2010年8月12日 Nature 主要内容

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选自英国Nature杂志，2010年8月12日出版）
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) P( f6 M" C& A  p  F$ r! g$ i6 s& K8 C6 F
封面故事：最早使用工具的古猿  G+ E) Y/ B- j: ~. X
Evidence for stone-tool-assisted consumption of animal tissues before 3.39
  ~2 b. d2 p0 K1 S% ]/ N/ umillion years ago at Dikika, Ethiopia
: {* N# |. H! F' K2 V此前，关于我们祖先或其亲缘种使用工具的最早证据来自埃塞俄比亚阿瓦什河谷的两个
2 }8 ?3 E$ E) ^/ b3 Q% X地点。大约250万年前制造的石器在Gona被发现，时间大致相同的、有切痕的骨头在附: o  e* I% o0 t9 k5 N
近的Bouri被发现。怀疑古猿使用工具的时间甚至要更早的观点，现已被在阿瓦什河谷
& R3 c5 ^4 t. W1 A9 u" B5 y下游地区一个名叫Dikika的地方所获得的发现证实：这里发现的是来自大型有蹄动物的
- n) _6 z# X7 q1 t两块骨头，上面有切痕（见本期封面图片），这与古猿利用石质工具来从骨头上剔肉和
# v. f$ i! }6 _从骨头里取骨髓的猜测是一致的。这些有切痕的骨头距今大约340万年，很可能是“阿
2 E0 ]; r" c$ ]3 p法南方古猿”(Australopithecus afarensis)的活动所留下的结果，该古猿是已知当时, s" M- q8 d9 x8 b
生活在阿瓦什河谷的惟一古猿，也是著名的古猿“Lucy”（来自Hadar）和年轻的3 m4 p8 {/ T+ g7 m$ L$ D4 t
“Selam”（或称DIK-1-1，来自Dikika）所属的有名物种。（Letter p. 857; News &
2 c% p+ B" ~7 [Views）图片提供：Curtis Marean
5 @/ O  s$ H( N9 T+ \. A0 h
, i/ e: a/ t; r* h. V+ _$ J/ L/ u& [! f
形成造血干细胞小生境的细胞身份被确定（A stem cell niche for two）
8 N4 A: `5 _* g3 n0 n+ @$ M/ nMesenchymal and haematopoietic stem cells form a unique bone marrow niche
& R6 x$ T# b+ P7 H- l4 W2 F! m在骨髓中形成造血干细胞小生境的细胞身份一直不清楚。现在，Paul Frenette及其同
- X. [9 b  J( E事识别出，表达nestin的间叶干细胞为形成小生境的细胞。这些细胞与造血干细胞有密
/ P6 L- U5 R- ]6 D切物理关系，表达高水平的参与干细胞维护的基因，它们的删除会降低造血先祖细胞的
  Q& h/ a2 F) O/ y骨髓寻的(homing)功能。这项工作显示，骨髓中的干细胞小生境是两种截然不同的体干
% g+ i; |8 x. Q3 b5 C! b细胞(somatic stem-cell)类型之间的一种伙伴关系。（Article p. 829）2 O% ^. Z" n# r0 U2 A; ^7 e$ ^5 s  {1 u
: e6 @5 t2 M' J: W
" I; ^3 L/ r, f: Q- X
微RNA影响信使RNA的机制（MicroRNA shoots messenger）
9 c( A8 ]6 `1 k! QMammalian microRNAs predominantly act to decrease target mRNA levels# U* `' r2 I! z0 }1 X. E: B: h
微RNA（普遍存在的、调控基因表达的短非编码RNA）已知影响信使RNA (mRNA)和蛋白的
* q4 F3 V1 ?! o+ U水平。但因为蛋白生成依赖于mRNA的存在，所以确定由微RNA调控的mRNA解理与翻译抑  j+ H& P8 G8 Z! e1 H% h* s
制的相对贡献一直有困难。现在，David Bartel及其同事理清了两个机制之间的关系，
7 S5 p0 V) a3 M. V9 s- V并且发现，与人们所预料的相反的是，微RNA主要通过使目标mRNA失去稳定性来发挥作
  c2 g; w7 I. |3 X6 q" t* p0 f用，而不是通过抑制它们的翻译来发挥作用。这些结果表明，需要对很多以前的结论进  O5 u9 \% T- S9 i+ N, m
行一次重新评估。（Article p. 835）
  k3 @* L& P8 w  `# X, f9 Y6 M; \5 h' w
5 }% b, M9 ?' t
“铁磁共振成像”技术（Magnetic imaging）
; R! T3 o' x& {4 }+ b- Y) INanoscale scanning probe ferromagnetic resonance imaging using localized
* P9 U. r* a$ Xmodes/ \8 T. W+ N/ x9 q4 L7 C
纳米磁学研究的快速发展使得磁感应和磁记忆技术领域出现了一些有强大生命力的应
2 U1 h4 Q' @/ P; h2 V2 C用。然而，迄今为止还没有高分辨率磁成像工具可以用来对这些复杂的纳米结构进行定
( f* H( c$ |  t% S3 i: N/ U性。现在，俄亥俄州立大学的一个小组开发出一种适合于这项工作的扫描探针技术，被
5 }8 Q3 C; `& p5 m6 P3 ?! Z称为“铁磁共振成像”。正常情况下，基于铁磁共振的研究只提供光谱信息，缺乏成像, y" b3 h' U7 y- h) A- Y/ G7 Q
能力，因为铁磁共振模式是展开在整个样品上的。这一新方法利用由一个微型磁探针产1 k1 r( B6 y( U
生的强大的、在空间上受到约束的磁场，将铁磁共振模式局限在紧贴探针之下的地方。
/ X+ |- F- ?. M这使得研究人员有可能以200纳米的分辨率来对磁特征进行成像，即便它们被埋在纳米
2 w, u. ]8 t4 m* w( h, P结构的表面之下。（Letter p. 845）% D1 g4 I9 }8 T' o

