12月12日《自然》杂志精选

自然的覆盖

地球上生命的“两类”观点得到了支持。

自从1977年发现一群被称为古细菌的微生物以来，研究人员普遍认为地球上的所有生命可以分为三类:细菌和古细菌(两者都没有细胞核，但彼此明显不同)和真核生物，它们都有细胞核。然而，由于发现了环境古菌谱系，其中包含了以前被认为是真核生物特有的基因，越来越多的人支持认为生命由两类组成的模型。根据这个模型，真核生物在古细菌中进化。Martin Embley和他的同事认为，目前，关于古菌多样性的知识越来越多，再加上在重建长期分离的系统发展历史方面取得的进展，倾向于支持“两类”观点。

液体的磁性

悬浮在液晶中的磁性粒子可能自然倾向于铁磁性状态的想法已经提出了几十年，但是之前没有被实验证明。现在，阿伦卡·梅特利和他的同事们已经在向列型液晶中使用纳米级铁磁性血小板实现了这种状态。这些薄板的形状是铁磁秩序形成的关键。由此产生的“液体磁体”将对非常小的磁场做出反应，并可能导致新的磁光器件的出现。

突触“自噬”的快速机制

持续的神经传递需要突触小泡的再循环，但是人们提出的机制一直存在争议。现在，埃里克·乔根森和他的同事已经用超快速冷冻电子显微镜在刺激小鼠海马神经元100毫米范围内发现了一种先前未知的“自噬”机制，这种机制依赖于肌动蛋白和驱动蛋白。这比网格蛋白介导的过程快200倍，而且形态特征也排除了“一吻就跑”的方法。这项研究表明，膜从表面快速内化是“自噬”的第一步。

抗疟疾药物的多功能靶点

为了彻底消灭疟疾，有必要在疟原虫生命周期的所有阶段对人进行治疗，包括在此之前的有症状的血液期感染和肝脏期感染，同时阻断向蚊子的传播。伊丽莎白·温泽尔和她的同事发现“磷脂酰肌醇-4-羟基激酶(PI \u 4 \u K)”是一个潜在的药物靶点，是恶性疟原虫各阶段脂肪酸代谢所必需的。作者发现一组以“咪唑并吡嗪”为核心的化合物(不同于已知的抗疟药物)抑制了PI \u 4 \u K，还抑制了生命周期各阶段各种恶性疟原虫的发育。这些分析表明“咪唑并吡嗪”与磷脂酰肌醇4-磷酸的三磷酸腺苷结合位点相互作用，改变“磷脂酰肌醇4-磷酸”的细胞分布，干扰细胞分裂。

“失控的温室效应”不会很快在地球上发生。

在地质时间尺度上，太阳的亮度逐渐增加。这可能最终导致地球上的“失控的温室效应”，当一颗行星从太阳吸收的能量超过它辐射回太空的能力时，就会出现这种情况。海洋将蒸发，气候将变暖到与金星相似的温度。Jérémy Leconte等人利用三维气候模型发现，“失控的温室效应”的临界点比以前用简化的一维模型估计的要高得多。一个关键因素是大气环流变化引起的冷却效应，它抵消了云引起变暖后的过剩。这一发现对太阳系外的行星具有重要意义，因为它扩大了其他恒星周围可居住区域的大小。

经验如何调节神经可塑性

Nras癌基因在某些形式的骨髓增生性疾病和白细胞脑中学习和储存记忆的能力与可塑性有关，即神经通道和突触响应行为、环境和其他输入而改变的能力。生命早期关键期的可塑性以前与“表达小白蛋白的中间神经元”(PV+细胞)的成熟有关，但我们对其作用机制知之甚少。在这项研究中，Pico Caroni和他的同事确定了与成年小鼠中间神经元中细小蛋白表达水平相关的不同网络状态。环境强化促进了低光伏表达水平细胞的增加，而恐惧将导致高光伏表达水平细胞的增加。每个状态都有细胞，这些细胞表现出影响网络的不同生理特征。简单地人工刺激或抑制这些细胞就足以改变这种状态并决定这种状态的结构可塑性。这些结果表明，与学习相关的可塑性机制依赖于光伏电池的配置和状态。这一机制可用于促进认知增强和神经保护的治疗方案。

原发纤毛的钙处理

初级纤毛是从大多数细胞表面伸出的细胞器，在那里它们被认为参与控制细胞生长和细胞分裂，也作为专门的钙信号室。这些突起的离子渗透性和其他生理特征尚不清楚。大卫·克拉彭和他的同事发现了被初级纤毛密集覆盖的离子通道，并进行了直接测量，表明纤毛是独特的、功能独立的钙信号室，它调节刺猬信号通道。

(田甜/请访问www.naturechina.com/st了解更多关于汇编的信息)

《中国科学日报》(2013年12月23日，第二版国际版)