AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science June 14, 2002, Vol.296


速報(In Brevia)
整列した鋳型による湿式のポリマーナノチューブ製法(Polymer Nanotubes by Wetting of Ordered Porous Templates)

溶解か熔融されたポリマーを表面エネルギーの大きな基板に接触させると、薄膜フィルム 状に広がるが、これは前駆体フィルム(precursor film)として知られており、低モル重量 液体と似た性質を持っている。多孔性の鋳型にポリマー溶液が接しても同じような濡れ現 象が生じ、まず、薄膜表面フィルムが孔壁面を覆う(濡れる)。これは、孔を埋めるため の凝集力が接着力よりもはるかに弱いからである。また、壁面の濡れと孔の充填(凝集 )に要する時間は異なる。熔融からの冷却や、溶媒の蒸発に伴う吸熱によって凝集が阻害 される結果、表面に沿ったナノチューブ構造が出来上がる。この鋳型のサイズ分布が一様 で、かつ、整列していれば、鋳型が除かれた後には整列したポリマーナノチューブが出来 上がる。ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene (PTFE))のような溶解 可能なポリマーであれば、数十ナノメートルの壁厚のポリマーナノチューブが出来上がる 。この融通の利く製法からわかるように、この方法は機能性ポリマーナノチューブ製法の 有望な方法となるであろう。(Ej,hE)
Polymer Nanotubes by Wetting of Ordered Porous Templates
   M. Steinhart, J. H. Wendorff, A. Greiner, R. B. Wehrspohn, K. Nielsch, J. Schilling, J. Choi, and U. Gösele
p. 1997.

タイミングがすべて(The Timing Is Crucial)

シナプスの前後における作用電位の微細で正確なタイミングによってシナプス結合を変更 させるという柔軟性は、試験管標本でいくつか示されていた。しかしながら、生体内で同 じ現象が同様に観察されるかどうかは不明である。Fuたち(p. 1999)は、成熟した猫の視 覚野における受容野のトポグラフィと、シナプス結合におけるタイミング依存的な可塑性 について述べている。彼らは、また匹敵する効果がヒトの視覚系においても起きていると いう心理物理学的な証拠を提供している。(hk)
Temporal Specificity in the Cortical Plasticity of Visual Space Representation
   Yu-Xi Fu, Kaj Djupsund, Hongfeng Gao, Benjamin Hayden, Kai Shen, and Yang Dan
p. 1999-2003.

論理磁気回路の要素(Elements of Magnetic Logic)

磁気ベースのスイッチアーキテクチャは、通常の電子回路に比べはるかに少ない消費電力 で動作することを特徴として提案されてきた。しかしながら、同様の磁気素子を組み合わ せた論理素子の実証は行われていない。Allwoodたちは(p. 2003、Choによるニュース解説 も参照)、強磁性体であるパーマロイの薄層にパターンを形成することで、回転磁界中の 磁気ドメインの壁の動きと微小パターンを形成した磁気ワイヤの組み合わせで否定論理回 路、いわゆるインバータ、の動作を実証した。ドメインの壁が接合部を移動すると、接合 部の端のワイヤの磁化が反転する。これらのインバータを組み合わせシフトレジスターを 形成することで拡張性についても実証された。(Na)
SPINTRONICS:
Magnetic Gate Opens New Computing Path

   Adrian Cho
p. 1948.
Submicrometer Ferromagnetic NOT Gate and Shift Register
   D. A. Allwood, Gang Xiong, M. D. Cooke, C. C. Faulkner, D. Atkinson, N. Vernier, and R. P. Cowburn
p. 2003-2006.

興奮するが、でも秩序良く(Excited But Orderly)

多くの物理的、あるいは生物学的なシステムは、波動伝播を持続させうるある興奮可能な 媒体を含んでいる。そして、それらの方向を制御するためにいくつかのアプローチが用い られてきた。Sakurai たち (p.2009; 表紙を参照のこと) は、Belousov-Zhabotinsky 反 応中に形成される化学的な波動における波面の非常に高度なレベルの制御について示して いる。フィードバック法により、彼らは光を用いて、この反応を薄膜ゲル中に具現化した もののなかに感光性触媒の濃度勾配を生み出している。そして、その波面は、複雑なパタ ーンを形成するよう操縦することができる。(Wt)
Design and Control of Wave Propagation Patterns in Excitable Media
   Tatsunari Sakurai, Eugene Mihaliuk, Florin Chirila, and Kenneth Showalter
p. 2009-2012.

