• 1月10日《自然》雜志精選

    封面故事:
     
    布拉克須霉在性別確定研究中的應用

     
    真菌布拉克須霉也許是作為感光模型最為科學家們所知的,最早用其作為模型的研究是由諾貝爾獎獲得者Max Delbrück進行的。本期Nature上發表的研究工作可能會提升其作為另一領域研究模型的知名度,這個領域即性別確定過程。同在其他真菌中一樣,布拉克須霉的性別確定也不是由整個基因組控制的,而是由基因組的一個小區域控制,也就是性別位點。研究人員曾用一種生物信息學方法來識別這個位點。該位點涉及兩個基因,二者都為轉錄因子編碼,這些轉錄因子同SRY蛋白一樣(該蛋白是人類性別形成的一個主要調控因子),含有一個高遷移率族(HMG)域。另外,一組重復元素只在包含該性別位點的染色體上發現,這說明在真核生物中,性別確定和性染色體結構演化的早期步驟存在著一個普遍機制。
     
    正電子起源于含有黑洞或中子星的雙星體系
     
    反物質并不是只能在深層宇宙中發現的一種奇異的東西:實際上它在我們自己的銀河系中就大量存在。人們之所以知道這一點,是因為銀河系中心方向有511 keV γ-ray輻射線(電子—正電子湮滅的特征之一)。正電子的起源一直是一個謎,但湮滅線輻射的分布可提供一個線索。現在,天文學家有了能夠確定這種分布的工具,而且對來自INTEGRAL衛星的超過4年時間的光譜數據所作的分析顯示,來自內銀盤的511 keV γ-ray輻射有一個出乎意料的分布,說明正電子起源于含有黑洞或中子星的雙星體系。
     
    硅有可能用做一種熱電材料
     
    熱電子材料,能夠將一個熱梯度轉變成一個電場,反之亦然,因此可用于發電和制冷。納米結構法已被證明是改進一些材料熱電能力的有效方法。然而,現有高性能熱電材料的制造并不容易達到大規模熱能利用所需的那種規模,而制造具有納米結構的這種材料更為困難。這時,可以進行大規模處理的硅材料進入科學家的視野,但硅的熱電性能較差。本期Nature上兩篇論文表明,通過將硅的結構做成納米線陣列,通過仔細控制納米線的形態和摻雜,可大大提高硅的熱電性能。我們也許可以認為,這些發現是向將硅用做一種熱電材料的新應用方向邁出的第一步。
     
    通過加快生物降解開發利用“困難”油田
     
    全世界一半以上的石油儲備由生物降解的重油和瀝青砂沉積組成。從這些來源開采石油是復雜和昂貴的。最近的研究表明,厭氧細菌可以引起這種烴類降解,但油層中出現的實際降解通道仍然不是很清楚。現在,研究人員將實驗室石油降解實驗與油田樣品分析相結合,發現地下生物降解的主導過程是甲烷生成,涉及石油烴厭氧降解而生成甲烷的反應。這表明,開發利用這些“困難”油田有另外一種方法:即通過加快自然烴降解過程,也許有可能以甲烷的形式開采能源,而不是像傳統上所做的那樣以石油的形式來開采能源。
     
    海洋中熱液循環的方向
     
    當水通過海床上的裂縫滲透、下行至熔融的巖石時,在海洋山脊的軸上就會出現熱液循環;在熔融的巖石上,海水會變熱,最終在熱液噴孔處以超熱液體形式出現。這些噴孔系統承擔了大部分熱量和物質從地殼向海洋轉移的過程。人們普遍認為,這些系統中的循環方向是橫穿山脊軸的,熱液的補充沿遠離該軸的斷層發生。這一觀點主要基于模擬試驗得出。現在,根據對東太平洋山脊上一個熱液噴孔田下的微型地震位置所作的7個月的監測,Tolstoy等人報告,至少在這個地方,熱液下流區可能位于山脊軸上,熱液循環的方向是沿著山脊軸的。
     
    控制CGD患者易感性的可能性
     
    在慢性肉芽腫病(CGD)中,吞噬細胞缺乏NADPH氧化酶活性,不能產生超氧化物,從而使患者易被細菌反復感染。這個過程所涉及的精確機制及CGD患病過程中炎癥增強的原因尚不清楚。用感染了煙曲霉(經常感染CGD患者的一種真菌)的轉基因CGD小鼠所作的實驗,支持這樣一個理論:依賴于超氧化物的色氨酸向犬尿氨酸的轉化,在CGD患病過程中是失效的,通過一個單一的、但目前尚不知道的機制使抗菌能力、炎癥和T細胞平衡等受到影響。該發現提出這樣一個可能性:用天然犬尿氨酸進行取代治療,也許可以幫助控制CGD患者的病理性炎癥和易感性。
     
    (田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)



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