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nature中文摘要 2015.4.23

时间: 2015年05月07日 | 作者: | 来源: 环球注册新宝GG(huanqiukexue.com)
催产素如何产生母性行为;TRPA1离子通道结构;南美洲灵长类起源;脱落酸受体对植物用水进行化学控制

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Volume 520 Number 7548, 23 April 2015

 

Oxytocin enables maternal behaviour by balancing cortical inhibition

催产素通过平衡大脑皮质性抑制产生母性行为

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14402.html

 

 

催产素对社交和母性行为至关重要。然而,人们对于催产素调节神经回路并最终增强社会认知的位置、时间和过程均知之甚少。本文揭示了催产素通过提高听觉皮层对幼崽叫声的反应来强化雌鼠对幼崽的照顾行为。照顾行为仅需要左侧听觉皮层,并被左侧听觉皮层的催产素增强。此外,催产素受体也更倾向于在左侧听觉皮层表达。对幼崽叫声的神经响应是偏侧性的,在母亲小鼠左侧皮层会出现共同调节且时间准确的刺激和抑制反应,而没有幼崽的小鼠中则不出现这种现象。最终,叫声所引起的催产素通过平衡抑制作用的大小和时间与刺激作用的关系来增强这种反应。此研究结果描述了通过催产素强化声音社会刺激作用的基本突触机制。更进一步的是,催产素引起的可塑变化为人们关注听觉皮层处理过程中的偏侧化现象提供了生物基础。

 

Structure of the TRPA1 ion channel suggests regulatory mechanisms

TRPA1离子通道的结构表明调节机制

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14367.html

 

 

TRPA1离子通道(又称wasabi受体)是组织受损或药物代谢过程中,环境中或内源性有毒化学介质的检测器。这些介质包括一大类亲电子试剂,它们能通过共价蛋白修饰以激活离子通道。TRPA1拮抗剂对刺激性暴露引起或加重的神经性炎症状态具有一定的治疗潜力。尽管充分认识TRPA1功能迫在眉睫,但通道调节的潜在结构机制目前仍尚不明晰。本文使用单颗粒低温电镜术(single-particle electron cryomicroscopy)确定在药效团(包括强力拮抗剂)存在的环境中,全长型人类TRPA1在约为4埃(Å)分辨率下的结构。结果显示出一些人们未曾预料的特点,包括通过多磷酸共因子稳定的扩展卷曲螺旋装配域,以及集中于瞬时感受器电位(transient receptor potential, TRP)状变构域的高度整合融合膜。这些发现对于TRPA1的调节机制提供了新的视角,并为止痛剂和抗炎介质基于结构的设计绘下了蓝图。

 

Eocene primates of South America and the African origins of New World monkeys

始新世南美洲灵长类以及新大陆猴的非洲起源

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14120.html

 

 

阔鼻猴(platyrrhine primates),或新大陆猴,是一种在第三纪和第四纪南美洲和大安德烈斯群岛的沉积物中产出化石记录的迁入哺乳动物。尽管多数灵长类学家均推测其起源于古近纪的非洲祖先,但阔鼻猴起源的时间和地理位置是灵长类古生物学领域最具争议的问题之一。一直以来,最古老的新大陆猴发现于玻利维亚的萨拉(Salla),时间大约为2600万年前,即渐新世时期。本文报道了来自秘鲁亚马逊河流域新发现的的灵长类化石,可能来自晚始新世,将南美洲灵长类的化石记录向前推进了大约1000万年。新标本对于理解现生阔鼻猴的起源和早期演化具有重要意义,因为它们和任何已知的灭绝或现生阔鼻猴都大不相同,但和始新世非洲的灵长类却十分相似。我们的系统发育分析也支持其和非洲类群的亲缘关系。这些新化石的发现使得豚鼠类啮齿类和灵长类首次出现的时间再次相互对应,但也带来了有关这两类哺乳动物到达南美洲时间的新问题。

 

Phylogenetic structure and host abundance drive disease pressure in communities

系统发育结构和宿主丰富度决定群落中的疾病压力

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14372.html

 

 