向き付けられて(Getting Oriented)

層状の強誘電性薄膜は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM) としての潜在的な 可能性がある。この目的のために研究されてきた材料のひとつは、BLT として知られてい る La で置換された Bi4Ti3O12 である。BLT は、基板上に容易に成長するが、基板の面 方向を向いた残留分極が発生するような結晶の向きを有している。しかしながら、DRAM 応用にとって、残留分極は基盤に垂直でなくてはならない。Lee たち (p.2006; Ramesh と Schlom による展望記事を参照のこと) は、望ましい (100) 方向を向き、ほとんど他 の方向がない BLT 結晶の成長について示している。(Wt)
MATERIALS SCIENCE:
Orienting Ferroelectric Films

   R. Ramesh and D. G. Schlom
p. 1975-1976.
Ferroelectric Bi3.25La0.75Ti3O12 Films of Uniform a-Axis Orientation on Silicon Substrates
   Ho Nyung Lee, Dietrich Hesse, Nikolai Zakharov, and Ulrich Gösele
p. 2006-2009.

チベット高原の大規模な移動(Large Slip in the Tibetan Plateau)

インド大陸とユーラシア大陸が正面衝突したのに伴って、東西に平行ないくつかの走向移 動断層がチベット高原に形成された。これら断層に沿って大規模な地震が発生してきたが 、地理的に孤立していることからその地震波観測や野外調査には制約があった。Lin たち (p. 2015)は、横ずれ量が16 mに及ぶ左側方走向移動で、長さ400 km に渡る破砕帯が 、表面波マグニチュード8.1の2001年11月の中央崑崙地震(Central Kunlun earthquake)に よって形成されたことを報告した。この研究は、遠隔の地球物理的モデルで説明される構 造的に形成されたブロックが東方に突き出し衝突して生じた走向移動断層の重要性を記録 し、極めて重要な実地観測データを報告している。(Ej,Og,Nk)
Co-Seismic Strike-Slip and Rupture Length Produced by the 2001 Ms 8.1 Central Kunlun Earthquake
   Aiming Lin, Bihong Fu, Jianming Guo, Qingli Zeng, Guangming Dang, Wengui He, and Yue Zhao
p. 2015-2017.

囲い込まれたサンゴの宿命(Coral Fates Corralled)

サンゴの分類において種の境界を決定することは常に論争になってきた。分子的手法を使 って、Vollmer と Palumbi (p. 2023; Pennisiによるニュース記事も参照)は、形態的に 特異な第1世代の不稔雑種を産生するカリブ海のサンゴについて奉告している。ある種の カリブ海のサンゴは、それらがこの先、進化する可能性はほとんどないが、無性生殖的に クローンをばらまいて実質上永久に繁殖していけるのである。これらクローンの多くは 、進化論的には終端に位置するが、固有な種名を与えられても良いほど特異的である。こ の結果はサンゴのより合理的な系統学に道を開くものであるだけでなく、進化理論全般に も示唆を与える。(Ej,hE,Nk)
ECOLOGY:
A Coral by Any Other Name ...

   Elizabeth Pennisi
p. 1949-1950.
Hybridization and the Evolution of Reef Coral Diversity
   Steven V. Vollmer and Stephen R. Palumbi
p. 2023-2025.

もっと急速な退氷(More Rapid Retreat)

南極に見られるような海にまで続く大陸氷河は、接地線と呼ばれる地点から浮遊し始める 。Rignot と Jacobs (p. 2020)は南極氷床が浮遊する22の氷河について調査し、海洋と の相互作用について研究した。人工衛星からの干渉を利用した観測によって、接地線は以 前の推定位置よりもしばしば陸側に数十キロメートルも寄っていることが分かった。これ ら氷棚の接地線近くの底部は急速に融解しており、氷床は、温暖化しつつある海洋による 氷河の浮遊先端の影響を受けやすくなっている。最近数十年間の観測による南極氷床先端 での海洋温度上昇は0.2℃であるが、この上昇幅は氷床底部で年間2メートルの融解速度増 加に十分であり、南極の一部の氷棚部分に見られる急速な浅薄化の原因と考えられる 。(Ej,hE)
Rapid Bottom Melting Widespread near Antarctic Ice Sheet Grounding Lines
   Eric Rignot and Stanley S. Jacobs
p. 2020-2023.

