6月16日《自然》杂志内容精选

2011-7-05 09:04 来源: 中国科学院
收藏到BLOG

  

  封面故事:听觉是怎样产生的

  听觉是由耳朵内的毛发细胞顶端的微小纤毛束的运动引发的。尽管被浸泡内耳的黏液所包围,但这些“静纤毛”仍对原子尺度的运动很敏感。现在,通过消除液体中“静纤毛”之间的大部分黏滞阻力使这一点成为可能的机制已被阐明。在亚纳米尺度上对牛蛙毛发细胞“静纤毛”中各种力的平衡所作分析表明,在听觉中所用频率下,“毛发束”内大多数“静纤毛”都被与外面的液体屏蔽开,几乎是作为一个整体运动的。本期封面所示为对“毛发束”运动的模拟:增加声音频率,会渐进性地带动更多“静纤毛”,直到“毛发束”在很大声频范围内作为一个整体运动。

  大批量产生基因突变的一种方法

  某一特定基因被“关闭”的基因剔除小鼠是基因功能分析的关键。这篇论文报告了一个重要资源,即一种高吞吐量的基因定位管道,它已在C57BL/6胚胎干细胞系中生成了数以千计的条件突变,适合为进行大规模基因表现型分析的研究工作培育突变小鼠。该策略也适用于大鼠和人的干细胞,为确定由哺乳动物基因组编码的所有基因的功能提供了一个基础。

  一种能够产生糖蛋白的酶的结构被确定

  真核细胞中一半以上的蛋白是糖蛋白,它们有连接到低聚糖上的特定氨基酸侧链。这些化学修饰中最频繁者是与天冬酰胺相连的糖基化,该反应由“低聚糖转移酶”(OST)催化,这种酶是位于内质网中的一种膜蛋白复合物。现在,来自“ 红嘴鸥弯曲杆菌”的、与一个受体肽形成复合物的一个细菌OST的X射线结构已被确定。该结构为了解酰胺态氮激发和糖基化提供了分子基础,也为糖蛋白和复合糖治疗药物的生成提供了机会。

  黑洞早期生长探秘

  对来自“钱德拉X射线天文台”存档的X射线数据所作的一项分析,为可以进行观测的最早时期(在“大爆炸”之后约6亿年,红移值z = 6~8)黑洞的生长提供了一个度量。这些结果表明,黑洞是与它们的主星系一前一后生长的,从最早的时期就开始了。吸积最多的黑洞埋藏在大量气体和尘埃中,它们吸收除能量最高的X射线以外的大部分辐射,对宇宙的重新离子化并没有贡献。

  “旅行者1号”的漫长告别

  2004年12月,“旅行者1号”飞船开始离开太阳系,穿过太阳风“终端激波”,进入“日鞘”(亦称“太阳风鞘”,在这个区域,太阳风因为开始与星际介质发生相互作用而减速。太阳风是离子化粒子流)。“旅行者”上的仪器仍在监测“日鞘”等离子体的整体速度,最新消息是,等离子体速度在过去三年里几乎在呈线性减小,从每秒70公里减至接近0,并且过去8个月维持在这个速度上。这意味着,“旅行者1号”可能接近“太阳驻点”,在这个地方,剩余的太阳风与星际空间所施加的压力相匹配。理论工作者过去曾预测在“太阳驻点”上有一个明显的不连续性,所以“旅行者”脱离太阳系这一过程的渐进性似乎有点儿意外。

  D1受体在视觉中所起作用

  额叶皮层在高等认知功能中有重要作用,被认为控制视觉皮层中的信息,但人们对这种调控的具体情况却知之甚少。现在,Behrad Noudoost和Tirin Moore发现,“前眼野”中D1多巴胺受体的药理修饰选择性地影响视觉皮层V4区域中神经元的反应,并且在行为上增加该区域中的目标选择。这些结果表明,D1受体在调控额叶皮层中的感觉区域中扮演一个角色,并且说明了感觉区域的信息处理会怎样在涉及前额多巴胺的精神疾病中被改变。

  自闭症的共同病因

  尽管自闭症有高度遗传性,但在遗传上却是非常异质性的。这便提出一个问题:是“自闭症系列障碍” (ASD)有很多不同病理,还是在大多数病例中有很多遗传原因都集中在了有可能作为治疗目标的少数几个生物通道上?利用转录组和“基因共表达网络分析”所作的一项研究表明,事实属于后一种情况,即“融合模型”是正确的。一般分额叶皮层和颞叶皮层的基因表达模式在ASD脑中要不明显得多,与自闭症有关的“共表达基因”的特定拼接异常和模块对于以前已经识别出的基因关联信号来说有所增加。这表明,转录和拼接失调是这种疾病中神经功能失常的内在机制。