AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science July 12, 2002, Vol.297

速報(Brevia)
ヨーロッパにおけるアザラシジステンバーのもう１つの発生(Another Phocine Distemper Outbreak in Europe)

ヨーロッパ北東部のアザラシ個体数は、1988年のおよそ18,000頭のアザラシが犠牲になっ たアザラシジステンバーの猛発生からようやく回復した。しかしながら、2002年5月初頭 から、デンマーク東海岸のAnholt島沖でゴマアザラシ(Phocavitulina)の異常に高い死亡 率が報告された。死亡したおよそ900頭のうち182頭は呼吸器系または神経系の症状を示し 、およそ440頭はデンマーク沖で、その後スエーデン西海岸で100頭ほどが発見された。よ り最近になり6月後半にはオランダ沿岸で10頭が瀕死の状態、又は死体で発見された。そ の症状や、解剖学的な検査の結果、原因は1988年のモービルウイルスと同一であることが 分かった。1988年の猛発生では、4月にAnholtで発生後、5月にはオランダとデンマークの 間のワッデン海、7月にはバルチック海、8月には英国周辺の海にまで到達し、およそ 18,000頭が犠牲となった。今回の猛発生も当時の初期の拡散パターンに類似しており、猛 威をふるう可能性がある。(Na)
Another Phocine Distemper Outbreak in Europe
   Trine Jensen, Marco van de Bildt, Hans Henrik Dietz, Ths. Holmen Andersen, Anne Sofie Hammer, Thijs Kuiken, and Albert Osterhaus
p. 209.

整列して(Lining Up)

ナノワイヤを形成するための既存ルートの多くは、材料を原子あるいは分子から一方向に 成長させうる固有特性に基づいている。Tang たち (p.237) は、CdTe や CdSe では、ナ ノ粒子は、それらの保護コーティングが水中で取り除かれる時に、ワイヤが自発的に組織 化されうることを示している。ワイヤはほんの数ナノメートルの直径であるが、１μmに 達する長さにまで成長した。(Wt,Ok)
Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires
   Zhiyong Tang, Nicholas A. Kotov, and Michael Giersig
p. 237-240.

昔のENSOは寒暖を操作(Old ENSOs Running Hot and Cold)

エルニーニョ-南方振幅(The El Nino-SouthernOscillation)、ENSOは、熱帯太平洋のきわ めてエネルギーの大きい気象現象である。過去の温暖な間氷期と氷河期間とで、ENSOが予 測に反する変化を示すことを2つの研究が述べている。最終氷期の期間 、Dansgaard/Oeschger(D/O)と呼ばれる1000年規模の一連の気候反転が、長期的には寒冷 な気候環境の中に割り込んできた。従来の学問上では、もしD/O現象がENSOと関連してい るならば、氷河期間はENSO現象が激しくなかったのではないかと、推察されていた 。Stottたち(p.222;Leaによる展望記事参照)は、インドネシア東部の堆積コア中のプラン クトン性有孔虫(planktonic foraminifera)からマグネシウム-アルミニウム比率と酸素同 位体組成を測定した。D/O現象の過程と合わせて熱帯太平洋西部の表面海水の塩分濃度が 変化しており、事実そのことは最終氷期の中で寒冷な時期はENSO現象がより頻繁にかつよ り激しいことと一致している。モデルは、ENSOは、地球軌道が変わることで太陽からの受 光エネルギー(insolation)の変動に影響を受けやすいことを示している。しかし、ENSOに よる影響を最も受けやすい地域である赤道太平洋東部から、詳細な古気象記録がこれまで 欠けていた。Koutavasたち(p.226)は、ガラパゴス諸島周辺の海付近から入手した、年代 がはっきりとした海洋堆積記録により過去3万年間の海表面温度(SST：sea surface temperature)を調べた。エルニーニョ(El Nino)パターンは氷河期の中の寒冷期間でよく 起こり、ラニーナ(La Nina)パターンは完新世中期でよく起こった。そしてガラパゴス諸 島海域のSSTは、最終氷期は今日と比べて1度をわずかに超える程度しか低くなかった。こ うした発見は、過去そして将来の気候変動の全世界的なモードに対するこれまでの概念に 異議を示している。(TO,Nk)
Reports:
El Niño-Like Pattern in Ice Age Tropical Pacific Sea Surface Temperature
    Athanasios Koutavas, Jean Lynch-Stieglitz, Thomas M. Marchitto Jr., and Julian P. Sachs
p. 226-230.

