AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science September 9 2011, Vol.333 


僕と一緒にハミングして(Hum Along with Me)

求愛中、雄のハチドリは、尾羽根によるあたりに響き渡る「歌声」を伴った、ドラマチックな急降下飛行を行う。これらの音は種によって異なっており、独特の羽の形態が音の発生に寄与していることを示唆している。Clark たちは(p.1430)、14種のハチドリから採取した尾羽を風洞に設置し、走査型レーザードップラー振動計を用いて、空気力学的エネルギーが羽に振動を引き起こす際に生じる空気弾性フラッタを測定した。羽の形状は、このフラッタによって作り出される音に影響を与える。そのことにより、種に特有の空気弾性フラッタは求愛になくてはならないものになったのである。(Sk,nk)
Aeroelastic Flutter Produces Hummingbird Feather Songs
p. 1430

一歩ずつ(Small Steps)

ホモサピエンス以前の200万年間棲息していたオーステラロピテクスから現生人の先祖への転換は謎が多い。この転換時期付近の重要な化石はアウストラロピテクス・セディバであり、南アフリカの洞窟で発見されたいくつかの化石片で代表される。本号の5本の論文は、Australopithecus sediba化石の重要な特徴について述べているが、その内のあるものは他の類似の原人の遺物中に明瞭に保存されている訳ではない(GibbonsとBalterによるニュース記事参照)。Pickering たち(p. 1421)は化石の年代がわずかに200万年未満であることを示した。Kibii たち(p. 1407) は、オーステラロピテクスの脳は小さかったにも関わらず、骨盤の構造はホモの条件へと進化を始めていると主張している。Carlson たち(p. 1402)は、脳のendocast(空洞)について述べているが、これは、脳容量の増加は伴っていないが、現代の脳へと徐々に進化している徴候を示している。Kivell たち(p. 1411)、および Zipfel たち(p. 1417) は、手、足、足首を解剖学的に記述し、それらがアウストラロピテクス・セディバは依然として樹の中を移動していたことを示唆している。(Ej,nk)
Australopithecus sediba at 1.977 Ma and Implications for the Origins of the Genus Homo
p. 1421
A Partial Pelvis of Australopithecus sediba
p. 1407
The Endocast of MH1, Australopithecus sediba
p. 1402
Australopithecus sediba Hand Demonstrates Mosaic Evolution of Locomotor and Manipulative Abilities
p. 1411
The Foot and Ankle of Australopithecus sediba
p. 1411

タンパク質から水を作る(Trading Protein for Water)

渡りをするトリは長時間休みなく飛ぶが、そのエネルギー源は脂肪の代謝である。しかし、高レベルの活動には単なるエネルギー以上の物が必要であり、特に長時間の飛行には水が欠かせない。渡りをするトリは脂肪と共に、脂肪以外の体重を減らすことが知られている。タンパク質の異化作用(catabolism)からは、脂肪代謝の5倍の水が産生されるが、長距離飛行にはこの内在性の水が供給されているらしい。Gerson and Guglielmo (p. 1434)はこの仮説を飛行トンネル内でツグミ(Swainson's thrushes)を使ってテストし、乾燥状態中で飛行しているトリは高湿度中で飛んでいるよりも多くの非脂肪体重を燃やしていることを見つけた。非常に乾燥した条件で長時間飛行しても、トリは水不足を感じない。つまり、内因的に水の需要を満たしていると思われる。一見不適応に思える筋肉と器官の減少が、なぜ渡りをするトリ一般に見られるのかがこのメカニズムによって理解できる。(Ej,nk)
Flight at Low Ambient Humidity Increases Protein Catabolism in Migratory Birds
p. 1434

総てをプールの中で(All in the Pool)

有機化学のカップリング反応に対する触媒は、1つか、乃至2つの単純なテスト物質を用いて研究されることが多く、そしてその後でより精緻な分子構造とのそれらの適合性を決めるためにより詳細に調べられる。Robbins and Hartwig(p. 1423;Montgomeryによる展望記事参照)は異なるアプローチを示しているが、そこで彼らは12個を越える様々な物質の混合物(それらは多種多様の化学官能基を包含している)において金属とリガンドの一連の組み合わせをスクリーニングした。それらの物質は狭い分子量範囲に限定されており、このことは結合した生成物が個々の反応物の質量範囲の外側に出るということ、そして単純な質量分析スクリーンにより検知されるということを意味している。この手法の予備的応用により、アルキンの銅触媒によるヒドロアミノ化反応とニッケル触媒によるヒドロアリル化反応が明らかにされた。(KU)
A Simple, Multidimensional Approach to High-Throughput Discovery of Catalytic Reactions
p. 1423

