7月26日《Nature》精彩文章速览

7月26日《Nature》精彩文章速览

　　

封面故事：炎症性肠道疾病研究领域的最新进展

                 

炎症性肠道疾病（inflammatory bowel disease, IBD）是一大类疾病，其中包括克罗恩病（Crohn’s disease）和溃疡性结肠炎。它们属于多基因疾病，并且还与各种不同的环境因素有关。尽管如此复杂，但研究人员在揭示其病因方面还是取得了相当大的进展。Ramnik Xavier 和 Daniel Podolsky对这一领域的最新进展做了综述，其中包括一系列易感基因的发现以及重要环境因素的识别。IBD的遗传学研究表明，表皮屏障功能、以及先天和后天免疫在这类疾病的发病中发挥着作用。关键环境因素包括能够破坏免疫功能的共生细菌。在了解IBD病因方面所取得的进展表明，我们也有可能对心脏病、糖尿病和其他多基因疾病的致病因素进行类似的解析。

关于内质网无需蛋白通道的新假设

一种蛋白通道被假设为内质网（ER）的一个构成部分，来解释误折叠蛋白和非包裹病毒能够通过ER进入细胞质这一事实。酵母中的Der1蛋白和其他真核细胞中的Derlins是有可能在这样的转位通道（dislocon）中发挥功能的蛋白类型的例子。但Hidde Ploegh在本刊非定期推出的“假设”（Hypothesis）栏目中撰文提出另一个机制，该机制也许能够无需一个基于蛋白的通道而对上述事实做出解释。按照这个机制，由类脂重排诱发而打开的一个逃逸门可让蛋白和病毒都通过ER。Page: 435

AKT1与癌症的发生直接相关

AKT/蛋白激酶 B信号作用通道调控细胞增殖和生长，参与包括细胞凋亡和葡萄糖代谢在内的细胞过程。虽然在其他通道构成部分中也发现了激发突变的现象，而以前却不知道有激发癌症的AKT点突变。但是现在，研究人员已经在人类乳腺癌、结肠直肠癌和卵巢癌中发现了AKT1中的一个突变，该突变通过增强其膜联系作用来激发这种激酶，从而将AKT1与癌症的发生直接关联了起来。Page: 439

关于c-Myc某些作用的另一种解释

c-Myc最初是作为一个原致癌基因发现的，活跃于很多人类肿瘤中，但它也是一种转录因子，是正常细胞生长和增殖所必需的。它影响基因表达的能力过去曾被认为是其促进肿瘤发育的手段，但关于c-Myc也影响DNA复制的发现直接表明，对于它的某些作用应有另一种解释。通过定位DNA合成点及与复制前复合体相结合，c-Myc能够控制DNA复制：当失控时，同一机制也许还能引起DNA损伤和不正确的细胞增殖。Page: 445

受控二粒子相互作用的实验演示

受控的二粒子相互作用是量子计算的一个基本要求，实现它长期以来一直是关于中性原子体系的研究工作的一个目标。Anderlini等人利用一个由处在一个双阱势光晶格中的成对超冷铷-87原子阵列组成的体系，来在每个原子对中诱导受控的纠缠相互作用。占据不同振动层的原子之间自旋的重复互换以不超过10毫秒的相干时间出现。这个结果演示了量子门的一个必要构成部分。Page: 452

用氧化石墨烯做成的纸

纸一样的或箔一样的材料用在很多技术应用中，如保护层、化学过滤器和粘合剂等。用碳纳米管做成的、被称为“bucky”纸的东西，有可能将高科技纸的使用延伸到燃料电池等应用中，因为它具有很好的机电性能。现在，一种新型纸样碳纳米组合材料已经研制成功，其硬度、强度和柔性都非常好，它就是“氧化石墨烯”纸，是用以近乎平行的方式相互锁定和排列在一起的纳米尺度的氧化石墨烯层状材料做成的。Page: 457