線スポットを点灯させる(Getting X-rays Spot-On)

コヒーレントなX線は比較的ビーム幅が広く、そのため試料がビーム幅の間でほぼ均一で ある必要がある。このような制限を取り除くために、ピンホールによるマイクロビームの 断面形状がしばしば利用されるが、この方法ではビーム幅が約１μm となる。Pfeifferた ち(p. 230; およびMetzgerによる展望記事参照)は、金属で被覆されたナノメートル幅の ポリマーワイヤーの周期的配列をつくり、直径が数十ナノメートルのコヒーレントなX線 源を作った。(Ej)
APPLIED PHYSICS:
Squeezing X-ray Photons
   Till H. Metzger
p. 205-206.
Two-Dimensional X-ray Waveguides and Point Sources
   F. Pfeiffer, C. David, M. Burghammer, C. Riekel, and T. Salditt
p. 230-234.

記憶の検索の手がかり(Clues for Memory Retrieval)

記憶の想起はしばしば、匂いが空間的記憶を呼び起こすなどのように、部分的な手がかり にかかっている。こうした、いわゆるパターン完成あるいは部分的手がかりによる想起の 、細胞性および分子性の基盤を研究するために、Nakazawaたちは、海馬のCA3錐体ニュ ーロンのリカレントシナプス中にグルタミン酸受容体のNメチルDアスパラギン酸サブタイ プが欠けている誘導性ノックアウト・マウスを作り出した(p. 211)。このマウスは、空間 的記憶を正常に形成することも想起することもできたが、部分的手がかりに応答して空間 的記憶を想起することはできなかった。この機能障害は、海馬の場所細胞における反応の 欠乏を反映するものであったが、この場所細胞はマウスの環境中にある対象物の位置をコ ードするものなのである。こうした、1つの細胞型における神経伝達物質受容体の欠失と その行動への影響は、CA3リカレント・シナプスが部分的手がかりからの記憶の想起にお いて役割を果たしているということを意味するものである。(KF)
Requirement for Hippocampal CA3 NMDA Receptors in Associative Memory Recall
   Kazu Nakazawa, Michael C. Quirk, Raymond A. Chitwood, Masahiko Watanabe, Mark F. Yeckel, Linus D. Sun, Akira Kato, Candice A. Carr, Daniel Johnston, Matthew A. Wilson, and Susumu Tonegawa
p. 211-218.

より速い氷の流れ(Faster Ice Flows)

大陸氷床の多くの動力学モデルにおいては、気候の変化が氷の表面から底部にまで達する には数百年から数千年の時間がかかるものとして扱われている。しかし、Zwallyたち(p. 218; 表紙も参照)は、グリーンランド氷床の平衡線近傍において、夏期の表面の溶解水の 生成時期と生成量に同期した短期の速度変動を観測した。1996から1998の温暖な夏には 、この氷は先端方向への速度を速めた。氷床底部のすべりは、急速な表面での融解水が氷 底部の界面に移動することで加速されたように見える。(Ej)
Surface Melt-Induced Acceleration of Greenland Ice-Sheet Flow
   H. Jay Zwally, Waleed Abdalati, Tom Herring, Kristine Larson, Jack Saba, and Konrad Steffen
p. 218-222.

脂肪の消費(Putting Fat to the Fire)

レプチンは、体重の調整物質として中心的な役割を果たすが、このホルモンがどのように 複数の代謝効果を及ぼすのかについてはまだ不明である。レプチンで処置したマウスの肝 臓組織のマイクロアレイ分析によって、Cohenたち(p. 240)は、レプチンは、ステアロイ ルCoA不飽和化酵素1(SCD-1)をコードする遺伝子の発現を強く抑制することを発見した 。SCD-1は、一不飽和の脂肪の生合成に必要なミクロソームの酵素である。SCD-1変異のマ ウスをob/ob肥満マウス（レプチン欠失）のマウスと交雑すると、その二重変異体の子孫 は親のob/obマウスと同量の食物を食べたが、体脂肪量の40%減少とエネルギー消費の 75%増加を表した。著者は、この結果が肝臓の脂肪酸酸化の増強によると考え、SCD-1が肥 満治療の有用な標的となることを示唆する。(An)
Role for Stearoyl-CoA Desaturase-1 in Leptin-Mediated Weight Loss
   Paul Cohen, Makoto Miyazaki, Nicholas D. Socci, Aaron Hagge-Greenberg, Wolfgang Liedtke, Alexander A. Soukas, Ratnendra Sharma, Lisa C. Hudgins, James M. Ntambi, and Jeffrey M. Friedman
p. 240-243.

