9月9日《自然》雜誌內容精選

封面故事：石墨烯的離子絕緣性及其應用

厚度達到原子級的石墨薄層（被稱為石墨烯）在材料平面上有很高的電導性。現在，來自哈佛大學和麻省理工學院的研究人員發現，當用作將兩個液體庫分開的薄膜時，石墨烯具有很強的離子絕緣性，而其平面內的電子性質則強烈依賴於界面環境。該薄膜阻止離子和水流過它，但能將各種不同離子和其他分子吸引到其兩個接近程度達到原子級的表面。這個性質可以導致各種不同的分析應用。例如，本文作者發現，當在這些「跨電極」薄膜上鑽一些直徑為幾納米的孔時，便有可能將一個長DNA分子穿過石墨烯的納米孔。該DNA阻斷離子的流動，從而產生一個反映該分子大小和構形的特徵電信號。這樣一個體系具有用作可大大降低DNA測序成本的裝置之基礎的潛力。

「泛素—蛋白酶體」中基質降解的調控機制

在「泛素—蛋白酶體」系統（該系統通過降解受損的或多餘的蛋白而在真核細胞中扮演一個重要角色）中，註定要被破壞的基質被「泛素鏈」共價修飾，隨後又被蛋白酶體降解。現在，一個新的調控機制已在人體細胞中被識別出來，蛋白酶體活性通過這個機制來被「泛素鏈」的長度調控。「去泛素化」酶Usp14可以通過修剪「泛素鏈」來抑制與泛素結合在一起的基質的降解。而且，研究人員還用一種化學篩選方法識別了Usp14的一個小分子抑制因子，用這種化合物對哺乳動物細胞進行處理，會導致包括氧化蛋白和致病有毒蛋白在內的各種不同基質的更多清除。因此，蛋白酶體活性的刺激也許為降低細胞中有毒蛋白水平提供了一個策略。

智利大地震的震後研究

對最近在智利莫爾地區發生的8.8級地震所在地點周圍地區的地震數據和GPS觀測結果所作分析，同時結合對安第斯消減帶的模擬研究，被用來構建這次地震的詳細情景。這次地震發生在一個「地震空白帶」上，它是1835年以來尚未發生過一次大地震的斷層的構成部分，並且似乎已經釋放了自那時以來所積累的大部分應力。觀測結果表明，在單粗糙峰尺度上的「共震滑動」、因而未來大地震的地震潛力也許可以由大地測量觀測結果來預測。

與腦畸形相關的基因

對與異常皮層發育相關的基因位點的識別，因遺傳異質性、小家庭規模和不能反映分子發病機制的診斷分類而複雜化。這些障礙在一項採用「全外顯子組」（whole-exome）測序方法的研究中已被克服。在「WD重複區域62」（WDR62）基因上所發生的隱性突變，被發現引起一系列看起來迥然不同的腦異常，包括小頭症、巨腦回和小腦發育不良（在一例中發現有這種異常）。與其他已知的小頭症基因不同的是，WDR62不與中心體結合；它從位置上來講主要在細胞核中，並且在胚胎神經發生過程中在新皮層中瞬時表達。

端粒怎樣躲避「修復」

染色體的端部（被稱為端粒）對細胞提出了一個挑戰，因為它們看起來非常像雙鏈斷裂所產生的一個端部，但如果這樣來對待它們時，DNA損傷修復系統便會啟動一個檢查點響應，引起端粒—端粒融合。現在，Carneiro等人發現，端粒缺少吸收Crb2/53BP1所需的兩種類型的組蛋白修飾，而如果沒有Crb2/53BP1，即使其他DNA損傷響應蛋白被吸收到一個Taz-1缺陷端粒上，檢查點也不會被激發。這些組蛋白修復依賴於兩種端粒結合蛋白Pot1和Ccq1。

HIV-1感染與樹突細胞的關係

HIV-1（人免疫缺陷病毒-1）感染不能將幹擾素導入其所感染的細胞中，但其中所涉及的機制卻沒有被確定。樹突細胞（皮膚、黏膜和淋巴組織中的免疫細胞）調控病原體的先天檢測及在適應性免疫中所涉及的其他免疫細胞的激活，但卻不是為了對付HIV。樹突細胞對HIV感染是有抵抗力的，雖然它們也的確與該病毒結合，並且被認為幫助T-helper細胞的感染。現在研究表明，當HIV感染的通常阻斷被樹突細胞繞過時，HIV便不會誘導I-型幹擾素響應和T-細胞激發。HIV-1的毒性也許與其能夠通過待在樹突細胞之外來逃避先天免疫的能力有關，而且這一策略的運用可能有助於疫苗設計。

端粒在沒有端粒酶時的穩定

真核染色體的端部由被稱為端粒的重複序列組成。各種不同蛋白與端粒結合來保護它們不發生降解或不受不適當的DNA修復響應的影響，而它們的長度是由一種專門的逆轉錄酶——端粒酶來維持的。Jain等人發現，在沒有端粒酶時，端粒可以通過放大和重組那裡的異染色質序列來維持。這個過程需要組蛋白甲基化和兩種端粒結合蛋白Pot1和Ccq1。這些發現提出一個機制，通過該機制，癌症細胞也許可躲過端粒酶激發的要求。