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本帖最后由 细胞海洋 于 2012-11-8 18:28 编辑 & y6 ]8 a8 G# y7 o% ]! A
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& ^- U+ m7 P! E" O; E) S/ a* _' x封面故事:对散射光的不透明物体进行非入侵性成像的方法( o. M6 U7 A3 k1 l) d0 k) @$ H6 V& S
Non-invasive imaging through opaque scattering.pdf Nature 491 (7423)" X# {: f, K$ V
穿过不透明的、散射光的多层结构来成像，在包括纳米技术和生物科学在内的很多领域都是一个重要的能力。几个很有希望的方法目前正在研发当中，但它们一般都涉及入侵性程序，如将一个探测器或非线性材料放置在散射层之后。Jacopo Bertolotti等人现在演示了一种非入侵性成像程序，它能够利用当激光穿过一个散射介质时所产生的有斑点的强度图案中的关联性。对被散射层掩盖的微米尺度的荧光目标，可以通过在激光的几个不同入射角度测量荧光总强度和使用一种迭代算法（它能将目标的空间信息和斑点图案分开）来成像。本文作者成功获得了藏在散射层之后6毫米的细胞大小的荧光目标以及夹在两个不透明屏幕之间的一个复杂生物样本的详细图像。+ W* U- M' M) B* G3 s, k, {+ i- Y
3 b1 V1 p0 |0 o; k/ d3 R3 @与上皮屏障被破坏相关的肿瘤生长
. ? s8 C/ x o3 H# M8 U! Z5 l Adenoma-linked barrier defects and microbial.pdf Nature 491 (7423)5 l: ~8 b) z. @: D ~
利用一个结肠直肠癌小鼠模型，Sergei Grivennikov等人发现，上皮屏障是在早期阶段被破坏的，当时肿瘤仍是良性的腺瘤。这种破坏导致身体组织被微生物产物穿透，它们会激发一个局部炎症反应，涉及由与肿瘤相关的巨噬细胞依次生成白介素(IL)-23和IL-17，从而促进肿瘤形成。本文作者提供了人体中功能性蛋白和粘液素的表达存在缺陷（它表明正常上皮屏障被破坏）以及早期和晚期结肠直肠癌病灶中IL-23水平升高的证据。因此，上皮屏障的消失可以是肠道上皮中基因突变的一个早期后果，这能促使形成一个有利于产生肿瘤的炎性微环境。（Link to Letter p. 254）8 l, _2 g' \8 i, D
# o9 Q" L* b( c" e: A来自B-细胞的白介素-21
+ |" i2 w7 B# b1 e Regulatory B cells control T-cell autoimmunity.pdf Nature 491 (7423)' `" z$ y5 o5 u+ S& f r# i: s
调控性B-细胞的不同亚组在小鼠和人体中都已被发现，包括调控性B10细胞亚组，它能生成抑制性细胞因子白介素-10 (IL-10)。从B-细胞形成的IL-10能防止小鼠患自体免疫疾病。在这项研究中，Thomas Tedder及其同事发现，依赖于IL-21和CD-40的、与T-细胞的同源相互作用是生成能够产生CD5+调控性B-细胞的IL-10的关键驱动因素。在试管中转移扩大的调控性B-细胞，被发现在具有多发性硬化的实验性自体免疫脑脊髓炎小鼠模型中能够抑制疾病症状。这项工作为目前还缺乏有效疗法的严重自体免疫疾病的治疗提出了一个新策略。（Link to Letter p. 264）3 @" \- b. ]) L
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Zucchini酶在piRNA合成中的作用) z1 l* a/ C. ^3 j+ y7 C4 s
The structural biochemistry of Zucchini implicates it.pdf Nature 491 (7423), p5 C, g& L- T0 f9 E8 p# h+ b/ e
被PIWI 蛋白 (piRNAs)处理的小RNA可以保护基因组不受移动和重复性元素的无限制表达所产生的损害性效应的影响。原始piRNAs是通过较长的piRNA 转录体簇的分解形成的，但过去人们并不知道使它们能够生物生成的核酸酶是什么。现在，来自Greg Hannon 和 Osamu Nureki实验室的两篇论文发现，磷酸二酯酶Zucchini/PLD6是生成原始piRNAs的5'端的核酸酶。（Link to Letters pp. 279, 284）( @9 T9 L8 ?3 L$ q, L, U- Q
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两个“超亮超新星”被发现: r- ^! X& T# {! Y" [+ c/ {* @
Superluminous supernovae at redshifts.pdfNature 491 (7423)
% m# r$ X9 b% ~; m+ G7 w7 E7 r“超亮超新星”（比Ia-型超新星明亮十倍的恒星爆炸）只是在几年前才被发现的，在附近宇宙中也少见。现在，一项寻找高红移超新星的工作在红移值分别为2.05 和3.90处发现了两个“超亮超新星”，它们都有慢慢变化的光曲线。这些发现意味着，在这些红移处“超亮超新星”的生成速度至少要比理论预测的附近宇宙中的生成速度大十倍。另外，所采用的搜寻技术也有在甚至更大的红移处发现“超亮超新星”的潜力——在那些红移处，天文学家将有可能看到“大爆炸”之后形成的第一代恒星的死亡情况+ {) O; F+ D" J- N/ y2 u1 ^7 m
, z7 M/ o: q& q# {5 N& v2 g
将生物质转化成航空燃料的新途径
