色脂肪是骨骼肌的一種衍生物。這一發現也許會促使我們去重新思考我們關于這兩種組織之間關系的觀點。以前,關于脂肪發育的大多數模型都認為,棕色和白色脂肪細胞來自同一種成脂肪前體細胞,但體內細胞系跟蹤研究表明,棕色脂肪細胞起源于表達Myf5基因(迄今只在肌肉細胞中發現的一種標記)的成骨細胞。PRDM16(一種鋅指蛋白,已知能夠刺激棕色脂肪選擇性基因表達)可強有力地調控肌肉與棕色脂肪之間的雙向細胞命運轉換。作為棕色脂肪細胞命運的一種支配性調控因子,PRDM16在治療肥胖癥上可能有潛在用途,能夠誘導PRDM16在白色脂肪或肌肉前體中表達的化合物也可能有這種作用。
絲盤蟲基因組完成測序
絲盤蟲經常被認為是現存“最簡單”的自由生活的動物,在關于早期動物起源的爭論中處在中心位置。它是一種盤狀的“扁盤動物”,直徑約1毫米,首次是在一個水族館的墻壁上被發現的。現在,已經完成絲盤蟲的基因組測序和分析。這種動物保留了與刺胞動物和兩側對稱動物最后共同祖先的很多特征,它們存在于距今超過6億年前。但絲盤蟲也還有決定發育模式和細胞類型的基因,這些細胞類型從未在該動物身上看到過,說明在其生命周期中也許還有尚未被發現的階段。
哈勃圖片解決英仙座謎團
來自哈勃太空望遠鏡的圖片,顯示了在從位于英仙座星團中心的巨大橢圓形星系NGC 1275流出的離子化氣體的亮絲中的精細度非常高的細節內容。這些細絲為什么一直保持穩定(它們被認為存在至少108年了),盡管存在潮汐剪切力的破壞效應,而且周圍還有溫度極高的氣體?這個問題一直不清楚。現在,“哈勃”的這些圖片弄清了這些細絲內的線狀結構。這些結構表明,細絲中可能存在與周圍氣體形成壓力平衡的磁場,能夠使細絲保持穩定,并允許大量冷氣體聚集,后者有可能延遲了恒星的形成。
黃金作為催化劑對顆粒尺寸的要求
一般來說,黃金作為化學反應的一種催化劑效果是非常差的。但如果將尺寸大小減小到幾個納米,黃金納米顆粒便成為極為有效的氧化反應催化劑。這種行為的起源尚未被完全弄清。為了研究顆粒大小在催化活性中所起作用,Turner等人合成了直徑大小從約為1.5納米到超過30納米的黃金納米顆粒,并且發現了一個非常清楚的尺寸臨界值:在大約2納米以上,這些顆粒作為分子氧使苯乙烯發生環氧化反應的催化劑完全沒有活性。這一反應不需要啟動劑,支持媒介也是惰性的,所以這個效應似乎涉及黃金電子性質所發生的取決于尺寸的變化。活潑的顆粒來自特別穩定的由55個金原子組成的黃金團塊,這種團塊也許能夠為適合實際應用的黃金催化劑的合成提供一個有用的起點。
自我毀滅性合作或合作性自殺
個體生物之間的合作會是一個令人迷惑不解的現象,尤其是當合作中的主要成員不能存活時。這方面的例子包括一些微生物,它們會產生一些毒素或毒性因子,不產生這些物質的其他微生物可以利用這些物質,在這種情況下它們就會死亡。顯然,對這種自我毀滅性合作或“合作性自殺”負責的基因,只有當其在它們載體的很小一部分上表達時才能長久存在。Ackermann等人提出一個關于自我毀滅性合作的演化的模型,該模型表明,這種穩定性的秘密在于合作性基因的表達性載體與非表達性載體之間的分配:非表達性載體必須能夠優先享受由表達性載體所產生的“公共利益”。這個體系涉及毒性因子在病原體細菌鼠傷寒沙門氏菌的克隆細胞之間的可變表達。
(田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)