11月22日《自然》杂志精选

　　海洋沉积物中的甲烷厌氧氧化与硫酸盐还原耦合在一起，是由能够利用甲烷的古生菌（ANME）和δ变形菌完成的。然而，该反应背后的生化通道及两个物种之间的电子转移机制却一直难以确定。现在，Jana Milucka等人发现，这一反应涉及ANME将硫酸盐还原为元素硫及由δ变形菌造成的二硫化物歧化反应（一种与自己发生反应的物质所同时发生的氧化反应和还原反应）——其中后者是一种以前人们不知道的细菌硫转化。

　　海马体中活动的振荡波痕已被与早期经历的“回放”联系在一起，并且被认为与学习及记忆巩固相关。人们对这些波痕怎样影响海马体外其他大脑区域却几乎毫无所知，但这项研究表明，在离线记忆巩固过程中，中脑抑制可能提供了海马体与皮层之间一个有利的通信状态，以便能够对信息转移进行优化。Nikos Logothetis等人利用功能性磁共振成像方法对海马体中的波痕事件进行了记录，同时还记录了整个脑中的活动，发现大部分皮层是活动的，而中脑和脑干则是被抑制的。

　　Foxo 转录因子已知至少在“调控性T-细胞”（Treg细胞）发挥作用的阶段之前都参与对免疫平衡的控制。这篇论文揭示了Foxo1在“依赖于Treg细胞、独立于Foxo3”的免疫耐受性的控制中所起的一个关键作用。作者提出，Treg细胞指派从演化上来说古老的Akt-Foxo1信号通道来控制对Treg细胞功能来说必不可少的一个新颖基因程序。这便提出一个可能性：也许有可能为治疗与Treg细胞相关的免疫疾病来操纵Akt-Foxo1信号通道。

　　组蛋白变体被认为具有在不同基因组位置上生成不同染色质状态的专门化功能，也具有专门化的组蛋白伴护分子沉积模式。DAXX是专门针对组蛋白变体H3.3的一个组蛋白伴护分子，DAXX 和H3.3发生的突变都见于癌症中。Dinshaw Patel等人发表了结合到一个组蛋白H3.3/H4二聚物上的DAXX组蛋白结合域的晶体结构。这些结构显示，DAXX包裹在H3.3/H4二聚物周围，改变其构形。同时这些结构也可解释DAXX对H3.3变异体的特异性，尽管H3家族的成员之间在氨基酸序列上会有微小差别。

　　超冷极性分子在包括量子信息科学以及超出标准模型之外的超冷化学和物理在内的各种不同基础研究中都是人们所感兴趣的。然而，一直缺乏一种将多原子分子冷却到超冷温度的普遍性方法。这篇论文演示了一种光电冷却方法，能将大约100万个甲基氟（CH3F）分子的温度降低10倍以上。

　　该方法通过“Sisyphus效应”来消除引起分子不断“攀爬”一个势能坡的动能。与其他冷却机制相比，它在一个阱中进行，在所有三个维度上进行冷却，应当能够应用于很多不同的极性分子。这项研究中所采用的芯片样“束缚阱+光导”架构非常适合用在通过冷分子和超冷分子所进行的量子信息处理中。

　　本文介绍的新分子设计策略将自组装与同步化现象融为一体。（人们比较熟悉的同步化例子包括掌声中节奏的形成、萤火虫的闪光以及神经元的发射。）Steve Granick及其同事生成了二氧化硅“janus”粒子，它们的半边涂有镍，以产生磁对称性；同时将这些粒子暴露于一个转动的磁场。刚开始时，这些粒子单独运动，但当它们被吸引得更近时，它们便同步运动，并自组装成微管。这样形成的组合体可以被操纵，以便在一个管状结构中产生不同对称性，但当同步性丧失时这些结构便会解体。这种能够在原位组装、解散和重新配置的能力，对于诸如将货物选择性地吸起和运输以及对流体的流动进行控制等应用来说也许会有用。

　　阻止油水混合的憎水性相互作用在从细胞膜形成到蛋白折叠及药物结合的各种不同生物学过程中也扮演一个核心角色。但我们对一个油分子是怎样改变水的结构、从而推动这些过程的却知之甚少。现在，Joel Davis等人报告的光谱测定结果显示，在低温时，憎水性水合壳中的水要比周围的体相水有更大的四面体秩序和更少的弱氢键。随着温度升高，这种结构消失，另一种比体相水更无序、有更弱氢键的结构出现，但只是出现在长约1 nm的非极性链周围。