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nature中文摘要 2015.5.14

时间: 2015年06月01日 | 作者: | 来源: 环球注册新宝GG(huanqiukexue.com)
连接原核细胞与真核细胞的桥梁;星系中阻止恒星形成的“勒杀”机制;非超导情况下的电子成对;HIV-1病毒的整合位点;老鼠感到饥渴的神经基础

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Nature Volume 521 Number 7551,14 May 2015

 

Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes

复杂古细菌: 连接原核细胞与真核细胞的桥梁

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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7551/full/nature14447.html

真核细胞的起源,一直是现代生物学最具争议的谜题之一。近期的研究为真核宿主细胞的古细菌起源学说提供了支持,然而,对于古细菌这一“候选祖先”的特征与性质,人们仍有争议。我们在这里描述了对一种名叫“Lokiarchaeota”的古细菌的发现,它是一种新的可能的古细菌门生物。多基因组分析显示,它与真核细胞一起形成一种单系类群(monophyletic group),并且,这种古细菌的基因组能编码大量真核细胞的特征蛋白,表现出成熟的质膜变形能力。我们的结果,为这一假设提供了强有力的支撑——即真核宿主确实从古细菌进化而来;我们的结果同时表明,真核宿主细胞中许多决定其特定特征的基础成分,早已在古细菌体内存在,这就为宿主提供一套丰富的基因组启动套件,足以支撑真核细胞在细胞以及基因组层面的更加复杂的特性。

 

Strangulation as the primary mechanism for shutting down star formation in galaxies

“勒杀”是星系中阻止恒星形成的主要机制

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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7551/full/nature14439.html

局域星系(local galaxies)主要分为两类,一类是正在形成恒星的(它们有丰富的气体),另一类是不活动的(处于被动地位并且缺少气体)。阻止星系中恒星形成并将它们转化为不活动且被动的系统的主要机制如今仍然未知。气体的突然流失与剥离是目前被广泛提出的机制。另一个可选择的机制被称为“勒杀”,在这种机制中冷气体的供给会被中断。本文中我们报告了26000光谱范围内的局域星系恒星金属丰度(恒星中比氦重的元素所占的比重)的分析结果,结果清晰显示出在典型的40亿时间尺度上,“勒杀”是阻止恒星形成的主要机制,至少对于质量小于1011太阳质量的局域星系是如此。不活动星系与有恒星形成的星系的年龄间隔也进一步支持了这一结果,并且暗示出质量小于1011太阳质量的不活动星系平均在因勒杀停止形成的4年后才被观测到。

 

Electron pairing without superconductivity

非超导情况下的电子成对

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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7551/full/nature14398.html

钛酸锶是首个发现的、也是目前为止最好的超导半导体。它的超导载流子密度阈值极低,其相图也与高温超导体的相图类似,这两个因素表明它的成对机制可能非同常规。尽管50年来人们一直对这一材料很有兴趣,但从未直接在实验上观察到钛酸锶中的电子成对现象。

 

最近,注册新宝GG家在钛酸锶与铝酸镧的界面处制成基于纳米线的单电子晶体管,并用它做了输运实验。静电开关控制表明在晶体管中产生了一系列双电子点到共振(即成对的电子态),出现分叉的成对临界磁场Bp为1~4T,这比超导临界磁场大了一个数量级。这类共振对低于Bp的外加磁场不敏感,但如果磁场超过Bp,就会出现类似塞曼效应的线性能级分裂。这类电子成对现象在高达900mK的温度下仍然稳定,比超导转变温度(约300mK)还要高。实验表明我们发现了一种新的稳定的电子相,电子在没有形成超导态的时候也能成对。使用一种相互吸引的Hubbard相互作用模型来描述作为超导前驱的实空间的电子成对,可以解释关键的实验特征。

 

Nuclear architecture dictates HIV-1 integration site selection

细胞核表面结构决定HIV-1的整合位点

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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7551/full/nature14226.html

长期证据表明,人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)会优先整合入宿主细胞中转录活跃的基因中。然而,人们还远远未了解,为什么在靶细胞众多转录活跃的区域中,病毒只选择特定基因的。我们的研究发现,HIV-1整合会发生核外壳上的核孔附近。该区域包含一系列被病毒优先靶向,并在病毒感染前表现出转录活跃染色体标志的细胞基因。与之相对的是,病毒极度不倾向于在与核纤层蛋白相关域的异染色质区域,以及其他位于细胞核中心的转录活跃区域进行整合。对于病毒的外围整合来说,功能性病毒整合酶、整合辅助因子细胞Nup153和LEDGF/p75是必不可少的。一旦病毒在核孔上整合,HIV-1的DNA就可与各种核孔蛋白发生关联;而这种关联发生在病毒基因组的转录调节有关。这些结果表明,细胞核的表面形貌是HIV-1生命周期的基本决定因素。

 

Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal

传导负价教育信号的饥渴神经元

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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7551/full/nature14416.html

维持内环境稳态,是机体调节基础生理指标时遵循的基本生物学原则。机体在偏离稳态时产生的行为反应,对生物体的生存至关重要,然而,我们并不完全明白这一为生理需求状态所驱动的动机过程。本文通过对大鼠进行细胞类型特异的活动操纵,检查了老鼠体内两组调节能量和内环境稳态变化的不同神经元群的动机特征。

 

本文发现,对饥饿敏感的AGRP神经元表现出和“负价教育信号”(negative-valence teaching signal)一致的特性。老鼠会避免激活AGRP神经元,说明AGRP神经元活性为负价。AGRP神经元的抑制决定老鼠对口味和位置的偏好。相应地,脑深层钙成像揭示,与食物有关的信号会引起AGRP神经元活动的快速降低。

 

在补充实验中,研究人员激活了与促进渴觉有关的神经元,这一神经元也与“回避”有关。因此,这些能够感应机体需求的神经元,可以在机体恢复内环境稳态的过程中削弱相关的负价信号,以此决定机体对与营养或水摄取有关的环境刺激的偏好。

 

(来自《自然》。翻译:高睿、魏若妍、丁家琦、李轩;审校:丁家琦,吴兰)