10月7日《自然》杂志精选

2010-10-12 08:43 来源: 科学时报
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封面故事:盘状星系的形成机制

  尽管我们就生活在一个盘状星系中,但我们对它们是怎样形成的却很不了解。早期宇宙中很多盘状星系之大都令人吃惊,而且也要比“银河系”和其他现代螺旋星系更为动荡。

  现在,一例“至今仍在持续动荡的盘状星系”的发现为这场争论增添了一个新元素。它们的性质表明,在所有宇宙年代,恒星的形成都是星系盘扰动的高能驱动器。

  本期封面上的GIMIC(星系—星系间介质互动计算)模拟所示为:给恒星形成提供物质的一个冷气体流(红色),而恒星形成随后又驱动扰动的外流(蓝色)。

视觉系统中光感受器网络的输入—输出对应图

  色视觉在视网膜中形成,在灵长类动物中,视觉处理的第一阶段由视锥细胞和神经节细胞的重叠格组成,其中每个对视觉空间统一取样。

  彩色感觉(色觉)由对来自不同视锥细胞类型的信号所作比较,但这些输入信号是怎样被神经节细胞(它们传输视网膜的输出)结合在一起的多年来一直是一个有争议的问题。

  现在,利用大尺度多电极阵列和细颗粒视觉模拟,Field等人绘制出了单个视锥细胞输入相对于整个神经节细胞群的位置和类型图,从而以前所未有的分辨率和尺度获得输入—输出对应图。

BRCA2蛋白已被定性

  两个遗传性乳腺癌易感基因BRCA1和 BRCA2在对DNA损伤的反应中发挥作用。当它们发生突变或缺失时,就会导致基因组不稳定,这是癌症形成的一个贡献因素。针对BRCA2的研究工作因其分子较大而受阻,因为这会使全长度蛋白的纯化具有挑战性。

  现在,Steve Kowalczykowski及其同事报告了首次在试管中对全长度BRCA2的定性,并描绘了BRCA2帮助由Rad51-调控的同源重组的不同方式。

束缚单个纳米颗粒的一种简单有效方法

  很多领域都会受益于用来束缚单原子、单分子或单粒子的一种简单而高效的方法,在处理溶液中纳米尺度的目标时,这仍是一项极为困难的任务。

  Krishnan等人发现,刻蚀在流体通道上的槽和坑当暴露于水而获得一个电荷时,会成为高度有效的静电阱。它们会将溶解的金纳米颗粒、聚合物珠子和脂囊泡束缚几个小时,在不需要外部干预的情况下,它们的刚度和稳定性很容易调整,并且它们还能与其他操纵机制集成。

  通过进一步优化,这种束缚概念甚至还能使单个蛋白和纳米颗粒的无接触束缚、它们的分拣和分馏或它们向高密度阵列中的组装成为可能。

火山弧是怎样形成的?

  火山弧是在消减带上的上冲构造板块中形成的弯曲的火山链,是地球上最显著的构造特征之一,但控制它们形成的过程仍然不清楚。

  Philip England 和 Richard Katz利用从关于消减带中热传导的一个数学模型得到的一个简单标度关系(scaling argument)认为,对火山弧位置的通常解释(这些解释依据的是在板块顶上或靠近顶上的地方所发生的反应)是不正确的。

  相反,他们得出结论认为,基于火山前缘的锐度以及它们位置的系统性要求,火山弧必须位于这样一个地方之上——在这个地方,由无水固相线所定义的边界使它最接近那个沟槽。他们发现,由来自这一区域的岩浆所携带的热量足以改变楔形物的热结构,决定湿的和干的熔融物到达地表的通道。

肝细胞中的多倍性

  很多肝细胞是多倍体,含有4倍、8倍、16倍或更多倍的单倍体染色体组,尽管这一现象的重要性并不清楚。现在,用小鼠所进行的一项研究表明,肝细胞在活体中既可增加也可降低它们的多倍性。

  多倍性逆转以前被认为是减数分裂所独有的,但这项工作表明,它也可出现在正常体细胞中。多倍性的增加是通过失败的胞质分裂出现的,而多倍性的减少则是多极性有丝分裂的一个结果。所导致的遗传异质性在肝受伤之后也许是有利的,在这个时候,具有遗传稳定性的细胞将会从事先存在的一组多样化基因型中被选择出来。