8月23日《自然》雜誌精選:細胞間隙連接探秘

2020-12-06 生物谷

間隙連接處是相鄰細胞形成小孔或通道、讓信號分子和離子在細胞之間自由通過的地方,它們存在於脊椎動物的很多成年細胞和正在發育的細胞中。它們的功能一直被認為在很大程度上是由於細胞之間的分子流動。但事情並不是這麼簡單。現在,Elias等人提供的證據表明,間隙連接處在神經遷移中發揮一定作用,而對遷移來說重要的是間隙連接蛋白的黏附性能及細胞之間接觸點的性質,不是它們通道的導通性能。這一發現的意義已經超出了腦發育。因為很多其他間隙連接功能(包括參與腫瘤的轉移)也可能取決於黏附性能而不是小孔功能,所以間隙連接處可能因以前沒有被考慮到的方式而易於操控。本期封面所示為沿著腦中的放射狀纖維爬行的神經元,而提供黏附接觸的一團團間隙連接處用橙色顯示。

 

SAPAP3與強迫症的關係

 

強迫症的神經生物學原因基本上不清楚,儘管皮質紋狀體迴路的破壞受到懷疑。對很多醫學狀況來說,小鼠模型都能提供一個進行病理分析和試驗潛在治療方法的手段。令人吃驚的是,現在對強迫症也能做到這一點了。定向刪除SAPAP3(一種在紋狀體中高度表達的突觸後支架蛋白)後,小鼠會表現出強迫症的很多行為特徵:它們強迫性地自我修飾,表現焦慮,並有異常的皮質紋狀體生理特徵。它們的行為特徵可以被血清素再吸收抑制劑減輕,這類藥物經常被用來治療強迫症。

 

南半球冰川形成早於北半球

 

不久前,人們還認為北半球冰川化開始於距今1100萬年至500萬年前,但這一觀點受到與其相矛盾的證據的挑戰,其中包括關於4160萬年前超過南極洲存儲容量的全球冰川體積的估計數字。Edgar等人利用來自赤道大西洋的海洋沉積物記錄,對認為當時兩個半球都存在大型冰層的假設進行了驗證。他們關於冰層體積的估計值可以很容易按照南極洲的存儲容量得到解釋,這表明,大型冰層那時在北半球是不存在的。氣候模型模擬結果表明,由於兩極不同的陸地—海洋分布,大陸冰川化的臨界值在南半球比在北半球更早被突破。本項研究的這些發現支持這樣的模擬結果。

 

Croll-Milankovitch氣候變化理論得到驗證

 

Croll-Milankovitch氣候變化理論認為,冰期—間冰期周期是由北半球高緯度地區夏季接收到的日照量的變化決定的,而後者又是由地球軌道的幾何變化引起的。為了驗證這一假設,Kawamura等人利用束縛在冰中的空氣中的氧分子和氮分子比例(這個比例能夠反映局部地區夏季日照變化,是一個間接指標),構建了關於南極冰芯的一個新的年譜。結果表明,在過去36萬年,軌道尺度的南極氣候變化滯後於北半球日照的變化,在最後4個冰期—間冰期過渡階段中,南極溫度的上升發生在北半球夏季日照量增加的階段。因此,這些發現支持Croll-Milankovitch假設。

 

逐步狀態坍縮過程的觀測

 

量子測量將一個微觀系統置於這樣一個狀態,在該狀態,其所觀測到的數量(以前是不確定的)可以精確知道。其數值是隨機的,具有一個由該系統最初狀態決定的概率。這樣的狀態坍縮可以是漸進性的,能夠對初級狀態變化的效應進行累積。現在,研究人員利用光作為研究對象,用以非破壞性方式測量其光子數的一個原子流來不斷進行測量,從而觀測到了這種類型的逐步坍縮。這個過程具有量子測量所預測的全部特點,並且應當有助於束縛在空腔中的非經典電磁場的研究工作。

 

一榮俱榮,一損俱損

 

植物和它們的授粉者及種子擴散者形成相互依賴的複雜網絡。這些網絡具有強烈影響生物多樣性維護的一個明確架構。Rezende等人利用一種系統發生學方法發現,植物和動物過去的演化歷史部分可以解釋該網絡的模式。在系統發生學上接近的物種傾向於在該網絡中扮演相似的角色。於是,在一個物種滅絕後發生的一系列共同滅絕現象會影響在分類上相關的物種,導致演化樹發生一種非隨機的修剪。從物種保護角度來講,這意味著共同滅絕系列事件會在相關物種之間擴散,進一步加快分類多樣性的損失速度。

 

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