→ vixen:線蟲居然翻譯成蛔蟲......-_- 12/03 18:21
有需要深入內容者可至Nature原始網站參考
http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7166/index.html
http://news.biox.cn/content/200711/20071101003122_2810.shtml
責任編輯：曉宇
2007年11月1日Nature中文摘要
來源：生命經緯 | 2007-11-1 0:31:22 | 閱讀 22次
封面故事： 對神經細胞進行染色的新方法
Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent
proteins in the nervous system
一個多世紀以前，Ramon Y Cajal利用高爾基神經細胞染色打開了現代神經生物
學的大門：通過對少量神經細胞進行染色，以前看不見的軸突和樹突在其通過周
圍組織時就可以被看到。但高爾基染色只能以一種顏色標記少量細胞。現在，來
自哈佛大學的一個小組開發出一種方法，該方法能夠使一個腦回中的很多不同細
胞同時被看到。這種被稱為「Brainbow」的方法可用不同顏色對數百個神經細胞
各自染色，從而生成一個詳細的神經回路圖。該技術不僅能推動在正常或病態腦
中的測繪工作，而且還有可能應用到其他複雜細胞群中，如免疫系統中。本期封
面所示為用「Brainbow」方法染色的小鼠海馬體的一部分。齒狀回（下部）的多
顏色神經細胞在拱形的CA1區域的細胞下面，而大腦皮質的神經細胞可以看到在
上面閃動。（Article p. 56; www.nature.com/podcast）
科學知識與公共政策（PARTIALITY, SCIENCE AND POLICY）
Technologies of humility
雖然社會和政策制定者要求越來越多的科學證據，但Sheila Jassanoff希望大家
不要忽略科學知識的偏頗性，並且認為需要通過有約束的方法來適應這種無法解
決的不確定性。（Essay p. 33）
聽覺系統的早期發育（First steps towards hearing）
The origin of spontaneous activity in the developing auditory system
在內耳能夠探聽到聲音之前，發育中的聽覺系統中就出現了電活動，這種自然的
活動是聽覺神經細胞成熟所必需的，也是在大腦中建立聽覺通道所必需的。這一
效應背後的機制已經在對大鼠耳蝸所做的一系列實驗中被發現。K?lliker器官
（發育中的耳蝸內的一個短暫的上皮結構）中的支持細胞會自然釋放ATP，激發
內耳毛細胞和聽覺神經纖維。這種活動在聽覺開始時停止，以使聲音的探聽不受
妨礙。這一通道的再激發有可能對「周圍性耳鳴」（peripheral tinnitus）中
獨立於感官的活性有貢獻。（Article p. 50; News & Views）
對蛔蟲神經回路的研究（Circuit training）
Dissecting a circuit for olfactory behaviour in Caenorhabditis elegans
蛔蟲Caenorhabditis elegans的神經系統只有302個具有已知突觸連接的神經細
胞，然而它卻執行很多與更複雜的生物相似的功能。這使得它非常適合讓神經科
學家來研究神經回路是怎樣組織的。Chalasani等人對決定這種蛔蟲一種覓食行
為的神經回路進行瞭解剖研究。該回路允許探測氣味的神經元激發或抑制下游的
中間神經元（interneuron），它們控制一致的爬行和轉身行為。將遺傳學和鈣
成像技術結合起來，可以對信息從環境中通過傳感神經元向控制趨化性和覓食的
中間神經元的流動進行跟蹤。這一神經回路與哺乳動物視網膜中用來探測光的神
經回路具有非常驚人的同源性，這是關於信息處理的保留策略或融合策略的一個
明顯例子。（Article p. 63; News & Views）。
支持關於吸積盤的兩個理論的觀測證據（What goes round）
Circular polarimetry reveals helical magnetic fields in the young
stellar object HH 135–136 / The rotating wind of the quasar PG
1700+518
兩個小組在本期Nature上發表了觀測證據，它們支持關於相似天體物理問題的相
關理論，這些理論人們長期以來都認為是正確的，但卻沒有得到確認。這些理論
所涉及的問題是：來自吸積盤的角動量的消耗。當星際氣體雲在引力影響下坍縮
時恆星就會形成。當這些雲開始坍縮時，由於角動量的守恆，任何轉動都將被放
大，就像一個滑冰者旋轉一樣。如果不阻止，這種轉動的速度將會太快，使得恆
星形成無法發生，理論工作者提出，年輕恆星會通過由磁場誘導的物質外流而損
失轉動能量。現在有了觀測結果來支持這一理論：Chrysostomou等人利用圓形偏
振測量法發現，在年輕恆星HH135-136的外流物中存在螺旋形磁場。（Letter p.
