3月27日《自然》杂志精选

分析复杂疾病病因的分子网络方法
 
复杂的人类疾病源自很多遗传及环境因素的相互作用。为了找出造成肥胖症的各种因素，研究人员将基因表达作为年龄在18～85岁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转录网络与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、糖尿病及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，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。

 
自旋—轨道耦合效应不可忽略
 
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碳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旋的全电控制的机制。
 
熔岩生成的主导控制因素是地幔温度上升
 
当大陆分裂时，裂开的过程有时伴随着大量熔岩的产生，然而所产生的熔岩总量却不确定，因为所产生的熔岩只有一部分喷发到地表。而且，岩浆作用的原因仍然有争议，尤其是它是否由地幔温度升高造成。Robert White及同事发现，在北大西洋的法罗群岛附近，绝大多数玄武岩都向内侵入到了大陆—海洋过渡带，而不是向外伸出地表。他们发现，这种熔岩作为岩床侵入到了下层地壳中，与大陆构造相交叉，而不是像人们经常所假设的那样成为一个由100%熔岩构成的“底板”。他们认为，熔岩生成的主导控制因素是地幔温度上升，其生成并不要求在断层之下发生比较活跃的小规模地幔对流，也不要求在大陆分裂时存在富集地幔。
 
昆虫激素对雄性和雌性果蝇的不同影响
 
尽管两性之间存在极大的行为差异，但令人吃惊的是，对任何物种，研究人员几乎都没有发现能够将雄性与雌性脑区分开来的解剖特征。现在，用果蝇所做的研究工作揭示了雄性和雌性之间对昆虫激素cVA的反应存在的差异。雄性释放该激素，而雄性和雌性都能探测到该激素，而且它们都是通过其触须中明显完全相同的神经回路来探测的。该激素的气味诱使雌性去接受雄性，但在作为竞争对手的雄性身上，它却抑制求偶行为。用来获得这一发现的单一神经元跟踪方法也可用来研究其他通过遗传手段能够跟踪的物种的神经系统，如小鼠。
 
小鼠对向上运动的目标特别敏感
 
任何神经回路（如眼睛中的视网膜）的功能与其连接情况直接相关，这是由不同类别神经元的功能及其对伙伴的选择决定的。这些特征由每个神经元的基因组成及分子相互作用决定，但一直难以从基因层面到细胞结构和回路功能层面上建立一个连续的联系。In-Jung Kim等人研究出解决这一问题的新颖的交叉学科方法，并将其应用于视网膜神经节细胞。他们发现了一种新型的视网膜神经元，是由一个基因标记识别出的，这种神经元具有独特的细胞形状和功能。这种类型的所有细胞都指向一个方向。令人惊异的是，这些细胞对根据其结构预测出的向上的运动目标反应最好。该发现提出了一个有趣的问题：为什么小鼠会对向上运动如此敏感？
 
与植物气孔闭合有关的一种蛋白
 
叶子下面的气孔控制植物与大气之间二氧化碳和水的交换。气孔孔径由跨越保卫细胞膜的离子和代谢物的运输来调控。此前，没有植物胞质膜阴离子通道亚单元被克隆出来，这也许有点让人吃惊，而且研究表明，动物阴离子通道的同源基因并不编码植物的功能性离子通道。现在，两个独立的研究小组发现了一种蛋白，它是S-型阴离子通道功能的一个必要成分，是气孔响应于各种生理及压力刺激而闭合所必需的。被称为SLAC1的这种蛋白是真菌和细菌二羧酸/苹果酸运输蛋白的一个“远房亲戚”，即亲缘关系较远的同源物。
 
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