
3月27日Nature杂志精选
封面故事: 人类最早定居欧洲的时间已确定
The first hominin of Europe
石器时代考古学中最有争议的话题之一是人类最早是什么时候在欧洲定居的。这个时间一直都非常难以确定,因为已知最早的定居点的年代难以精确确定,而且这些地点只有石器而没有人类残骸。 现在,随着一块与来自西班牙北部Atapuerca出土人类化石的著名地点的 Sima del Elefante洞穴沉积物的石器及动物骨头相关的人类下颚骨的发现,这个问题已经变得比较清楚了。 研究人员利用不同年代测量方法,将所发现化石的年代确定为在距今110万年和120万年之间,从而使得这一地点成为关于人类定居欧洲的最古老及年代记录最准确的地点。本期封面所示为所发现化石中关键的一个,即人类下颚骨碎片ATE9-1,现存于西班牙布尔戈斯的“国家人类进化研究中心”(Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana)。(Letter p. 465)
分析复杂疾病病因的分子网络方法(Complex diseases: Obesity gets complicated)
Genetics of gene expression and its effect on disease / Variations in DNA elucidate molecular networks that cause disease
复杂的人类疾病源自很多遗传及环境因素的相互作用。为了描绘出造成肥胖症的各种因素的一个画面,研究人员将基因表达作为来自年龄在18-85岁之间的数百位冰岛人的血液和脂肪组织中的一个量化特征进行了评估。结果显示,对身体质量指数较高的人来说,在脂肪组织中有出现某种特征的基因激发模式的倾向,而在血液中出现这种倾向的程度要小得多。由脂肪组织数据所构建的一个转录网络与一个基于小鼠脂肪组织数据的网络有显著的交叠。有一种观点认为,复杂疾病是受到基因及环境影响的分子网络的紧急特性。对这一观点的实验支持来自用小鼠进行的一项研究。研究人员对小鼠基因表达网络所发生的扰动进行了分析,这种扰动和与肥胖症、糖尿病和动脉粥样硬化相关的代谢特征相关联。三种基因,即Lpl、Lactb 和 Ppm1l,被发现是以前未知的肥胖基因。这种“分子网络”方法让我们看到这样一个前景:治疗方法也许应以整个“疾病网络”为目标,而不是以一、两个特定基因为目标。(Article p. 423)(Article p. 429)
脑中一种新的信息存储形式(Synaptic plasticity: A new form of information storage)
Compartmentalized dendritic plasticity and input feature storage in neurons
Losonczy等人描述了突触弹性的一个新颖机制,按照这个机制,高层次信息可以存储在局部树状分支尖峰信号(dendritic branch spikes)的向前传播中。本文作者们报告说,分支与躯干之间的耦合不像以前所认为的是静态的,实际情况是,分支弹性的一种关联形式允许神经元编码输入信号的时空关联。被称为“branch strength potentiation”的这一机制有可能代表着脑中一种以前没有被发现的信息存储形式。(Article p. 436; News & Views)
造血干细胞向血液中的释放由生物钟调控(Stem cells: A question of timing)
Haematopoietic stem cell release is regulated by circadian oscillations
造血干细胞(HSCs)在血液中循环,从血液中到全身各处。现在,这些细胞向血液中的释放被发现是由身体节律调控的。在小鼠体内,HSCs响应于由连续光照或12小时的时差所诱导的节律振荡而发生显著波动。细胞激素CXCL12在干细胞中表达的时机,也因由骨髓中的神经元局部发出的肾上腺信号而与这种振荡同步。在动物休息过程中干细胞向血液中有节奏的释放说明,该现象在再生中有可能扮演一个角色。
(Article p. 442; News & Views)
自旋-轨道耦合效应并非可以忽略(Carbon nanotudes: Spinning into control)
Coupling of spin and orbital motion of electrons in carbon nanotubes
基于碳的材料被认为是自旋电子及自旋量子位等应用中很有希望的候选材料,因为它们的电子自旋被认为异常稳定。尤其是,过去人们曾假设电子自旋与其轨道运动的效应(自旋消相干的一个来源)是可以忽略的。现在,Kuemmeth等人否定了这一假设。根据关于高质量的、干净的单壁碳纳米管的一组详细的电子输送测定结果,他们观测到了电子自旋-轨道耦合的直接特征。这一发现可能会导致在纳米管中实现量子位的新的设计原理。而且,所观测到的自旋-轨道耦合也许还能被证明是一种很有价值的工具,可以作为碳纳米管中电子自
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