細菌論( Microbial Forensics )

炭疽菌を用いた郵便物への混入を含めた最近の生物テロ事件の結果として、非常に良く保 存されているゲノムと細菌からの単離体との関連性を確立することに再び関心が高まって いる。Readたち(p. 2028 ; CummingsとRelmanによる展望と、Enserinkによる5月10日のニ ュース解説参照)は比較全ゲノム配列決定と多形性の分析によって、現存する遺伝形質デ ータでは区別出来なかった9種の密接に関連した炭疽菌の単離体を分類した。(KU)
GENOMICS AND MICROBIOLOGY:
Enhanced: Microbial Forensics--"Cross-Examining Pathogens"

   Craig A. Cummings and David A. Relman
p. 1976-1979.
Comparative Genome Sequencing for Discovery of Novel Polymorphisms in Bacillus anthracis
   Timothy D. Read, Steven L. Salzberg, Mihai Pop, Martin Shumway, Lowell Umayam, Lingxia Jiang, Erik Holtzapple, Joseph D. Busch, Kimothy L. Smith, James M. Schupp, Daniel Solomon, Paul Keim, and Claire M. Fraser
p. 2028-2033.

変異を促進したり、煽動したり( AIDing and Abetting Mutation)

RNA編集酵素と考えられている活性化-誘発シチジンデアミナーゼ(activation-induced cytidine deaminase : AID )は、様々なクラスの抗体をコードしている遺伝子セグメント にスイッチを入れることによって抗原親和性を増したり、同じ遺伝子の可変性コーディン グセグメントの体細胞過剰変異( somatic hypermutation : SHM )において重要な役割を 果たしている。AID活性があればSHM生成に十分なのだろうか?Yoshikawaたち(p. 2033)は 、AIDが非-B細胞系統中に同時形質移入された人工的レポータ遺伝子中に変異を誘発する ことを示している。AIDがB細胞に特異的な因子に関係なく作用しているという事は、B細 胞中で抗体変異を制御している機能モードに関する更なる解明の糸口を示唆している 。(KU)
AID Enzyme-Induced Hypermutation in an Actively Transcribed Gene in Fibroblasts
   Kiyotsugu Yoshikawa, Il-mi Okazaki, Tomonori Eto, Kazuo Kinoshita, Masamichi Muramatsu, Hitoshi Nagaoka, and Tasuku Honjo
p. 2033-2036.

チロシン不足(One Tyrosine Short)

LATという細胞内アダプタタンパク質は、T細胞受容体活性化の後に複数のチロシン残基 においてリン酸化される。Aguadoたち(p. 2036)とSommersたち(p. 2040)は、ホスホリパ ーゼCγ1という下流の情報伝達分子に共役するLATのひとつのチロシン残基は、T細胞の恒 常性の維持に重大な役割をはたし、初期と末期のT細胞の発生と分化を制御することを報 告している。マウスの内在性LATをTyr136(チロシン)がPhe(フェニルアラニ ン)に変異させたLATと交換したら、T細胞発生の初期を部分的にブロックした。しかし時 間が経つと、マウスには致死的なリンパ球増殖性障害が発生し、その障害の特徴は TH2型の細胞の過多であった。この逆説的な表現型の影響のひとつは、自己免 疫性の応答であった。分析によれば、ひとつのLAT残基がT細胞の初期発生にポジティヴな 機能をはたしても、その後にT細胞のTH2エフェクター細胞の選択と分化をネ ガティブに制御することを示唆する。(An)
A LAT Mutation That Inhibits T Cell Development Yet Induces Lymphoproliferation
   Connie L. Sommers, Cheung-Seog Park, Jan Lee, Chiguang Feng, Claudette L. Fuller, Alexander Grinberg, Jay A. Hildebrand, Emanuela Lacaná, Rashmi K. Menon, Elizabeth W. Shores, Lawrence E. Samelson, and Paul E. Love
p. 2040-2043.
Induction of T Helper Type 2 Immunity by a Point Mutation in the LAT Adaptor
   Enrique Aguado, Sylvie Richelme, Selene Nuñez-Cruz, Arkadiusz Miazek, Anne-Marie Mura, Mireille Richelme, Xiao-Jun Guo, Danielle Sainty, Hai-Tao He, Bernard Malissen, and Marie Malissen
p. 2036-2040.