心臓の紐を引っ張る(Tug at the Heart Strings)

心臓に血液が満ちてくると、筋細胞は弛緩し、伸びはじめる。個々の心筋細胞が伸びに対してどのように応答しているかを解明するために、Prosserたち(p. 1440;Hidalgo and Donosoによる展望記事参照)は、げっ歯類の単一の心筋細胞をガラス棒の間につるし、それを少しだけ拡げ、そしてリアノジン受容体として知られているチャネルを通して僅かな量のカルシウムの遊離をモニターした。カルシウムや活性酸素種(ROS)の結合に鋭敏な蛍光色素を細胞に入れることで、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸酸化酵素2の活性化がROSの生成をトリガーしていること、そしてこれが次にリアノジン受容体の孔の開口に導いていることが明らかになった。筋ジストロフィー症状の動物からの細胞は過剰なカルシウムの遊離を示し、これが筋機能の障害に寄与しているらしい。(KU,nk)
X-ROS Signaling: Rapid Mechano-Chemo Transduction in Heart
p. 1440

氷の流れ(Ice Streams)

この地球の氷の大部分は南極大陸に存在している。南極の氷床が時間的にどのように成長しているかを知ることは、強い興味の対象である。なぜなら、気候が急速に温暖化しており、極地の氷床が融けることは海水面上昇に大きい潜在的な影響があるからである。Rignotたちは(p.1427,8月18日号電子版;Cuffeyの展望記事参照)、2007年から2009年に収集された衛星データから構築された、南極大陸の氷の流動の高解像なデジタル地図を報告している。この解析によって、近傍の地形的分水界に端を発する支流が複雑にからまりあって氷床の流れを決定していること、そして個々の支流は下部の岩盤の上を狭いくぼみ通路に沿って滑り流れていることが明らかになった。(Uc,nk)
Ice Flow of the Antarctic Ice Sheet
p. 1427

染色体をパッキングする(Packing Chromosomes)

細菌の染色体は、何らかの方法でサブミクロンサイズの核様体内部に閉じ込められていることが知られている。Wangたち(p. 1445)は超分解能の蛍光顕微鏡を用いて、主要な染色体組織化要素である核様体関連タンパク質(NAPs)が、生きた大腸菌細胞内でどのように分布しているかを解明した。NAPsのうちの4つは核様体全体に均一に分布している一方、一つ(球状の転写サイレンサーであるH-NS)は、それが制御している遺伝子と一緒に個々の染色体上で二つのナノメートルスケールの核タンパク質のクラスターを形成していた。(KU)
Chromosome Organization by a Nucleoid-Associated Protein in Live Bacteria
p. 1445

呼吸する空間(Breathing Room)

気孔(ガス交換を行なう孔)は、通常葉の表皮の表面全体に均一に分布している。Robinsonたち(p. 1430)はあるモデルをに関して報告しているが、このモデルは若いシロイヌナズナの葉において気孔の発生に導く限られた数のパラメーターを明らかにしている。分裂を開始する際の細胞のサイズ、分裂面によって示される対称性、或いはその欠如、そしてその前に出来た細胞壁に対する新たな細胞壁の向き、これら総てが組織のレイアウトを決定する要因である。これらの相互作用により、最終的には個々の気孔は同系列の細胞によって囲まれ、そして開閉のための十分な空間を持つことになる。(KU,nk)
Generation of Spatial Patterns Through Cell Polarity Switching
p. 1430

翻訳チェック(Translation Checking)

真核生物のリボソームは4つのリボ核酸と78のリボソームタンパク質から構成され、組み立てるのに約200の組立因子が関与する。Strunk たち(p. 1449, 8月11日号電子版参照)は、低温電子顕微鏡を使って細胞質内の小さな(40S)リボソームサブユニットの最終的成熟状態を調べることで、組立の中間体構造を決定し、かつ7つの結合組立因子の位置を決定した。これらの組立因子は、翻訳の開始に必要な複数のステップを阻止するように配置されているが、これは、多分、不完全な40S粒子が翻訳経路中に入り込まないようにするためと思われる。(Ej,KU)
Ribosome Assembly Factors Prevent Premature Translation Initiation by 40S Assembly Intermediates
p. 1449