人类活动影响降水量的证据已经找到

我们已经在气候上留下了我们的印记：地表气温、海平面压力、自由大气温度和海洋温度等由于人类活动在过去一个世纪都发生了变化。气候模型表明，人类活动还可能造成降水量在全球尺度上发生了变化，但过去一直没有证据来支持这一预测。现在，这样的证据找到了。 对在20世纪所观测到的陆地降水量的变化与气候模拟结果所做的一个对比表明，人类活动在降水的纬度模式上有一个可以检测得到的影响。人类活动促使北半球中纬度地区气候变得湿润，但在其他地方，比如说在北半球的热带地区，人类活动的效应却是使气候变得干燥。Page: 461

大陆断裂过程的新线索

来自在加利福尼亚湾所进行的PESCADOR地震实验的结果，为了解断裂过程（使大陆断裂并形成新的海盆的过程）提供了新线索。大陆裂隙中岩浆活动未曾预测到的变化，通常归因于地幔温度的变化，但这种热变化往往发生在大而长的尺度上。新的结果显示，在短的侧向距离上，断裂风格和岩浆活动方式有很大差别。这表明，岩浆活动所观测到的范围是由温度的变化造成的，而不是由地幔组成及肥沃程度（地幔产生岩浆的内在容量）的可变性造成的。Page: 466

与儿童哮喘有关的基因

儿童哮喘诊断率在上升：美国6%的儿童是这种疾病的患者。遗传因素和环境因素显然都很重要。为了发现更多关于遗传因素的线索，Moffatt等人在一项在整个基因组范围内寻找疾病关联基因的研究工作中对与哮喘有关的基因进行了搜索。初患哮喘的年龄在7岁以下的儿童中超过三分之一在第17号染色体上的ORMDL3基因的表达上表现出差异。类似的基因也见于酵母和其他原始生物，说明它们可能是一个古老的、在演化过程中保留下来的免疫机制的构成部分。Page: 470

蛋白质B-crystallin在多发性硬化中所起作用

蛋白质B-crystallin主要存在于眼睛的晶状体中，它在多发性硬化中所发生的炎症和损伤的发展过程中可能是关键的“引爆点”。过去，人们知道它是多发性硬化患者体内一个主要免疫目标。现在，用小鼠所做的研究工作表明，该蛋白在一个多发性硬化模型中还扮演一个保护角色。当将其注射进实验鼠体内时，它起一种消炎和神经保护因子的作用，并且还能使瘫痪发生逆转。Page: 474

BAK1在发育和先天免疫中的双重作用

植物含有各种不同的、结构类似于动物体内的类固醇激素的类固醇和固醇。经过艰苦研究，油菜素内酯（brassinosteroids）已被普遍接受为一种重要的植物激素。这个通道的一个关键部分是通过BRI1受体及其共受体BAK1对油菜素内酯的识别。但关于BAK1具有一个完全出乎意料的不同功能的消息可能会使问题复杂化。当先天免疫受体FLS2被其已知配体flagellin 刺激时，BAK1被发现专门与该受体结合。在bak1基因发生突变的拟南芥中，先天免疫响应大大削弱。因此，BAK1似乎在发育和先天免疫中有双重作用，同果蝇中著名的TOLL受体一样。Page: 497

DAI被发现是一种DNA传感器

DNA是免疫响应的一个强力激发因子。这个事实40多年前人们就知道了，但其中所涉及的机制却不清楚。现在，Takaoka等人识别出一种与先天免疫响应有关的细胞溶质DNA传感器 。该分子是一种干扰素可诱导蛋白DLM1/ZBP1。以前没有发现关于它的生物功能，因此它被重新命名为DAI（全称是DNA-dependent activator of IFN-regulatory factors）。发现DAI是一个关键的DNA传感器的结果，也许可为了解与DNA相关的抗菌免疫及自免疫疾病背后的信号作用机制提供新线索。Page: 501