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自然子刊综览
  文章来源:中国科学报 张笑 发布时间:2013-04-04 【字号: 小  中  大   

《自然—光子学》

一种新聚合材料可恢复视网膜感光度

《自然—光子学》杂志日前介绍了一种以聚合物为基本材料的光电介面,该材料可恢复失明大鼠视网膜的感光度。这项研究使得利用完全有机的生物相容性材料代替无机半导体材料——比如硅——进行视网膜植入成为潜在可能。

Fabio Benfenati等人先将一层视觉感知器(包括视柱细胞与视锥细胞)已损坏的视网膜搁置在玻璃底物上,该玻璃底物表面涂有透明导体铟锡氧化物和P3HT——一种有机太阳能电池经常用到的聚合物半导体。接着,他们发现在直接脉冲光照下,该聚合物层会像人工视觉感知器一样激活视网膜神经细胞。

虽然采用此种方法修复的视网膜还不具有足够的灵敏度以完全应对日光环境,但研究人员相信该技术将在未来得到显著优化。

《自然—地球科学》

海洋最深处微生物群具惊人活跃程度

据《自然—地球科学》上的一项报告称,地球海洋最深处的微生物群体具有惊人的活跃程度。而太平洋海底环境中的这些微生物似乎以较高浓度的沉积物为食。

Ronnie Glud等人通过氧气消耗这一指标对太平洋中西部11000米深的马里亚纳海沟中海底沉积物内的微生物活动进行监测,他们发现氧气消耗速率很高,意味着其中存在有很活跃的微生物群体,其活跃程度超出6000米深处附近微生物的两倍。

Eric Epping在一篇评论文章中表示,“马里亚纳海沟的数据表明该行星的海底最深处中存在着意想不到的活跃微生物群体”。

《自然—化学生物学》

研究发现激酶ATP竞争性抑制剂新行为机制

《自然—化学生物学》日前报道了激酶ATP竞争性抑制剂的一种新的行为机制。该机制或可应用于临床中这类抑制剂的药效评估。

激酶属于酶的一种,其在细胞正常活动过程的信号传递和癌症类疾病中扮演着重要角色。因为其在细胞通信方面的重要性且又属于酶的一种,因此激酶常用于药物开发,其中一个方面是用于生产ATP竞争性抑制剂,或者一些能与ATP竞争绑定激酶的小分子以抑制激酶的活性。

Laurence Pearl、Paul Workman等人报告了ATP竞争性抑制剂抑制激酶活性的一种新机制。他们发现一种名为Cdc37的辅助伴侣蛋白会与多种激酶作用,通过将其瞄准至Hsp90伴侣蛋白或蛋白折叠组织以促使其发生折叠,从而保护激酶不受细胞退化的影响。令人意外的是,ATP竞争性抑制剂的应用则阻止了激酶对蛋白折叠组织的接近并导致激酶的退化。因而,除了抑制激酶的酶活性,ATP竞争性抑制剂还能通过促使激酶退化的方式减少细胞中活跃激酶的数量。研究人员认为在评估重要药物的临床效果时,这种关于普通类药品的新行为机制需要予以考虑。

《自然—神经科学》

经历新环境或可致DNA双链断裂

与面对新环境一样,一些看似不唐突的经历可以增加小鼠的大脑活动并可导致其神经细胞中的DNA受损,《自然—神经科学》日前刊登了这一研究结论。该项研究还认为,这种影响在神经退行性疾病中会加大。

Lennart Mucke等人发现,小鼠在经历全新环境时,其大脑中包括齿状回(空间记忆所需要的一个区域)在内的某些区域的神经细胞会产生DNA双链断裂现象。但是,这些断裂的DNA中有许多会通过细胞的DNA修复机制在24小时内得到修复。他们还发现,将神经细胞暴露于β淀粉样蛋白(一种会在阿尔茨海默氏症病人脑内不断积累的蛋白片段,可能是该病的主要病因)中会增加活跃神经细胞中的DNA双链断裂数。研究人员报告称,通过降低微管稳定蛋白tau的水平浓度或者使用抗癫痫药物levetiracetam的方式来阻断异常的大脑活动可以减少这些活跃神经细胞中DNA双链断裂数的增加。

这项研究的数个结论表明DNA修复机制是在较寻常的大脑活动中保持神经细胞健康和稳定的关键因素,而且暗示了另一种机制的存在——利用该机制,β淀粉样蛋白的积累可以加重神经细胞负担从而可能击败DNA修复机制,并导致神经退化以及相关疾病的产生。

《自然—地球科学》

小行星Vesta曾经历较多高速撞击

据《自然—地球科学》杂志上的一项研究称,来自小行星Vesta的陨石包含了40亿年前小行星对内太阳系进行剧烈轰炸的信息。该研究认为导致Vesta的异常剧烈撞击发生的引力干扰同样导致了之前地球和月球与大量异常的大型小行星冲撞的发生。

Simone Marchi等人研究了来自Vesta的有关撞击后复原的古老陨石的证据,并使用模拟手段确定了为产生足够热能以重置陨石所需要的撞击的特性。他们发现,相比小行星带中常见的冲撞而言,这种撞击会以高很多的速率发生。他们认为虽然内太阳系的爆炸导致小行星带内没留下多少可撞击Vesta小行星的物体,Vesta却经历了更多的高速撞击。

《自然—方法学》

新型显微镜可清晰观察单个细胞内部活动

据《自然—方法学》杂志报道,科学家设计出一种新的显微镜,将显微镜片放置在单个人肿瘤细胞附近,借此将照明光从细胞侧面反射入细胞内,实现与基因组相关的单个转录因子的动态可视化。通过将显微镜照明对准细胞侧面这种方式,该显微镜可以提供出一幅有关单个细胞内部活动的较清晰画面。

科学家将一种通常用于原子力显微镜的无尖端对称悬臂接在标准荧光显微镜上,设计出这种新型显微镜。该显微镜可让一束光反射穿过细胞侧面照射到细胞核内,从而使得科学家能观察到与基因组和负责调控基因表达的其他转录因子相关的糖皮质激素和雌激素受体。

通过这种照射方式,该显微镜可以提供出一幅有关单个细胞内部活动的较清晰画面,特别是在细胞核内,通过蛋白质与基因组的结合而产生的基因的打开与关闭的活动状态也能被清楚观察到。

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