, j* p- V; C% A: D0 t Integration of chemical catalysis with extractive.pdf Nature 491 (7423)
; c: }1 g7 F2 @- `9 F利用将生物和化学催化相结合的一个方法，Dean Toste及其同事演示了将丙酮-丁醇-乙醇发酵产物通过一个由钯催化的烷基化反应高效转化成酮类的方法。经过进一步改进，这一方法有可能为从由生物质提取的木质纤维素和蔗糖以接近理论最大值的产率选择性地制造汽油、航空燃料和柴油原料提供一个手段。（Link to Letter p. 235）
) [' ]: r5 b) T8 ~4 z# K6 [; x
! w* S. ^- m, a* ~& K( Z( oRecA 在DNA单链上的作用
2 Q, C9 _! V7 F0 V' z3 o Direct imaging of RecA nucleation and growth on.pdf Nature 491 (7423) m& \# [: p$ \3 U3 u, B* D
通过同源重组对DNA病灶或停止的复制叉进行修复过程中的一个早期步骤，涉及通过链交换蛋白RecA对同源DNA进行配对。大肠杆菌RecA发生成核作用，作为一个小的亚单元团而结合在ssDNA上，之后它伸展开来形成一个蛋白-DNA细丝。此前，由于难以生成可以在单分子实验中被方便使用的ssDNA，因此一直没有可能对它在ssDNA上的组装情况进行观察。但是现在，Stephen Kowalczykowski及其同事通过单分子显微镜对这种细丝的成核作用和伸展进行了定性。他们获得的数据说明了为什么所谓的“mediator蛋白”对于促进加载和生长可能是必需的，同时那些预测也通过向反应中添加细菌RecFOR复合物而得到证实。（Link to Letter p. 274; News & Views p. 198）
. ]3 T* l( q! A* Q ?: P) i+ x9 C6 i+ L% N
中脑神经元对奖励和反感的控制1 u0 N$ @7 A. L- N7 e0 l
Input-specific control of reward and.haozip02.zip
8 c& J- y6 R( z& P: y6 [" o“腹侧被盖区”(VTA)中的多巴胺神经元最有名的也许是它们与奖励有关的活性，但它们也能发出表示反感的信号。本文作者发现，不同的VTA神经元类群形成对奖励和反感有不同连接特性的不同回路。通过综合运用最新功能解剖方法，他们发现：从“背外侧被盖区”和“外侧系带”接收输入的神经元分别介导奖励和反感。（Link to Article p. 212）
& Z& C& `) B; z% ~- n1 f4 b( l8 B0 ] w% q6 ~
一个跟地球质量差不多的近邻太阳系外行星被发现6 I k% [1 u" t. f7 B3 t
An Earth-mass planet orbiting aCentauri B.pdf Nature 491 (7423)
# F4 ~* W2 y( y一个具有跟地球差不多质量的太阳系外行星已被发现在绕附近恒星α Centauri B的轨道上运行。该行星不在适于居住的区域，因为它与其恒星的距离要比我们与太阳的距离近得多，轨道距其恒星只有大约0.04个天文单位（一个天文单位是地球与太阳之间的平均距离）。统计研究表明，低质量行星优先在多行星体系中形成，所以有可能其他行星也在绕α Centauri B运行，并且可能是在其适于居住的区域。（Link to Article p. 207; News & Views p. 200）
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" t' T( y% b+ M3 F: q2 c海洋沉积物中充当活电线的细菌0 T. g \# l, t1 K
Filamentous bacteria transport electrons.pdfNature 491 (7423)
! d# F8 N$ I, p- ~' D多细胞生物面临的一大挑战是，为每个细胞提供食物和氧气。Nils Risgaard-Petersen及其同事报告了解决这一问题的一个令人吃惊的办法，该办法是由几厘米长的细丝状多细胞细菌Desulfobulbaceae获得的，它们生活在丹麦 Aarhus Bay的上层海洋沉积物中。这些生物似乎起活电线的作用，能够将来自深层缺氧沉积物中的有机物所产生的硫化物的电子传输给表层中可以获得的氧。这些微型活电线为未来研究提出了很多课题，并且还有可能在技术方面得到应用。（Link to Article p. 218; News & Views p. 201）
+ M3 q7 z1 |# z4 k- K3 @7 U
- y7 b% ~. k% k3 d) F4 U让蛋白折叠变得简单的方法! r+ P5 a9 h6 F5 J; q: v
Principles for designing ideal.pdf Nature 491 (7423)! K6 W% [- R8 y; r& f X
当天然蛋白能够折叠成具有生物适应力的独特结构时，尽管可能会出现很多从能量角度来说对其不利的、非理想的特征（比如说纠结在一起的螺旋体、紧绷的环和被埋没的极性基），它们也会这么做。这些特征在蛋白中出现是由于对生物功能的演化选择，或是由于中性偏移。在这项研究中，作者介绍了设计理想蛋白结构的一个新方法，完全一致的局部和非局部相互作用可以使所设计出的蛋白结构稳定。他们总结出将二级结构的蛋白与蛋白的三级主题关联起来的一套简单“规则”，并用这些规则来设计可折叠成更复杂蛋白结构的序列。这里所介绍的设计原理和方法将让研究人员能够为下一代人造功能蛋白设计出一系列可靠、稳定的蛋白构件
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发表于 2012-11-8 18:12