* N0 y6 D% o3 }9 H1 E' L' F& @" h3 {% i4 ?% ^. X" `
利用卫星影像和数值模型模拟云（Reach for the clouds）3 {. o! V; \& @8 U5 D
Precipitation-generated oscillations in open cellular cloud fields% A1 j8 u4 T8 j. ?% P" ^
云模拟在区域到全球尺度的气候模拟中都是最有挑战性的任务之一。在很多情况下，所
. E' }2 L6 b- I# o9 ]观察到的云动态的物理机制是不知道的，这使得人们难以对它们的结构和行为进行符合7 t- {3 g0 S# G9 U1 u) P
实际情况的模拟。Feingold等人利用卫星影像和数值模型来显示降雨云诱导的倒灌风
  {+ y4 Q' J0 {3 Q# J（下行气流）是怎样产生开放的蜂窝状云形的，这种云形以低反射率为特征，在不同的
" {9 ]1 {% R* G6 S2 E亚稳态之间振荡。这样所产生的云结构形成一个振荡的、自我组织的云场，因为新的云2 p& x& M9 e" d8 W% }4 r
形会出现而取代旧的云形。（Letter p. 849）+ ^, z- B9 u6 V3 G

3 {/ C1 c9 k- v. M! W' ?( w
7 d) z  T9 T5 D  }& p" e( f6 w今天可以看到的最原始火山熔岩（Primordial volcanism today）& X3 z3 v5 s. s' R2 ~( |' B
Evidence for the survival of the oldest terrestrial mantle reservoir* m, N" @  @0 y- C- x( s/ a% R
具有高3He/4He比例的海岛熔岩，被一些人认为含有地球上所保存下来的一个原始地层
/ d8 x4 \8 x) y: [$ j% w. F的样品，这个地层是自大约45亿年前当地球从太阳星云吸积物质而形成时保留下来的，# D4 e; }# N% m- \  _1 ^) t8 a
但这些熔岩过去从未被发现具有与这样早的一个形成时间相关的原始铅同位素组成。现
1 @' W0 ~3 m# E7 U, O" W# \在，Matthew Jackson及其同事发现，巴芬岛和西格陵兰岛的熔岩（以前被发现具有最* x0 @9 |' U" ~: {7 l0 J# G
高的地幔3He/4He比例）所具有的铅同位素比例与其来自距今45.5亿-44.5亿年前的地幔
7 f1 y5 @7 H5 _3 r9 Y+ D的推断是一致的。这些熔岩中氦、铅和钕同位素的综合组成表明，它们的来源是地幔中! [0 d3 q8 L& s
可以接触到的最古老的地层，并且可能是产生现代火山的所有地幔层之源。（Letter
' n2 F: v/ s2 O* I6 _# i9 Dp. 853; News & Views）& \5 Q8 V8 a9 F7 B8 B( F/ x
8 ?( g& C3 [/ B( p* j% k5 J& j$ E
& E: a, `. d- ]% q  }3 d' x2 y
惩罚不合作者的方式（Punishing schedules）