頭と尾と脳腫瘍(Heads, Tails, and Brain Tumors)

乏突起細胞腫は予後不良を伴う、成人によくある脳腫瘍である。その腫瘍における特徴的な染色体異常は、不活性化されると腫瘍形成に寄与することになる腫瘍抑制遺伝子を、染色体19qと1pが内部に宿しているという推察を導くことになった。Bettegowdaたちは、その癌に対してエクソン配列決定戦略を適用し、染色体19q上のCIC遺伝子と、染色体1p上のFUBP1遺伝子に反復性の体細胞変異を発見したが、これはそれらが長い間捜し求められていた、乏突起細胞腫の腫瘍抑制因子であることを示している(p. 1453,8月4日号電子版) 。CICはショウジョウバエにおけるcapicua遺伝子の相同体であり、そこが不活性化すると、頭と尾の構造はあるが介在性セグメントを欠く胚を産生することになる転写制御因子をコードしている場所である。FUBP1は、MYC癌遺伝子の調節領域を含むDNAに結合するタンパク質をコードしている。(KF)
Mutations in CIC and FUBP1 Contribute to Human Oligodendroglioma
p. 1453

心を吹き飛ばす(Mind Blowing)

哺乳類の脳は、脳自体が扱える以上のニューロンとシナプスを発生させる。初期発生とは、ニューロンの損失とシナプスの剪定によって特徴付けられるのだ。Paolicelliたちは、マウスにおけるシナプス剪定の原因である細胞の型を同定した(p. 1456、7月21日号電子版; またRansohoffとStevensによる展望記事参照のこと)。移動性で食作用性のあるミクログリアが過剰なシナプス物質を掃除するらしい。無能化されたミクログリアをもつマウスは、異常に大量のシナプスをもち、シナプス可塑性の変化や、発作への感受性の変化を被るのである。(KF,nk)
Synaptic Pruning by Microglia Is Necessary for Normal Brain Development
p. 1456

光を得ようと(Reaching for Light)

ショウジョウバエの発生の際に、脳中のニューロンのある集合は、光を感知するBolwig器官を介して伝達される環境シグナルに依存する。Yuanたちは、光シグナルの影響がいかにしてそれらニューロンの形状へと翻訳されるかを示している(p. 1458)。完全な暗黒で育てられた幼生は、明るい中で育てられた幼生に比べて、より長い樹状突起をもった標的ニューロンをもっていた。形状の差異は、光への曝露に対する応答であり、概日リズムへの応答ではないことが確認された。ハエの変異体の分析によって、光シグナルを細胞の形態変化へと伝達するのに関与しているシグナル経路は、学習や記憶によって作用する経路と似ていることが示されたのである。(KF)
Light-Induced Structural and Functional Plasticity in Drosophila Larval Visual System
p. 1458

神経因性の疼痛を解決する(Unraveling Neuropathic Pain)

神経因性の疼痛は神経の損傷によって生じ、帯状疱疹や糖尿病から癌の化学療法に至る種々の状況での損傷によって引き起こされるが、その発生メカニズムはほとんど分かっていない。動物モデルにおける遺伝子ノックアウト技法を用いることにより、Emery たちは(p.1462)、HCN イオンチャネルファミリーの一つが炎症性と神経因性のどちらの疼痛においても重要な役割を果たす事を見出した。この発見は、神経因性の疼痛に対する特異的な拮抗薬開発の可能性に道を開くものである。(Sk)
HCN2 Ion Channels Play a Central Role in Inflammatory and Neuropathic Pain
p. 1462

不確実な時代の絵解き(Uncertain Times Illustrated)

自分の結婚式やスポーツの試合で雨に降られるかどうかという不確実さは、数学的には確率として表現される。確率は、数学の理解においてさまざまなレベルをもつ一般大衆に伝えるのがとんでもなく難しい。絵は言葉より以上のことを伝えられるというわけで、Spiegelhalterたちは、われわれが住む世界のいくつかの不確実さを説明するのに利用できる図解のタイプをレビューし、さまざまな聴衆の理解を促進させることができるよう最適化可能な、さまざまなメディアにおける科学的知識の図解例を幅広く提供している(p. 1393)。(KF)
Visualizing Uncertainty About the Future
p. 1393

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