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《自然》May 08,2008 中文摘要

发布时间:2017-12-03 阅读:

  “自然”2008年5月8日中文摘要

  自然08五月2008封面故事:鸭嘴兽基因组完整测序Ornithorhynchus anatinus是一种独特的卵生哺乳动物,产生泌乳,毒液和喙。它甚至有一个电子传感系统在水下觅食。鸭嘴兽是一种单系动物,从最分支的哺乳动物分支,爬行动物和哺乳动物。现在,一个国际研究小组报道鸭嘴兽基因组序列和分析结果。它结合了爬行动物,哺乳动物及其独特性,为研究所有哺乳动物基因组的功能和进化提供线索。这有助于揭示基因组印记的起源;鸭嘴兽毒液蛋白独立开发的同一个基因家族,提供爬行动物毒液;保留乳蛋白;免疫基因家族的表达直接与鸭嘴兽生物学有关。除了为比较基因组学研究提供非常有价值的资源之外,这个序列对保护单子叶植物也很重要。这张封面图片(由D. Parer E. Parer-Cook提供)显示了鸭嘴兽的独特账单,眼睛后面有电感的坑,眼睛和耳朵。 HIV逆转录酶在两种活动之间切换的机制人类免疫缺陷病毒(HIV)编码一种非常重要的蛋白质,称为逆转录酶,它是治疗艾滋病的主要药物靶标。该蛋白质具有两种活性:使用病毒RNA基因组作为模板来合成DNA;和DNA-RNA杂合体的分解。每种活性都要求这种酶同时与DNA和RNA结合。但是,它如何知道在哪个矩阵上执行哪种活动呢?使用单分子技术的研究已经表明,这种酶以不同方向结合RNA和DNA,并且可以在这些取向和活性之间切换而不与基质分离。转换动力学主要由非核苷逆转录酶抑制剂控制,这些抑制剂是抗艾滋病药物的主要类别。因此,这些结果可能反映了这些药物抑制病毒复制的机制。使用计算蛋白质设计来产生八种催化不能催化天然生物催化剂不能催化的反应的酶的设计的新型酶,这在蛋白质设计领域中是一个重大的挑战。加利福尼亚大学洛杉矶分校和华盛顿大学的化学家们使用计算蛋白质设计来生成八种新型酶,催化Kemplation反应的模型反应 - 质子从碳转移。管取向的进化被用来增强所设计的酶的催化活性,使得该方法成为合成新型酶的有力策略。土星也有一个赤道振荡周期地球和木星分别在他们的大气中振荡两年和四年的时间。现在有两个独立的工作组报告与土星有关的现象。 Orton等人分析了土星二十年平流层辐射的地面观测资料,发现地球年振荡了14.8±1.2年,这个时间大约是土星年的六个月,说明土星对地球也有季节性的影响,六个月的振荡。 Fouchet等人使用来自卡西尼探头的红外光谱数据来检测类似的赤道振荡。分子磁体量子自旋态具有足够长的寿命。分子磁体是一种含有多个磁性离子的分子。这些离子的自旋紧密耦合在一起形成一个“集体”自旋。这种集体自旋的量子力学性质引起了人们的关注,因为它可能是量子计算机功能单元的基础。以前,科学家还不确定这些分子磁体的量子自旋态的寿命是否足够长,以便进行有用的计算,但是新的研究表明它们的确存在。 Bertaina观察到,这种分子磁体的自旋态之间存在显着的量子振荡,至少在该系统中与长寿命量子的相干存在的推断一致。他们也制定了一个计划,在这个计划下,复杂的材料设计可能会在实践中被利用。选择性有效捕获二氧化碳的ZIF材料“沸石咪唑酯骨架材料”(ZIF)是多孔结晶材料,其中有机咪唑与过渡金属交联形成四面体骨架。可以通过简单地调整交联相互作用形成许多不同的ZIF结构。王等人使用这种方法来合成两种新材料,其尺寸和复杂性以前很少见。他们获得的笼形结构在多孔网络中包含多达264个顶点,并由多达7,524个原子构成。这种笼式结构有效地捕集和储存二氧化碳,再加上其稳定性和易于合成,使得巨型ZIF成为减少二氧化碳排放物质的有希望的候选相关技术。未来的干旱预测2005年,西部亚马逊雨林(显然与北大西洋高的异常表面温度有关),2005年的一次重大干旱是一个重大事件,促使人们猜测,雨林的死亡是一个潜在的气候临界点系统。一项新的分析表明,通过参考整个赤道大西洋海洋表面的温度梯度,可以更好地理解这一事件,在那里北部的温度异常只是其中一个因素。当模式中包括大气气溶胶效应时,可以重建上个世纪温度梯度观测到的变化。将这些趋势扩展到未来,该模型显示2005年促成干旱形成的海洋表面状况将比今天更加普遍。用简单模型预测复杂景观中的生物多样性分布密西西比河 - 密苏里河流域广阔的河流网络是生物多样性和生态系统服务的重要来源。对自然保护区淡水鱼类分布数据库的分析表明,一个简单的中性环境共同体模型可以预测该流域鱼类多样性的大规模分布格局。生物多样性的中性理论认为,共享食物资源的物种群体成员之间的差异是“中性的”,对其相对成功没有影响。这样的理论是有争议的,但正如在这种情况下,他们已经取得了成功。具有最少参数的简单模型可以预测复杂景观中的生物多样性模式,这一事实表明,有效监测环境变化是可能的,也可能有助于资源管理和保护战略。 Rest / NRSF的神经抑制蛋白称为Rest或NRSF,根据细胞环境具有多种致癌和抑癌作用,在小鼠胚胎干细胞中以高水平表达,但其功能还没有现在,Singh等发现Rest / NRSF是维持干细胞“干燥”的转录网络元件,它通过阻断抑制干细胞自身的microRNA的表达来维持自我更新和多能性促进它们分化为特定的细胞类型三种基因决定多能祖细胞的自我更新干细胞通过自我更新的能力在生物体的整个生命过程中自我维持多能祖细胞就像干细胞它们能够形成许多不同类型的分化细胞,但是它们不能自我更新并且寿命有限。现在,在小鼠中的基因敲除实验显示,通过删除三个基因,多能祖细胞可以转化为长期自我更新的细胞。这三个基因分别是p16Ink4a,p19Arf和Tp53,它们的正常作用是阻止祖细胞自我更新。它们涉及通常在癌症中表达的通道,这可能是在祖细胞中发生的致瘤性突变的机制。短时记忆原则上,“少,但更好”除了保持大量的长时记忆外,人脑还可以产生只持续几秒钟的短时记忆。这个内存可以用来完成诸如添加两个数字并比较两个表面等。吸引人的和其他的任务是必不可少的。我们知道只有有限的信息可以存储在短期内存中,但是我们存储很少的高质量的质量,或者是否可以存储无限多的分辨率低。视觉工作记忆的一个新的研究解决了这个问题,结果支持“高分辨率”:短期信息存储并不是以牺牲质量为代价来寻求数量,而是存储相对少量的东西,表示为离散的,固定分辨率的内存。

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