NATURE SCIENCE最新內(nèi)容精選

NATURE SCIENCE最新內(nèi)容精選

脫落酸的晶體結(jié)構(gòu)

脫落酸（ABA）是一種主要植物激素，其作用是保護(hù)植物不受干旱和低溫等壓力影響，并且在氣孔打開(kāi)和種子休眠等日常響應(yīng)中發(fā)揮作用。在ABA通道中作為受體而引人注目的是PYR/PYL/RCAR家族的蛋白以及2-型磷酸酶ABI1、ABI2和PP2C，它們抑制ABA信號(hào)作用?，F(xiàn)在，三個(gè)研究小組報(bào)告了ABA在非結(jié)合狀態(tài)及在包括PYL2-ABA-PP2C和P YL1-ABA-ABI1在內(nèi)的不同復(fù)合物中的晶體結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)表明，PYL/ABA生成一個(gè)與P P 2C 和ABI1相結(jié)合的疏水穴，同時(shí)結(jié)合生化研究，這些結(jié)構(gòu)還為ABA信號(hào)作用指出了一個(gè)機(jī)制。研究人員在試管中重構(gòu)了ABA信號(hào)通道（這對(duì)植物激素來(lái)說(shuō)是第一次），并在活體中對(duì)關(guān)鍵觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。

“大鼠GluA2受體”的X-射線晶體結(jié)構(gòu)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的大多數(shù)興奮型神經(jīng)傳輸（允許神經(jīng)元彼此溝通的事件）是由離子型谷氨酸鹽受體調(diào)控的，這些受體通過(guò)打開(kāi)結(jié)合谷氨酸鹽上的一個(gè)跨膜離子通道發(fā)揮作用。過(guò)去人們對(duì)它們的總體結(jié)構(gòu)知之甚少，但現(xiàn)在EricGouaux及其同事報(bào)告了結(jié)合到一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性拮抗劑上的對(duì)AMPA敏感的亞型“大鼠GluA2受體”的X-射線晶體結(jié)構(gòu)。該受體（如封面圖片所示）具有一個(gè)出乎意料的對(duì)稱(chēng)性和亞單元排列：總體上為雙重對(duì)稱(chēng)，細(xì)胞外區(qū)域按局部二聚體對(duì)的形式來(lái)組織。離子通道區(qū)域表現(xiàn)出四重對(duì)稱(chēng)。這種結(jié)構(gòu)（是根據(jù)來(lái)自定點(diǎn)誘變實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)獲得的）表明，對(duì)NMDA敏感的受體GluN1和GluN2A在總體結(jié)構(gòu)上與GluA2相似。從這些結(jié)構(gòu)可以推斷出非競(jìng)爭(zhēng)性拮抗劑和孔阻斷分子對(duì)離子通道的激發(fā)、脫敏和抑制機(jī)制。

戰(zhàn)爭(zhēng)的共同規(guī)律

很多看似隨機(jī)或混沌的人類(lèi)活動(dòng)被發(fā)現(xiàn)具有普遍的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其中包括人類(lèi)沖突：整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)中所積累的傷亡規(guī)模分布遵守一個(gè)大致的指數(shù)定律。但不同戰(zhàn)爭(zhēng)中的事件是否有共同規(guī)律？NeilJohnson及其同事發(fā)現(xiàn)的確是這樣的。利用來(lái)自包括阿富汗、伊拉克和哥倫比亞戰(zhàn)爭(zhēng)在內(nèi)的一系列戰(zhàn)爭(zhēng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)叛亂戰(zhàn)爭(zhēng)彼此之間有共同規(guī)律，而且也與全球恐怖活動(dòng)有共同規(guī)律。他們用人類(lèi)群體之間的生態(tài)互動(dòng)來(lái)解釋暴力事件的規(guī)模和發(fā)生時(shí)間。他們的模型與人們最近有關(guān)叛亂的假設(shè)是一致的，并且在叛亂戰(zhàn)爭(zhēng)、恐怖活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境之間建立了一個(gè)定量聯(lián)系。該模型與金融市場(chǎng)模型的相似性表明，在暴力的和非暴力的人類(lèi)活動(dòng)之間也有一個(gè)聯(lián)系。本期封面所示為2006年11月在安達(dá)爾地區(qū)的塔利班叛軍。

