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名刊论文精选

来源:  发布时间:2015-12-10

  Trivers-Willard理论的性别特定化和泛化
  Trivers-Willard理论认为身体状况较好的母亲所生的后代中儿子会比较多,而身体状况较差的母亲生女儿会比较多,但该理论几乎没有得到任何经验支持。Susanne Schindler等人对原始理论进行了延伸,将两性之间在死亡率、年龄特定性生殖策略和生命史策略上的差别考虑进去,发现根据母亲状况与后代性别比例之间的关联性这一个因素还不足以得出母亲从适应角度会调整后代性别比例的结论。
  
  雄性线虫特有的与听觉相关的神经元
  Arantza Barrios及同事发现了一对分布在线虫两边的神经元,被称为MCMs,意即“雄性的神秘细胞”,它们是通过雄性线虫特有的神经胶质细胞在性成熟过程中发生的转分化形成的。这些神经元是雄性特定的一种关联学习所必需的。这一发现表明,雄性特定神经元的增添会成为性成熟过程中重塑脑回路的一个有效方式。作者猜测,充当神经元祖细胞来建立高层次处理回路的能力有可能是神经胶质细胞的一个普遍性的、并且还可能是古老的功能。
  
  CLL病中表达的基因
  Gad Getz等对来自538个慢性淋巴性白血病(CLL)患者的样本(其中包括作为一项前瞻性临床试验的一部分所收集的来自278个患者的样本)进行研究,对样本所做的全外显子组测序(WES)的结果显示,频发突变基因突显了在癌症中所涉及的通道,包括RNA处理和输出、MYC活性和MAPK信号传导等。对被试接受一种统一治疗之前和之后的样本所做对比显示,疾病复发患者的克隆演变频率高。
  
  Yap驱动的组织再生通道
  小肠上皮的经常性自我更新是由小肠干细胞中的Wnt信号通道控制的,但小肠受伤后怎样再生却一直不清楚。Jeffrey Wrana及同事发现,第二个信号通道Hippo是小肠上皮在接受电离辐射后的恢复所需的。Hippo的构成成分Yap会阻滞小肠干细胞向Paneth细胞的分化,以通过第三个通道Egfr的激发来促进一个“存活和自我更新再生程序”,这一由Yap驱动的再生通道还被发现参与肿瘤发生。
  
  A20对过敏的保护性作用
  之前的研究发现,家中有宠物或生活在奶牛养殖场(这些环境有较多的尘埃和内毒素)可保护孩子免于过敏,但是原因机制仍不清楚。Martijn J. Schuijs等人对这一谜团进行了阐释。他们用小鼠进行实验,发现接触内毒素似乎能通过抑制小鼠肺上皮细胞产生促炎分子的能力来保护小鼠,但这一保护作用只有在存在一种良好拷贝的A20酶时才能发挥出来。随后,研究者又对人类被试进行研究,发现在经常性地接触内毒素后,健康人细胞所产生的过敏特征性炎症分子会比哮喘患者细胞所产生的炎症分子少,而哮喘患者细胞的A20浓度也较低。这表明,农场和其它类似的环境可通过这种酶的帮助而保护机体免于过敏。
  
  能感受压力的人造“皮肤” 
  为了让假肢有感觉,Zhenan Bao等人研发了一种专门的电路,它能通过电压机制中的某个取决于施加多少机械力而能改变电阻的成分将静压转变成数字信号。他们还研发了一个与人类能感觉到的具有相同范围压力的传感器。在这些传感器上,该研究小组应用了塑造成锥形微结构的碳纳米管使接受电极灵敏度最大化,为了让来自人造皮肤系统的数字信号能刺激小鼠的皮层神经元,他们又设计出能容纳更长的刺激间期的新的光遗传学蛋白。对全世界许多用假肢生活的人来说,这样一种系统在未来也许能让他们的假肢具有感觉。
  
  高风险阿尔兹海默氏症年轻人的网格细胞功能表现较差
  Nikolai Axmacher等人对75名年轻人进行研究,其中一半个体机体中都携带有可以增加个体患阿尔兹海默氏症风险的APOE突变基因,研究者利用MRI技术对参与者的大脑内嗅皮层结构进行研究,他们让参与者进行导航任务,同时记录参与者机体网格细胞的活性,研究结果表明,在任务进行期间,相比未携带APOE4突变基因的个体而言,携带者的网格细胞功能表现较差。是否这种大脑改变是患阿尔兹海默氏症的先兆还不得而知,目前具体的研究机制还并不清楚。
  
  逆转录病毒利用受纳的淋巴细胞进行扩散
  逆转录病毒如何在宿主中进行扩散,目前科学家们并不清楚。Walther Mothes等人对小鼠机体中荧光标记的病毒进行追踪发现,被捕获的病毒颗粒可以向一种罕见类型的B细胞开放,随后病毒颗粒就会将自身吸附于这些B细胞的尾部,并且被拖入淋巴结内部,在一至两天内这些B细胞就会同组织建立稳定的联系,从而促进病毒的完全传递,该方法可帮助揭示很多新的现象和机制。
  