% Y7 f+ n! s6 i; DSocial learning promotes institutions for governing the commons
4 J6 M" `3 Y- _. J: @1 L/ ]演化游戏中的合作可以通过对不合作者的惩罚得到稳定，这样做的代价由那些执行惩罚
. y- p9 m( g# l! Y, Y5 j任务者来承担。惩罚可以有各种不同形式，包括同伴惩罚和集体惩罚。前者是在相关事  S5 }4 v: Z: S! _/ g
件之后由个体来惩罚那些搭便车者；后者是事先设立一个用于制裁的基金。前者可以总
# K, v/ L0 f" U  q/ q0 P结为“将法律掌握在自己手上”；后者可以总结为让警察来做这件事。Sigmund等人利
2 G( |( z& u% U' j$ B3 z4 @, q用一个计算模型发现，集体惩罚在对付“二级搭便车者”（指那些在主要游戏中是合作" n2 Y) U) m, Z: k6 o1 O
的、但却拒绝对惩罚做出贡献的个体）时相对于同伴惩罚有优势。这个模型表明，个体
, `( g: _' x7 P可以自发地采用一个自制体制来监督贡献和制裁搭便车者。它不需要从上到下的规定或# c  v0 ?8 P7 S# u. R+ d
规划。在错误中学习以及模仿成功的例子，就足以在个体之间产生一个由个人利益引导5 o* `+ ~+ B5 T3 ]
的社会合约。（Letter p. 861）
! C; ^, R( X  s! k. ]# |2 s; Z. T) y+ V# p- j* N

% }3 I" m- a. I; n. P2 |# Y焦虑症的遗传因素（Genetic factors in anxiety）, k4 |7 ^  a! i& w
Amygdalar and hippocampal substrates of anxious temperament differ in their  z2 _. e2 {$ D( [- l
heritability
; }+ t+ U% u: C* h4 y9 @! Q' c$ L( B人类和猴子的急性子都是从婴儿时代就明显表现出来了，是日后精神病理学的一个重要
; j8 B! C9 O+ H* p  B8 F+ p! q0 `风险因素，并且已知是可以遗传的。在一项将成像方法与遗传学方法结合起来的大型研- ?# d) k$ f8 [
究中，Oler等人对与这一特征相关的神经回路以及这个回路的功能的可遗传程度进行了
" C$ L2 P2 o6 l$ F( m4 j& J& h  W定性。研究中采用了超过200只来自同一个家系的猴子，在将这些猴子置于一个轻度紧
# _* E5 \7 `5 o: @4 F: L张情境中之后，他们用正子发射断层扫描技术对其进行了扫描。扁桃体和海马体中的活1 {8 D+ j- P. r! ]9 [5 _
动程度都能指示性情，但海马体活动的可遗传性大于扁桃体活动的可遗传性。这表明，
! [) ~" @5 M  L) f  Y- u0 E2 e. ~在急性子中，基因和环境对这两个区域的功能可能有不同影响。这个发现也为焦虑症和
/ f& @: N& V/ @& E! N抑郁症的遗传风险提供了新的见解。（Letter p. 864; News & Views）' v6 X' M- L+ i: T' ~
  X( o- z0 F% F0 n; F  E