ヒトの運動能力と小脳(Human Motor Skills s and the Cerebellum)

運動の学習と実行における小脳の役割はまだ議論の余地がある。Seidlerたち(p. 2043;HazeltineとIvryによる展望記事参照)は、機能的磁気共鳴画像法は巧妙に考えられ た行動の課題と操作を用い、運動の学習における小脳の役割を研究した。運動系列の学習 には、小脳の役割は果たしてないことを発見した。しかし、運動配列に関する情報の発現 には重大な役割を果たすので行動を変化させることには関与するのである。(An)
NEUROSCIENCE:
Can We Teach the Cerebellum New Tricks?

   Eliot Hazeltine and Richard B. Ivry
p. 1979-1980.
Cerebellum Activation Associated with Performance Change but Not Motor Learning
   R. D. Seidler, A. Purushotham, S.-G. Kim, K. Ugurbil, D. Willingham, and J. Ashe
p. 2043-2046.

ストレスと戦う植物(Plants Coping with Stress)

植物は、ホルモン、病原体感染、そして非生物的ストレスに対するその応答におけるセカ ンドメッセンジャーとして、過酸化水素(H2O2)を使用する 。Baxter-Burrellたち(p. 2026)は、Rop(植物RHO様小Gタンパク質)の不活性化剤であ る、Ropグアノシントリホスファターゼ(GTPase)活性化タンパク質4、RopGAP4を解明し た。このRopGAP4は、植物の根が一過性に水に浸かった場合に植物に起こる酸素欠乏状態 に反応して、シロイヌナズナ(Arabidopsis)におけるH2O2の出力を微調整する。この場 合のH2O2シグナルは、アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)の発現を誘導し、それがスト レッサーおよびRopGAP4に対する耐性を可能にし、そしてそれがさらにH2O2産生を抑制す る。一過性の浸水状態およびその他の非生物的ストレスは、多くの穀物においてその収量 が減少するため、このこのRop加減抵抗器の操作が、これらのストレッサーによりよく抵 抗することができる穀物を開発する際に有用である可能性がある。(NF)
RopGAP4-Dependent Rop GTPase Rheostat Control of Arabidopsis Oxygen Deprivation Tolerance
   Airica Baxter-Burrell, Zhenbiao Yang, Patricia S. Springer, and Julia Bailey-Serres
p. 2026-2028.

ここちいい温度を感じる(Detecting a Balmy Day)

低温(メントールの冷却感覚の原因である、メントールにより引き起こされるものも含む )および高温(トウガラシの中の"熱"成分であるカプサイシンにより活性化されるものも 含む)を感知する受容体を、研究者たちは同定した。両方とも、一過性受容体電位 (TRP)チャンネルと呼ばれるイオンチャンネルのファミリーの構成分子である。Peierた ち(p. 2046)はここで、"温"受容体という別のファミリーの構成分子、TRPV3、を同定し ている。このカチオン-選択的であり、外部に向けて整流するチャンネルは、33℃から 42℃の間の温度で活性化され、そしてケラチン生成細胞および皮膚の毛包においては発現 されるが、ニューロンにおいては発現されない。皮膚の"温"細胞がどのようにして温度に 対するその細胞の反応を神経に伝えるかは、まだわかっていないが、この受容体を同定す ることにより、熱-感受性ニューロンにおける分子機構と類似する分子機構を介して、こ こちいい暖かい温度を認識する我々の能力が説明される。(NF)
A Heat-Sensitive TRP Channel Expressed in Keratinocytes
   Andrea M. Peier, Alison J. Reeve, David A. Andersson, Aziz Moqrich, Taryn J. Earley, Anne C. Hergarden, Gina M. Story, Sian Colley, John B. Hogenesch, Peter McIntyre, Stuart Bevan, and Ardem Patapoutian
p. 2046-2049.