2009年度新聞人物

2009年度新聞人物是美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬大膽提名的能源部長(zhǎng)人選朱棣文。 這位曾經(jīng)獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家受命推動(dòng)世界最大經(jīng)濟(jì)體及其能源行業(yè)的變革，以適應(yīng)21世紀(jì)的需要。朱棣文曾在勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室工作4年時(shí)間，在這期間，他將該實(shí)驗(yàn)室重塑為替代能源研究的一個(gè)領(lǐng)先機(jī)構(gòu)。擔(dān)任能源部長(zhǎng)后，他也不忘將該實(shí)驗(yàn)室在“曼哈頓項(xiàng)目”中所開(kāi)創(chuàng)的戰(zhàn)時(shí)精神移植過(guò)來(lái)。朱棣文說(shuō)，如果美國(guó)要?jiǎng)訂T其科學(xué)與技術(shù)資源應(yīng)對(duì)氣候變化的話，那么它將需要在上個(gè)世紀(jì)40年代推動(dòng)原子彈早期研究工作的那種緊迫感。

夏威夷熱點(diǎn)下地幔S波速結(jié)構(gòu)

定義熱點(diǎn)下的地幔結(jié)構(gòu)對(duì)于揭示地幔深度具有重要意義。利用海床和陸地地震儀網(wǎng)絡(luò)獲得夏威夷群島下的S波速三維圖像顯示，存在一個(gè)被拋物線狀高速異常包圍著的沿島鏈方向延伸的上地幔低速異常，持續(xù)下降到410-660km深的地幔過(guò)渡區(qū)。該結(jié)果與先前觀察到的過(guò)渡區(qū)變薄相一致。研究表明，在夏威夷群島東南存在著一個(gè)幾百公里寬的低速區(qū)域。這些圖像顯示夏威夷熱點(diǎn)是由較低地幔中上升高溫?zé)崃髦纬傻摹?/p>

DNA結(jié)合變得更容易

本期封面是一張水稻葉內(nèi)部的局部照片，水稻致病菌水稻黃單胞菌（Xanthomonasoryzaepv. Oryzicola）正通過(guò)氣孔入侵水稻細(xì)胞。黃單胞菌通過(guò)被稱(chēng)作轉(zhuǎn)錄類(lèi)激活因子（TranscriptionActive-like，TAL）效應(yīng)物的異常D N A結(jié)合蛋白上調(diào)控感染相關(guān)重要基因的途徑來(lái)感染宿主細(xì)胞。兩項(xiàng)相關(guān)研究破譯了T A L效應(yīng)物靶目標(biāo)的特異性，這些新發(fā)現(xiàn)的特性可被用于基因工程。

本年度最重大突破：“Ardi”

Ardipithecusramidus是已知最早的人類(lèi)祖先骨架化石，在其發(fā)現(xiàn)的15年后，本刊十月份以11個(gè)版面全面報(bào)道了研究成果。她生活在440萬(wàn)年前，是直立人科的新種，該科包括人類(lèi)和我們的祖先，但不包括其他現(xiàn)存類(lèi)人猿的祖先。研究人員稱(chēng)，A rdi特殊的解剖結(jié)構(gòu)不同于現(xiàn)存類(lèi)人猿的祖先，也不同于后來(lái)的直立人，如L ucy。重要的是，A rdi揭示了奠定直立行走基礎(chǔ)的遠(yuǎn)古解剖結(jié)構(gòu)變化。雖然，并不是所有古人類(lèi)學(xué)家都承認(rèn)Ardipithecusramidu是我們的祖先，甚至是一種直立人，但是無(wú)人否定這一新發(fā)現(xiàn)的重要性。

揭示分子氧化物納米輪自組中過(guò)渡態(tài)模板

自組裝被證明是結(jié)構(gòu)性修復(fù)復(fù)雜納米材料的強(qiáng)有力方法，然而其機(jī)制常由于共用點(diǎn)混淆而被掩蓋。我們利用流動(dòng)系統(tǒng)來(lái)研究直徑3.6nm氧化鉬納米輪的組裝過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，中間體晶體中｛M o36｝核心簇表現(xiàn)出作為周?chē)鸐 o150｝輪組裝模板的特性。模板過(guò)渡的本質(zhì)是，在輪減弱到最終電子態(tài)后｛M o36｝核心被拋出。在反應(yīng)混和物中有意加入模板實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了模板在自組裝機(jī)制的作用，加入模板可以顯著加快｛M o150}輪組裝速率并提高產(chǎn)量。