- d4 d5 `: l3 E3 ^+ b+ d- L& e与癌症有关的突变（Cancer-linked mutations）
( K7 k  k3 U5 g9 B( D+ x  gDiverse somatic mutation patterns and pathway alterations in human cancers
. w. f% b/ }9 k# |( ^对超过400个乳腺癌、肺癌、卵巢癌和前列腺癌样品所做的一项大规模遗传分析，识别
1 \/ v8 O" J) {2 @出了数千个与癌症相关的突变。Kan等人分析了来自癌症患者的DNA，识别出了涉及15079 |! }0 i! L- o
个编码基因的2576个体突变。在这些突变中，77个被认为是显著的突变，说明它们可能6 r8 c0 s/ [+ S; D
具有致病作用，包括蛋白激酶、G蛋白耦合的受体和其他潜在治疗目标。（Letter p.( {; p0 `% Y# h: p) R, l
869）5 E3 p+ e! q5 Z  s7 _) l2 l* Z- m

* [9 e% C6 R  P# E  O7 O- g4 o+ H, i' _) F- o/ g- Z
心电图的信号指示（Signalling cardiac currents）6 A/ r" P. d# u$ M6 X
Wnt11 patterns a myocardial electrical gradient through regulation of the) v9 V7 Y7 d# v$ o! D2 K
L-type Ca2+ channel
# n, z" {* W  l& S) |8 n0 ~3 b9 o6 G很多重要生物过程，包括心脏的正常功能，都需要一个电梯度。人们对产生和维持这种5 |' ]5 E+ W6 P2 r* \/ P& T
电极性的机制很不了解。现在，Panáková等人利用开发用来研究发育中的斑马鱼心脏
" X' s$ {/ U! R1 i, k! y* ^/ X中电压和钙的方法，识别出心肌平面中电耦合的一个以前未被认识到的梯度。这个电梯& {+ ?9 c5 m/ }7 H6 U3 I4 t
度的出现取决于通过L-型钙通道的钙电导，而出人意料的是，这个通道在生理上是由
! q+ C7 R7 K+ `; O; w3 [' n) kWnt11信号作用调控的。这项工作表明，胚胎心脏的电模式形成涉及细胞膜中一个重要
1 d. ^8 ~! X7 U& W发育信号和离子通道之间的互动，而不是依赖于专门化的导电组织。（Letter p.
# V' O2 y; [2 Y2 n5 R% B874）
( K# {. K: \6 q* M) ]# k! x
  h9 i0 E" L# |# g5 X
' P+ }, o; Z+ O: P) J" `# X' d9 K决定微管蛋白对称性的结构基础（Microtubule symmetry）7 f8 n8 Q  |* H' n
Microtubule nucleating γ-TuSC assembles structures with 13-fold
! N. |5 S" R" L3 V4 i' @6 m  |( e' r; Rmicrotubule-like symmetry9 Y  l% h) y$ O" K+ q
微管是细胞骨架的一个重要组成部分，在活体中通常是在一个由γ-微管蛋白复合物构4 S  d- S8 i  I, I
成的核心周围以13个原始细丝(protoflilament)为一组的形式来组织的。这一精确的几
3 u7 c1 {; k; @) O  m' o何是怎样控制的仍不清楚。现在，由普遍保守的核心微管核化复合物“γ-微管蛋白小
1 y0 M9 v+ m7 y复合物” (γTuSC)构成的高级组合体（从酿酒酵母中分离出）的结构已利用冷电子显$ |- A/ R( S0 l/ @
微镜被确定。该结构为了解γTuSC是怎样建立13重的微管蛋白对称性的提供了线索。. c2 N6 v+ {! H; W8 G
（Letter p. 879）

bypw

谢谢提供，学习了