植物を交雑させる(Making Plants s Cross)

自家不和合性は、植物によくあることであり、異系交配を確実にする。自家不和合性は祖 先の状態であり、S座位における遺伝子変異が自己繁殖性の種を生じさせたと考えられて いる。Nasrallahたち(p. 247)は、シロイヌナズナの自己繁殖性の種Arabidopsis thalianaを非自己繁殖性の種Arabidopsis lyrata由来のＳ座遺伝子で形質転換することに よって、この考え方を確認しようとした。形質転換の結果は、非自己繁殖性のA. thalianaとなった。従って、A. thalianaは、非自己繁殖性の応答を生成するのに必要な S座位遺伝子以外の遺伝子をすべて持っているのである。(An)
Generation of Self-Incompatible Arabidopsis thaliana by Transfer of Two S Locus Genes from A. lyrata
   Mikhail E. Nasrallah, Pei Liu, and June B. Nasrallah
p. 247-249.

遺伝子ネットワークの混乱により（Grounded by Gene Network Interruptions）

ポリフェニズム（Polyphenism）とは、一つのゲノムが、羽のある働きアリと羽のない働 きアリとのカーストなどの環境的刺激に反応して、択一的な形態を形成する能力のことを いう。働きアリの羽の発生が起こらないことは、現存するアリの共通の祖先において生じ ていたと、一般的に考えられている。ショウジョウバエ（Drosophila）の羽の発生に関す る遺伝的ネットワークについて知られていることを使用して、AbouheifおよびWray（p. 249；Robinsonによる展望記事を参照）はここで、不妊のアリカーストの中で、羽のない ことの遺伝的調節および発生的調節を細かく調べることにより、羽のポリフェニズム （polyphenism）を調べている。羽があり繁殖能力もあるアリにおける遺伝子発現は、シ ョウジョウバエにおいて見られるものと同様である。しかしながら、兵隊アリおよび働き アリにおいては、カースト間でそして種間で、発現パターンにより多様性が存在する。羽 を形成する発生ネットワークは、働きアリにおいては、系統が異なれば異なる時点で妨害 され、そして同種の別のカーストを形成するにまで至る。（NF）
DEVELOPMENT:
Sociogenomics Takes Flight
   Gene E. Robinson
p. 204-205.
Evolution of the Gene Network Underlying Wing Polyphenism in Ants
   Ehab Abouheif and Gregory A. Wray
p. 249-252.

育ちより氏（Kin over Klan）

協同的な動物社会において、個体は、自分の子孫ではない子孫への食物の供給そしてしつ けを手伝う。鳥類における協同的繁殖システムの進化の研究のほとんどは、オスのヘルパ ーが、メスのヘルパーよりも一般的に寄与していることを示してきた。鳥類については 、2つの説明の可能性があり、それは、オスが平均的には、そのパートナーの子孫よりも そのきょうだいの子孫と、より緊密な関係にあるため、オスはより多くを注ぐのだ、とい うもの、あるいはメスが分散するのに対して、オスはそのオスが生まれた集団にとどまる 傾向があるのだ、というものである。lutton-Brockたち（p. 253）は、協同的なほ乳動物 であるミーアキャット（Suricata suricatta）を使用して、これらの択一的な課題を調べ た；ミーアキャットにおいては、その生まれた集団にとどまる傾向があるのはメスであり 、メスのヘルパーはメスの子供に対してより高頻度で給餌する。著者らは、協同的行動に おける性差は、フィロパトリー（定住制；philopatry）における性差により引き起こされ 、そしてそのメスが生まれた集団で子孫を育てることにより、生存および繁殖の成功など の直接的利益をオスよりも多く得ているために生じている、と示している。（NF）
Evolution and Development of Sex Differences in Cooperative Behavior in Meerkats
   T. H. Clutton-Brock, A. F. Russell, L. L. Sharpe, A. J. Young, Z. Balmforth, and G. M. McIlrath
p. 253-256.

情報伝達の足回り(The Legwork of Signaling)

ショウジョウバエの脚は10の部分からなる複雑な構造である。ショウジョウバエ付属器の 発生の研究によって、脚の背側(dorsal)-腹側(ventral)(DV)軸と近位(proximal)-遠位 (distal)(PD)軸を確立するのに必要な要素のいくつかが同定されてきた。wingless(wg)お よびdecapentaplegic(dpp)による情報伝達が、2つの軸のどちらの発生プログラムにおい ても作用している。しかし、Galindoによる遺伝子研究は、wgとdppだけでは、PD軸におけ る、引き続いて生じるパターン生成イベントのすべてを説明できないことを示している (p. 256)。昆虫の脚における進化的に古い部分である足根部は、distallessおよび dachshund活性が、上皮細胞成長因子受容体-Ras情報伝達の遠位勾配と結び付いた 、dpp/wgとは独立な相によって規定されているのである。(KF)
Leg Patterning Driven by Proximal-Distal Interactions and EGFR Signaling
   M. I. Galindo, S. A. Bishop, S. Greig, and J. P. Couso
p. 256-259.

