科學網—8月2日《自然》雜誌精選

2020-12-08 科學網

 

髓母細胞瘤基因組的測序分析

 

髓母細胞瘤是兒童罹患的最常見惡性腦瘤。2012年8月2日的Nature雜誌上發表的4篇論文,採用全基因組和其他測序方法,為我們提供了關於這種疾病的遺傳學和基因組學的一幅詳細畫面。主要發現包括:識別出了以前沒有被發現與髓母細胞瘤相關的基因的復發性突變,同時發現了與四個在生物學上截然不同的亞組相關的顯著基因差別以及每個亞組所具有的不同臨床後果。研究人員還識別出了可定位的體細胞版本數改變,其中包括以Group 3髓母細胞瘤中的TGFβ信號作用和Group 4髓母細胞瘤中的NF-κB信號作用為目標的復發性事件。

 

單光子量子非線性光學

 

在傳統光學材料中,單光子之間的非線性相互作用弱到可以被忽略。這篇論文發現,一種冷而緻密的原子氣在單量子層面上可以是非線性的,表現出強的「光子對」吸收,而對單光子仍保持透明(即可被穿透)。該方法開啟了按單量子來控制光場、包括單光子開關及確定性(deterministic)量子邏輯的可能性。本文作者提出,該方法也有可能被延伸到其他材料體系,後者在它們可被耦合到光的各組分之間有強相互作用。

 

有關量子相變的研究

 

一維系統中相互作用的電子的行為與二維和三維系統中很不相同,從而產生一種奇異的物質形態,被稱為Luttinger液體。Gleb Finkelstein及其同事製成了一種基於一個碳納米管的器件,在其中,可對Luttinger液體的豐富物理學內容進行詳細研究。而且,通過調整這一系統的參數,他們還對一個量子相變的特徵進行了觀察,該相變的可調性應使其能用來對更具普遍意義的量子臨界現象進行研究。

 

獲得極大負折射率的方法

 

具有負折射率的「超穎材料」近年來一直處於光子學研究的前沿,因為它們能產生「超級透鏡」(superlensing)和「偽裝」(cloaking)等驚人效應。在這項研究中,Yoon等人演示了利用一個二維半導體中電子的慣性來實現負折射率的一條「牛頓」路徑。在這一方法中,利用微波輻射使電子穿過一組金屬片被加速,相應的折射率是-700。這麼大的折射率和相應的波長減小,有可能將「負折射」這項技術帶到一個被大大微型化的尺度。

 

來自晚泥盆紀的一個完整昆蟲化石

 

昆蟲的早期演化史是模糊的。昆蟲樣節肢動物的碎片殘留物已知來自志留紀和中泥盆紀(距今4.25億~3.85億年前),而現代昆蟲已知來自距今約3.45億年前的石炭紀。在二者之間有一個空白,這期間化石樣本很少,但被認為曾發生很多演化。在這項研究中,André Nel及其同事介紹了位於這個空白時間段的一個完整的昆蟲化石,它來自晚泥盆紀,距今大約3.65億年前。該化石昆蟲是陸生的,但其特徵表明,現代有翼昆蟲在那麼早的時候已經開始分化了。

 

可預防阿爾茨海默氏症的基因突變

 

阿爾茨海默氏症的特徵是,腦中有澱粉質斑塊,後者是由於「澱粉樣前體蛋白」 (APP)的水解而形成的。通過對近2000個基因組進行篩選,Kari Stefansson及其同事在APP 基因上發現了一個編碼突變,該突變可幫助防止患阿爾茨海默氏症和防止沒有阿爾茨海默氏症症狀的老年人認知能力下降。在試管中,該突變能使會產生澱粉質的肽的形成減少約40%。這種突變的強保護效應(突變位置在APP中的天冬氨醯蛋白酶貝塔點旁邊)為以下假設提供了支持:減少APP的貝塔分解可防止患阿爾茨海默氏症。

 

小鼠基因組的進一步註解

 

小鼠基因組中cis-調控序列的識別落在了其他模型生物的後面。在這項研究中,研究人員通過實驗手段確定了來自多種不同小鼠組織和細胞類型的近30萬個潛在的cis-調控序列,它們構成一個基因組圖。該圖顯示了小鼠基因組中近11%區域的活性啟動子、增強子和CTCF (CCCTC-結合因子)點,顯著擴充了對哺乳動物調控序列的註解。

 

(田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)

 

《中國科學報》 (2012-08-03 A2 國際)

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