1月18日《Nature》精彩文章集锦

　　1月18日《Nature》精彩文章集锦

　　

封面故事：宇宙中的暗物质分布图

本期封面所示为宇宙中“暗物质”第一个大规模分布图的部分内容，是利用在“哈勃太空望远镜”迄今最大的一次勘测活动中获得的图像做成的。暗物质是一种神秘的物质，在宇宙的物质中居支配地位，但既不发光，也不反光，因而是看不见的。它可以通过引力透镜效应（即前景中任何浓度的物质对来自遥远星系的光的反射）来间接探测。新的分布图描绘了一个由随着时间的推移而形成的暗物质细丝构成的网络，细丝之间被巨大的空隙所隔开。而在这个由暗物质搭建成的脚手架中间，在一次由引力诱导的结构形成过程中，普通“重粒子”（仅占宇宙中物质的1/6）随后形成了所有恒星、星系和行星。封面图片：NASA/ESA/R. Massey

具有脂肪代谢功能的果蝇细胞

果蝇与人类有很多共同基因，实践证明它们对了解几种人类疾病来说很有用，但它们的脂肪代谢机制一直是个谜，这限制了果蝇（及其很多遗传工具）在肝病和肥胖研究中的应用。所以关于果蝇体内也存在具有脂肪代谢功能的细胞、与人类肝脏中同样功能的细胞类似的发现，可以说是一项重要进展。这些细胞是绛细胞(oenocyte)，首次于140多年前发现于昆虫，但以前未发现其有某种特定功能。

DNA复制所必需的CDK目标为蛋白Sld2 和 Sld3

“依赖于周期蛋白的激酶”（CDK）调控很多细胞事件，包括细胞周期。它是决定DNA复制什么时候开始、一个细胞什么时候分裂的激酶之一。现在，两个研究小组报告，他们发现DNA复制所必需的CDK目标为蛋白Sld2 和蛋白 Sld3。这项工作是用酵母进行的，但很可能高等真核生物也保留了一个类似机制。这一发现为了解DNA复制的分子机制及将控制细胞增殖作为一种可能的化疗手段都开启了一个新的窗口。

1918年的流感病毒本身的确厉害

1918年的“西班牙流感”疫情极为严重，导致大约5000万人死亡。但为什么该疫情破坏力如此之大？也许是因为缺少用来对抗二次感染的抗生素，也许是由于社会经济方面的因素。但用最近重建的1918年流感对非人类灵长目动物所做的实验感染表明，该病毒本身的致命性是一个重要因素。它实际上是对实验感染的非人类灵长目动物能够致命的惟一流感病毒。 此外，1918年的流感病毒（而不是传统的人类病毒）能抑制先天免疫反应。因为当前流行的H5N1病毒也能引起与1918年病毒所引起的类似的严重肺部感染，并且也能影响先天免疫反应，所以保护宿主免疫系统中这部分功能的干预措施，也许能够减轻这些流感病毒所造成的感染的严重程度。

弓形虫致病能力差异性之谜

原生动物“刚地弓形虫”（Toxoplasma gondii）能引起细胞内感染，而病情严重程度则相差极大，既有不可避免的死亡，又有基本没有症状的情况，也有慢性感染。造成这种差异性的原因一直有点像谜一样，但现在研究人员已经识别出了有可能解释该现象的一种酶。研究发现，弓形虫能向宿主细胞中注入一种蛋白激酶，该激酶会被迅速转送进细胞核，在那里它会大大改变基因表达，包括决定宿主对感染反应的基因。不同类别的弓形虫有不同版本的这种蛋白，这有可能解释其致病能力为什么有很大差异。

在室温之上具有磁序的新型金属有机物

全部或部分由分子成分组成的室温磁体的例子很少见，尽管科学家在这方面进行了深入研究。它们的重要性在于其有可能以全新的方式来制备和加工，或者有可能产生性能可由光或其他外部力量控制的新型磁体。Jain等人现在报告了一组新的杂合型金属有机物材料，它们在远远高于室温的温度上能够表现出磁序。这些材料的精确结构尚未确定，但它们基于溶液的合成路径的多功能性却表明，应当有可能制备出一系列相似的磁体来。

肌动蛋白网络的变硬与变软

细胞的机械性能由一个互相连接的肌动蛋白丝网络来控制。过去，研究人员主要是

将肌动蛋白网络作为随机组织在一起的细丝来在试管中进行研究的，实验显示，该网络在应力作用下会变硬。对树状肌动蛋白网络（与一些游动细胞中的网络类似）所做的一项新的研究显示，这些架构的确会发生应力变硬，但在更高负荷下又会发生可逆的应力变软。这些树状架构似乎更适合承受高压缩负荷，但这种网络的机械性能更普遍地来说是不同弹性体系的一种复杂的相互作用的结果。

季风强度变化对整个亚太地区都有不利影响

根据大规模珊瑚对过去6300年所做的详细气候重建，记录了“印度洋双极”（对印度洋地区的降雨有深远影响的一个气候振荡）以前不知道的变化。这些新的记录显示，在印尼长期干旱与强亚洲季风降雨期之间有一个未曾料到的联系。亚洲季风强度未来的变化因此有可能会比以前的预测产生更广泛的后果。对季风强度变化的预测一直主要集中在对亚洲和印度的影响上，但新的数据表明，它对整个大洋洲和亚洲地区都有不利影响。

sH气体水合物已被发现并定性

天然气水合物（由束缚在水分子笼中的“客体”分子组成的冰一样的固体）是一种潜在的能源，在气候变化和海床塌陷中也可能扮演一个角色。实验表明，有三种常见的气体水合物结构—sI、sII和sH，但只有sI和sII水合物在自然环境中被发现。现在，sH水合物（与sII水合物密切相关）也已在从距温哥华岛80 公里的巴克利峡谷收集的海床样品中被识别出来。这种复杂的气体水合物比sI和sII水合物能束缚更大的客体分子，比sI水合物更稳定。这表明，气体水合物可能比以前所想的分布更为广泛。

决定鸟类飞行功能的一个关键解剖特征

关于飞鸟从不能飞的祖先演化而来的长期争论，往往集中在单独的翅膀功能的不同方面上。但是现在，研究人员将比较解剖学、三维扫描和机械测量方法结合在一起，识别出一种解剖特征，该特征在真正受控飞行的演化中可能是一个关键步骤。被称为“acrocoracohumeral ligament”的韧带是由纤维组织构成的一个环，其作用是稳定翅膀，使其不向下降落，并且由于它不是肌肉的，所以该韧带不用费力就能发挥这种功能。这个韧带在如始祖鸟等已经灭绝的早期鸟类身上要么不存在，要么发育很差，所以它们需要用肌肉的力量来维持稳定的飞行。

额叶前部皮质与运动的抽象归类

额叶前部皮质被认为通过高等信息处理过程来参与控制灵长类的行为，尽管这种处理过程的性质尚不清楚。要记住大量的各种复杂运动会很难，但将这些运动归纳为几大类（如涉及将同一类型的动作重复几次的运动），就可以使这个任务变得容易一些。Shima等人报告，侧额叶前部皮质中的神经元在这样的运动之前就被激发了，这说明它们代表着运动行为的一个抽象类别，而不是各个运动序列本身。这种类型的抽象归类有可能是额叶前部皮质的一个普遍性质，也许是帮助复杂行为的过程之一。