細胞の最後のあがき(Last Gasps for Cells)

酸素がないと、脳や心臓の細胞は死ぬが、よく研究されているアポトーシス(プログラム 化された細胞死)とは別のはっきりしないメカニズムで死んでいく。この、いわゆる壊死 性の細胞死において、DNA損傷が酵素ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ-1(PARP-1)を活性 化する。Yuたち(p.259;ChiarugiとMoskowitzによる展望参照)は、予想外にアポトーシス に似て、PARP-1がALF(アポトーシス誘発因子:apotosis inducing factor)を核へと転位置 させ、染色質の断片化を引き起こして、細胞を死のスパイラル線上へと船出させることを 示している。真のアポトーシスにおいては、キーとなるステップはミトコンドリアへの ALFの転位置であり、そこではチトクロムCの遊離が始まり、続いてカスパーゼ (caspase)と呼ばれる破壊的なタンパク質分解酵素を活性化する。ミトコンドリアにおけ る類似のALFの作用は、又、壊死をもたらすが、もっと後の、非必須のステップである 。(KU)
CELL BIOLOGY:
PARP-1--a Perpetrator of Apoptotic Cell Death?
   Alberto Chiarugi and Michael A. Moskowitz
p. 200-201.
Mediation of Poly(ADP-Ribose) Polymerase-1-Dependent Cell Death by Apoptosis-Inducing Factor
   Seong-Woon Yu, Hongmin Wang, Marc F. Poitras, Carmen Coombs, William J. Bowers, Howard J. Federoff, Guy G. Poirier, Ted M. Dawson, and Valina L. Dawson
p. 259-263.

スピン偏極共鳴トンネリング(Spin-Polarized Resonant Tunneling)

薄い絶縁層によって隔てられた二層の強磁性体からなる磁気トンネル接合は、印加された 磁場中でその抵抗を変える。そして、例えば、磁気メモリーの読み出しに利用できる 。Yuasa たち (p.234) は、強磁性体層と絶縁層の間に追加の非磁性の層を挿入すると 、非磁性層の厚さの関数として磁気抵抗が振動することを見出した。その結果は、トンネ リングする電子の位相がシフトするというスピン偏極共鳴トンネリングのメカニズムで説 明される。これらの結果は、これらのタイプの構造においてスピン依存トンネリングプロ セスを制御する道筋を示唆するものである。(Wt)
Spin-Polarized Resonant Tunneling in Magnetic Tunnel Junctions
   S. Yuasa, T. Nagahama, and Y. Suzuki
p. 234-237.

春の花( The Bloom in Spring )

春到来と共に開花の準備をする春化は、冬の寒さが過ぎさると同時に植物の開花を促進さ せる。Levyたち(p. 243)は、小さな顕花植物シロイヌナズナにおける春化応答の分子制御 因子の一つを同定した。VRN1は開花を押さえるリプレッサー分子の活動を止めて、開花を 進行させるDNA結合タンパク質である。VRN1は、又、この特殊な花リプレッサーへ作用す ることなく、開花の時期を変える興味ある性質を示しており、このことは開花が複数経路 からのインプット情報の統合によるということを示唆している。(KU)
Multiple Roles of Arabidopsis VRN1 in Vernalization and Flowering Time Control
   Yaron Y. Levy, Stéphane Mesnage, Joshua S. Mylne, Anthony R. Gendall, and Caroline Dean
p. 243-246.

生きたウイルスを、史上初めて化学的に合成(Active Poliovirus Baked From Scratch)

通通信販売のDNAを使い、2年間の努力の末、小児まひの原因になるポリオウイルスを人工 的に合成することに、米ニューヨーク州立大のグループが世界で初めて成功した。成功し たグループのメンバーはJeronimo Cello, Aniko Paul, および Eckard Wimmerである 。Wimmerたちは、予め知られているポリオウイルスの塩基配列に刻まれた遺伝情報をもと に、化学的に不安定なRNAを直接作らず、全てのウラシルをチミンに変換し、ヌクレオチド をつなぎあわせて同様の配列を持つDNAを約1年かけて合成し、その後外部の業者を使って 2ヶ月でRNAに変換させた。これを実験用の細胞から抽出した液に注入したところ、RNAが タンパク質を作り出し、RNAゲノムを持ったポリオウイルスが合成された。できたウイル スは自然界に存在するポリオウイルスと同様の性質を免疫細胞に示すことが観察され、マ ウスを感染させ、死亡させたり、特有の麻痺を起こすことが確認された。この技術によっ て、更に大きな天然痘ウイルスのような生物を合成することが出来るかどうかについては 、専門家の意見は分かれている。(Ej,hE)
News of the Week
VIROLOGY:
Active Poliovirus Baked From Scratch
    Jennifer Couzin
p. 174-175
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