低電圧でのリチウムのインターカレーション( Lithium Intercalation at Low Potentials )

リチウムの可逆的な電気化学的インターカレーションは、正極用として働く数多くの材料 で容易に生じるが、インターカレーションとして作用する主たる負極選定材料はグラファ イトであった。Souzaたち(p. 2012)は、室温下でMnP4中への低電圧で、可逆 的なリチウムのインターカレーションに関して報告している。他の材料と異なり、P-P結 合の切断と再結合により負極でレドックス反応が起こっている。(KU)
A Reversible Solid-State Crystalline Transformation in a Metal Phosphide Induced by Redox Chemistry
   D. C. S. Souza, V. Pralong, A. J. Jacobson, and L. F. Nazar
p. 2012-2015.

卓越風(A Prevailing Wind)

砂丘の配向と堆積構造は卓越風の強さと向きに依存しているので、古代の砂丘は、その年 代が決定できる場合には、古大気の循環パターンについての重要な手がかりを含んでいる ことになる。Preusserたちは、難しいルミネセンス技法を用いて、オマーンにおける砂丘 形成の16万年の記録を作成した(p. 2018)。彼らの結果は、高緯度地域が氷河の影響下に あった期間の南アラビア地域の過去の大気循環についてのモデル、この期間には西からの 卓越風が強まったと仮定するもの、が改訂を要することを示している。優勢な風向きは南 から北へのものであり、一般の大気循環は現状のものとさほど違いがなかったのである 。(KF,Og)
A 160,000-Year Record of Dune Development and Atmospheric Circulation in Southern Arabia
   Frank Preusser, Dirk Radies, and Albert Matter
p. 2018-2020.

新生仔のニューロンの活性(Neuronal Activity in the Newborn)

発達中の脳におけるニューロンの活性とスパイクのパターンは、成人の中枢神経系におけ るそれとは大きく異なっている。Leinekugelたちは、覚醒して行動中の新生ラットと麻酔 下にある新生ラットの双方から、ニューロン記録をとった(p. 2049)。彼らは、海馬にお いて、同期した活性の周期的バーストが自発的に生じることを観察した。この活性は、こ の発達段階において興奮性であるグルタミン酸作動性およびGABA作動性入力によって仲介 される。巨大脱分極性電位と呼ばれるこれと類似の放出パターンは、試験管内試料で以前 から観察されていた。こうした内在性の同期的活性が、新生仔の維持において重要な役割 を果たしている可能性がある。(KF)
Correlated Bursts of Activity in the Neonatal Hippocampus in Vivo
   Xavier Leinekugel, Rustem Khazipov, Robert Cannon, Hajime Hirase, Yehezkel Ben-Ari, and György Buzsáki
p. 2049-2052.

生物量割り当てパターンの一般的割り当て規則(Global Allocation Rules for Patterns of Biomass Partitioning)

EnquistとNiklasは、さまざまな生態系に生息する幅広い種子植物について、茎と葉と根 が植物生物量に占める割合を数値化し、これら器官が互いに保たなければならない関係を 予測し、「植物生物学における割り当てのトレードオフに対する生物物理学的制約を同定 する助けとなる」、一般的な非比例的モデルを提案した(2002年2月22日号の報告 p. 1517)。Sackたちは、そのモデルは、「植物の確立にとって重要な期間である」初期の個 体発生に適用する場合「いくつもの重要な面で不充分である」とコメントしている。その 期間には、生物量の割り当てとスケーリングは、成熟した植物とは違うルールに従うとい うのである。これに応えて、EnquistとNiklasは、「初期の個体発生における非比例的関 係は大きく異なっているかもしれない」ことを認めつつも、自分たちのモデルは頑健であ り、大きさが大きく異なる範囲の複数の植物種について、葉と茎と根の生物量についての スケーリング関係を正確に予測するものであると主張している。これらコメント全文は 、以下で読むことができる。(KF)
www.sciencemag.org/cgi/content/full/296/5575/1923a
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