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nature中文摘要 2015.5.21

时间: 2015年06月15日 | 作者: | 来源: 环球注册新宝GG(huanqiukexue.com)
关联无序系统的晶体学;330万年前的石器工具;新的细胞多能状态使异种胚胎嵌合成为可能;多巴胺转运体识别神经递质与精神兴奋剂

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The crystallography of correlated disorder
关联无序系统的晶体学
点击跳转至nature论文全文:
http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14453.html
 
 
经典晶体学可以在原子级分辨率(atomic resolution)下确定像多组分核糖体一样复杂的结构。但对处于液态的无序和晶体的周期有序之间的无序系统,这并不足够,哪怕简单如冰水混合物的系统也不行。但是,关联无序却有着清晰的晶体学标志,可以对应各种无序类别,且不依赖于具体的物理、化学相互作用和具体材料。这种对应关系隐藏着一种统一描述无序态的语言,它可以帮助我们了解、控制和探索无序性导致的许多有趣的物理特性。
 
3.3-million-year-old stone tools from Lomekwi 3, West Turkana, Kenya
肯尼亚西图尔卡纳洛迈奎3号地点出土330万年前的石器工具
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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14464.html
 
 
一直以来,人类演化学者都认为最早的石器工具是由人属(Homo)制造的,而且此项技术发展和气候变化及稀疏草原的扩张有直接联系。而最近,在肯尼亚西图尔卡纳(West Turkana)开展的野外工作找到了支持更早人类技术行为的证据。本文报道了洛迈奎3号地点(Lomekwi 3)的发现。这是一处距今330万年前的考古遗迹,其原地埋藏的石器与上新世生活在植被茂密古环境中的古人类化石具有某种时空联系。随着古人类对石头断裂特性的了解逐渐深入,洛迈奎3号地点出土的石器呈现石核减小,并出现打击和磨制的工序。由于洛迈奎3号地点出土的石器组合价值旨在将环境改变、人类演化和技术起源联系起来,本文提出将其称为“洛迈奎文化”(Lomekwian),早于奥杜威文化70万年,代表了已知考古记录的一个新开始。
 
An alternative pluripotent state confers interspecies chimaeric competency
 一种新的多能状态使异种嵌合成为可能
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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14413.html
 
 
细胞的全能性指发育成身体任何类型细胞的能力,是胚胎细胞一种会逐渐减退的属性。暂时的多能细胞可以在胚胎发育期的不同时间点捕获,并在培养过程中保持为胚胎干细胞或者外层干细胞。由于个体发育在时间和空间上都是一个动态的过程,用两个时间点的状态来代表生物全能性的整个过程似乎是有悖常理的。本文表明,通过调节培养参数,可以有效地从小鼠胚胎及灵长类的多能干细胞(包括人类)中获得区域选择性多能干细胞(region-selective pluripotent stem cells, rsPSCs),是一种具有独特空间特性和不同分子及功能特征的干细胞类型。目前培养并编辑人类rsPSCs基因组已十分便捷,为再生医学的应用提供了明显优势。人类rsPSCs在移植后产生异种嵌合胚胎的独特能力或许能帮助我们认识早期人类的发展和演化。
 
Neurotransmitter and psychostimulant recognition by the dopamine transporter
多巴胺转运体对于神经递质与精神兴奋剂的识别
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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14431.html
 
 
Na+/Cl-偶联生物胺转运体是治疗与滥用药物的主要靶点。这些药品种类多样,从抗抑郁剂到精神兴奋剂可卡因(cocaine)、安非他命(amphetamines)及其同源底物。本文对黑腹果蝇多巴胺转运体(dDAT)分别与不同物质相结合时的X射线晶体结构进行了测定,包括其底物多巴胺、底物类似物3,4-氯苯乙胺(3,4-dichlorophenethylamine)、精神兴奋剂D-安非他命(D-amphetamine)和甲基苯丙胺(methamphetamine),或可卡因及可卡因类似物。所有配体均与中心结合位点相结合,约位于膜双层中心,且靠近所结合的钠离子和氯离子。中心结合位点可通过改变适应不同尺寸和形状的构象而识别三种化学组成不同的配体,从而解释了生物胺转运体区分底物与抑制剂的分子机理。
 
Spin–motion entanglement and state diagnosis with squeezed oscillator wavepackets
自旋-运动纠缠和对压缩振荡波包的分析
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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14458.html 
 
 
不可分辨相干态的介观叠加态为“薛定谔的猫”思想实验提供了一个类比。人们早已通过相干波包,用机械振子(mechanical oscillators)得到了这种态。其不可分辨性是由对叠加态的空间分离得到的。这里,我们得到了压缩波包组成的叠加态,先将囚禁离子制备到压缩真空态上,使其正交方差减弱了9分贝,再用内态依赖力(internal-state-dependent force),使压缩波包组成叠加态。这使我们可以对压缩波包的初态进行描述,这是通过监测自旋-动量纠缠的发生,与判定振子的数态(number state)演化跟力持续时间之间的函数关系完成的。我们观察到在上述两种情况下,当力平行于压缩轴或反压缩轴时,事情都有明显的区别。我们还观测到了相干恢复现象。先将波包分开大于基态方均根长度的19倍距离,即压缩波包在位移方向方均根长度56倍距离。当内态依赖力反转时,相干性恢复。除了对其基本性质的研究,这些态也可应用于量子计量学或连续变量的量子信息处理中。
 
Lipid nanoparticle siRNA treatment of Ebola-virus-Makona-infected nonhuman primates
脂质纳米粒子siRNA治疗感染埃博拉病毒Makona的非人类灵长动物
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http://www.nature.com/nature/journal/v521/n7552/full/nature14442.html
 
 
近期在西非爆发的埃博拉病毒是史无前例的,造成的感染和死亡病例已超过之前所有爆发事件之和,然而疫情至今未得到控制。目前已有数项接触病毒后的干预性措施,用于治疗被遣返回欧洲和美国的患者。但这些疗法对埃博拉爆发的新病株的体内有效性还未可知。本文对接触病毒后三天且已出现病毒血症等临床病症的猕猴采用包含脂质纳米粒子的短链干涉RNA(lipid-nanoparticle-encapsulated short interfering RNAs, siRNA)进行治疗,发现其可以快速地锁定爆发的埃博拉病毒株Makona,并保护100%的实验用猕猴免于死亡危险。尽管所有感染的动物均表现出关于重度感染的症状,包括血液异常、血液化学信息异常和凝血障碍,但接受siRNA治疗的动物的临床表现均较轻并且全部痊愈,而没有接受治疗的对照组则死于病毒感染。就目前所知,该结果代表了对抗埃博拉新病株的疗法在非人类灵长动物上的首次成功实验,也突出了采用含脂质纳米粒子siRNA作为高度致死人类疾病对抗措施的迅速发展。
 
(来自nature.com。翻译:张笑鸣、高睿、李维平、魏若妍、边泽远;审校:丁家琦、程孙雪子)