病原体在塑造自然群落的结构和状态时起着重要的作用,因为它们对不同的物种的影响不尽相同。生态学和流行病学的一个共同目标就是预测物种在何种情况下对疾病的抵抗力最低。一个影响力较大的假说断言,较高的宿主丰度会加剧疾病的影响,导致“稀有物种的优势”。然而,病原体的影响与宿主丰度的关系也可能并不存在,因为大多数病原体会感染多个物种,导致病原体散布到近缘物种之中。在本研究中,我们提出周围群落的系统发育结构和生态学结构可以作为疾病压力的重要预测指标。我们发现,在一个草地植物群落中,由于疾病导致的生物量流失程度与一个物种的相对丰度呈正相关,而稀有物种优势则也会受到系统发育结构的影响,即疾病压力在有许多近缘种的物种中更为强烈。在我们使用的全球模型中,共有病原体被认为是宿主之间的关联,为本地的相关疾病压力提供了一个动态预测指标。在本文所测量的草地中,对疾病总量最精确的预测并不只是通过主要寄主的丰度,而是通过对群落中所有物种相对主要寄主的系统发育距离进行加权后的预测。此外,该模型很好地预测了44个在实验中引入样地的新物种所受到的疾病压力,为解释为何系统发育关联稀少的物种在引入时更容易成为入侵物种提供了依据。我们的结果解释了群落的系统发育结构和生态结构成为疾病动力学中关键因素的原因,其对生物多样性的维持,入侵草本的生物学抵抗,以及农林业中植物的成功管理都有一定影响。

 

Agrochemical control of plant water use using engineered abscisic acid receptors

利用改造后的脱落酸受体对植物用水进行农用化学控制

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14123.html

 

 

温度升高以及淡水供应减少正在威胁农业生产力,因此刺激人们努力提高植物的水分利用和抗旱能力。在缺水时节,植物体内的脱落酸(abscisic acid, ABA)含量增高,脱落酸通过控制保卫细胞孔径和其它的保护反应来改善水分耗损并增加植物的抗压能力。一种很诱人的控制水分利用的策略便是生成可激活ABA受体的的化合物,但是完成可批准使用的促效剂尚需时日。原则上,一种经过改造的ABA受体可以被已有的农用化学物质激活,能达到人们预想的目的。本文描述了ABA受体的一个变体PYRABACTIN抑制剂1(PARABACTIN RESISTANCE 1, PYR1),对纳摩尔浓度的农用化学物质双炔酰苯胺表现出很高的敏感度。同时,本文证明,它可以有效控制转基因作物中的ABA反应和抗旱性。此外,晶体学研究从力学角度对其活性进行了检验,并证明了PYR1的受体结合袋较容易被改变,从而适应新的配体。因此,本文采用受体工程改造技术成功地利用某种化合物改善了植物的水分利用。我们预计,该方法将会应用到其他植物受体中。这也预示着作物改良的一个新领域。

 

ATG14 promotes membrane tethering and fusion of autophagosomes to endolysosome

ATG14促进自噬体膜与内源性溶酶体的连接及融合

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http://www.nature.com/nature/journal/v520/n7548/full/nature14147.html

 

 

自噬是一种牵涉人类疾病的重要异化途径,细胞质物质被形成的双膜自噬体吞噬后再由融合小体降解。膜融合活动是早期自噬体发生和晚期在溶酶体内退化所必需的。然而,自噬膜连接和融合的重要调节机制很大程度上是未知的。在此,我们所报道的ATG14(已知的自噬相关蛋白beclin-1的主要调节物Barkor或ATG14L),作为三级磷脂酰肌醇3激酶复合物的基本自噬特异性调节物,能够促进无蛋白脂质体膜连接,通过与(t)-SNAREs(可溶性N-乙基马来酰亚胺易感因子附着蛋白受体)、突触融合蛋白17(STX17)、突触相关蛋白29和囊(v)-SNARE VAMP8(囊泡相关膜蛋白)重组以增强脂蛋白体的半融合和全融合。ATG14通过卷曲螺旋域与STX17的SNARE核心域结合,形成自噬体上稳定的STX17–SNAP29双极 t-SNARE复合物。ATG14与STX17结合,膜连接和融合增强的活动都需要胱氨酸重复的同源低聚反应。在ATG同源低聚反应缺乏的细胞,自噬体仍然有效形成,但是与内源溶酶体的融合被阻断。体外实验中,重组ATG14同源低聚反应突变体也完全失去了促进膜连接和增强SNARE介导融合的能力。总的来说,该研究数据揭示低聚物ATG14直接结合于自噬体上STX17–SNAP29双极t-SNARE的复合体并启动与VAMP8的交叉反应以促进自噬体—内源性溶酶体融合的自噬特异膜融合机制。

 

(来自《自然》,翻译:黄安娜、魏若妍、江左其杲、顾卓雅、逯丹;审校:程孙雪子)