  基于人工Mie共振的超稀疏声学超表面及低频声波强反射
  南京大学刘晓峻教授课题组提出了利用高对称性折叠空间结构中低有效声速效应来构建具备超慢声速的流体微单元,并通过3D立体成型技术制作了高质量的人工Mie共振单元,系统地开展了不同温度、气压条件下Mie共振模式激发、等效参数反演和声场调控性能测试等工作。研究结果表明,该单元可有效激发强烈的声学Mie共振,并且展现出丰富的单极子、偶极子、四极子、八极子等一系列经典的Mie共振模式;进一步的研究结果表明,单极子Mie共振可以产生负的有效体模量,而偶极子Mie共振则会实现负的有效动态质量密度。《Nature Materials》
  
  单个聚合物的布线结构
  合成高分子如今已经无所不在,但是人类对单个高分子链的分子构型的控制水平却非常有限。尽管我们可以控制寡聚苷酸和蛋白质自组装形成特定的纳米结构,但是却无法单个控制其他类型的高分子,也无法研究单个分子的性质。西班牙科学家Knudsen等人合成了一种高分子线,在每个重复单元侧链都接有短链寡聚苷酸。这种高分子线长度超过200nm,柔软可弯曲,在DNA衬底上可以变成各种形状。此外,它还是共轭结构,可能会导电,因此可以用来创建个分子级电子或光学电线任意几何图形。《Nature Nanotechnology》
  
  基于注银木质素的环保型抗菌纳米颗粒
  银纳米粒子具有抗菌性,但因为难以降解,对其使用令人担忧。美国科学家Orlin D. Velev带领国际合作团队,发现了一种具有生物降解性的、银离子注入的木质素纳米粒子,其外部覆盖了一层阳离子聚电解质层。聚电解质层增强了粒子与细菌细胞膜的粘性,因而可以有效杀死很多类型的细菌。研究者的离子损耗研究表明,这些纳米粒子的生物活性是有时间限制的,因为银离子会不断的被吸附。与同等质量的金属银纳米粒子或硝酸银溶液相比,高通量生物活性筛选并没有显示粒子毒性的增加。他们的研究结果表明,应用绿色化学的原则,可以设计合成出具有生物降解性、高抗菌活性的纳米粒子。《Nature Nanotechnology》
  
  光遗传控制的活体内源性钙离子通道
  钙离子是不同细胞功能的一个重要组成部分,之前的研究曾尝试使用药物和电刺激来精确控制钙离子通道,但还不够精确。韩国科学家Won Do Heo等人使用来自开花植物拟南芥的一个光感受器,称为隐花色素2(Cry2),并将其与STromal Interaction Molecule 1(STIM1,几乎存在于所有动物中的一个蛋白,可打开细胞的钙离子通道)结合在一起,这就产生了一个杂交分子OptoSTIM1,当研究者将蓝光引入表达OptoSTIM1的细胞时,它们被诱导打开其钙离子通道,并允许来自细胞外的钙离子流入,被检测到的钙离子是与以往的研究的5到10倍。
  
  超表达的受体激酶ERECTA提高水稻和番茄的抗热性
  全球气候变暖对植物抗病抗逆性提出了新的难题,尤其高温对农作物生产造成了严重的威胁。中国科学院上海生科院植物生理生态研究所何祖华研究组首先在植物抗病性研究中,发现拟南芥的受体激酶ERECTA是一个抗病原菌主效QTL位点,该QTL也调控对极端高温(40oC)的胁迫耐性。ERECTA基因与蛋白表达水平的提高可以大大提高转基因植物的抗热性,该基因在作物水稻和番茄中也有相同的功能,这些发现进一步解析了ERECTA的生物学功能,也为抗高温分子育种提供了一个重要的技术。牎禢ature Biotechnology》
  
  蜂窝结构的仿生工程
  西安交通大学卢天健教授和徐峰教授等研究者发表论文,系统阐述了蜂窝这种古老的结构形式在传统的工程以及新兴的微纳制造、生物医学领域基础与应用的最新进展,展望了未来发展方向,内容涉及材料、力学、热学、声学、建筑、交通、化工、机械、微纳制造、生物医学等多学科交叉领域。该论文的发表对于促进国内外超轻多孔材料和结构研究相关领域的深入发展将起到积极的推动作用。《Progress in Materials Science》
  
  一种蜂窝状结构的管状石墨烯
  石墨烯作为一种具有异乎寻常特性的极薄的碳原子材料,近几年来吸引了研究人员巨大的兴趣,中国科学院上海硅酸盐研究所的研究人员黄富强研究员等人创造了一种能够支撑起相当于其自身重量40万倍的物体而不发生弯曲的石墨稀材料。这种石墨烯泡沫承受了力度超过每平方英寸1.45万磅的外力的重击——几乎相当于在世界海洋最深处的压力,新创造出的这种材料能够承受较之以往报道的石墨烯材料更大的冲击,还可以被挤压成其原始大小的约5%,而且依然能够恢复其原来的形态,而且即使这一过程重复1000次还能保持完好无损。《Advanced Materials》
  
  高稳定性和光学活性的“准金”纳米片材料
  而银纳米晶由于具有形貌的多样性和制备的可控性,以其为模板实现金的外延生长可成为制备金纳米晶的替代方案。但由于置换反应的发生,通常只能得到具有空心结构的纳米材料。西安交通大学前沿科学技术研究院高传博教授及其合作者以银纳米片为例,通过引入配位作用抑制了置换反应的发生,实现了金在银表面上的外延生长,最终形成了一种新颖的具有核壳结构的“准金”纳米片材料。该材料表现出优异的稳定性和光学活性,在分子检测、生物传感与成像等领域具有良好的应用前景。《Advanced Functional Materials》
  
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