71）認為活動星系核外流源於來自一個超大黑洞周圍的一個轉動的吸積盤的盤風
的觀點是有理論依據的。實踐證明，這一觀點的確認比較困難。現在，Young等
人利用光譜偏振測量斷層掃瞄方法確定，類星體風事實上是在轉動的。類星體PG
1700+158產生的風以大約每秒4,000公里的速度在旋轉，幾乎是從吸積盤上垂直
升起的。（Letter p. 74）
確定FPT性質的新方法（Mean first-passage times）
First-passage times in complex scale-invariant media
一個隨機的步行者多長時間能到達一個給定的目標點？ 這個數量（被稱為「首
次穿越時間」，英文簡稱為FPT）因其在真實情形如紊亂媒介中的運輸、神經激
發、疾病傳播以及目標搜索等過程中所起作用而顯得很重要。以前確定FPT性質
的方法僅限於一維幾何或均勻媒介。Condamin等人建立了一種普適理論，它能允
許對複雜媒介中的平均FPT進行準確評估。該理論的預測結果被關於紊亂媒介、
碎形（fractals）、異常擴散和無尺度網絡（包括一個酵母蛋白互動網絡）的幾
個模型的數值模擬結果所證實。（Letter p. 77, News & Views）
射頻掃瞄隧道顯微鏡（STM now on radio）
Radio-frequency scanning tunnelling microscopy
掃瞄隧道顯微鏡（STM）是納米科學中最有用的工具之一。但這一技術的一個嚴
重局限性是其時間分辨率。這個分辨率不是由隧道作用的基本物理決定的，而是
由傳統隧道電流讀出電路有限的高頻響應決定的。射頻STM（RF-STM）採用一種
特殊設計的射頻測量電路來避免這些測量帶寬限制，而且本期Nature報告的研究
工作表明，RF-STM能夠將時間分辨率與最新STM相比提高100倍。該新型快速成像
儀器的實驗演示表明，該技術適合三種潛在應用——快速表面形狀研究、 納米
尺度測溫和納米機械位移傳感。（Letter p. 85）
火災發生情況對森林地區碳平衡的影響（Fire tips the carbon balance）
Fire as the dominant driver of central Canadian boreal forest carbon
balance
氣候、大氣二氧化碳濃度和火災頻率的變化幾十年來在高緯度（北半球北部）森
林中一直在發生。以前的研究工作沒有將這些變化與植被競爭在大尺度上聯繫起
來，但一項新的研究工作利用一個計算機模型來模擬一百萬平方公里的加拿大森
林中樹木與苔蘚之間的競爭。結果表明，在1948和2005年之間，這一地區的碳平
衡（土壤和植被獲得或損失的碳的數量）在很大程度上是由火災發生情況驅動
的，而不是由氣候或二氧化碳濃度增加驅動的。二十世紀末更頻繁和更大的火災
以針葉樹木為代價促進了落葉樹木和苔蘚的生長。較差的土壤排水條件抑制了景
觀碳平衡的變化，說明氣候和水文變化的增加會不成比例地影響這些地區的碳動
態。（Letter p. 89）
具有非常先進牙齒形狀的動物化石（GOOD TEETH）
Convergent dental adaptations in pseudo-tribosphenic and tribosphenic
mammals
三尖齒或大臼齒似乎在哺乳動物身上演化過兩次：一次是在有袋類和胎生動物的
後代身上，另一次是在其後代包括單孔類或卵生哺乳動物的一組哺乳動物身上。
來自內蒙古中侏羅紀地層的後一類的一個新標本的牙齒與其身體其餘部分的原始
性質相比具有非常先進的形態。這顯示了古代哺乳動物的多樣性——這些化石層
還產生了一種海獺一樣的會游泳的哺乳動物和一種極為古老的能滑翔的哺乳動
物。（Letter p. 93）
關於加勒比地區珊瑚礁狀況的模型研究（REEFS IN PERIL）
Thresholds and the resilience of Caribbean coral reefs
加勒比地區很多珊瑚礁健康狀況很差，這是因為發生了珊瑚的損失和大型海藻數
量的增加。Mumby等人通過模型研究發現，自從一種食草海膽在1983年大量死亡
以來，加勒比珊瑚礁抵抗影響的彈性普遍降低。現在，這些珊瑚礁預計對鸚鵡魚
掠食高度敏感，但這一模型研究可幫助識別對草食性動物掠食和颶風損害的抵抗
力彈性最大的區域，並對珊瑚礁管理有重要意義。（Letter p. 98）
樂觀傾向的神經基礎（It’s looking good…）
Neural mechanisms mediating optimism bias
抑鬱（經常以悲觀傾向為特徵）的神經基礎已經受到了廣泛研究。然而，關於樂
觀的神經科學研究卻是新事物。人類是非常樂觀的物種，即使在沒有根據的情況
下也總是期待會產生積極的結果。例如，我們期待自己比一般人壽命更長、更健
康，我們會低估自己遭遇車禍和離婚的可能性。一項將對健康的志願者進行的腦
成像研究和行為研究結合起來的研究工作，為這一現象的神經機制提供了證據。
有趣的是，我們知道在抑鬱症患者身上功能異常的大腦區域的活動也能預測樂觀
傾向。（Letter p. 102）
植物和動物病原體的共同之處（Common entrance）
A translocation signal for delivery of oomycete effector proteins into
host plant cells
很多植物和動物病原體通過將毒性或效應子蛋白注射進宿主細胞中來逃避宿主免
疫系統。對真菌Phytophthora infestans（馬鈴薯枯萎病病原體）所做的一項研
究，在效應子蛋白中發現了一種保留下來的肽，它是效應子從被稱為haustoria
的專門的感染結構向植物細胞中運動所需要的。這個序列（名叫RXLR-EER）最近
被報道說是瘧疾寄生蟲「鐮刀形瘧原蟲」向人類紅血球中轉位所需要的。這些研
究說明，不同真核病原體可利用等價的定位信號來提供它們的效應子蛋白。
（Letter p. 115; News & Views）
組蛋白H3K9去甲基化酶與精子的生成和成熟（Fertility-linked demethylase）
Histone demethylase JHDM2A is critical for Tnp1 and Prm1 transcription
and spermatogenesis
過去科學家已經知道，組蛋白H3K9去甲基化酶JHDM2A在由雄性激素受體調控的轉
錄激發中扮演一個角色。現在對小鼠Jhdm2a基因的定向破壞表明，這種酶涉及精
子生成和轉換核蛋白及魚精蛋白基因的調控。這項工作表明，這種組蛋白去甲基
化酶在精子產生和成熟後期扮演一個角色，而且Jhdm2a成為尚未被完全確定性質
的不育症的一個可能的候選基因。（Letter p. 119）
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