AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science June 6 2014, Vol.344


2匹の雌ヒツジのゲノム(A genome for ewe and ewe)

ヒツジに特異的な遺伝子の変化は、ヒツジと他のほ乳類との間の脂質代謝の違いの根底をなしており、そして羊毛の産生に寄与しているであろう。Jiangたちは、高品質の肉やミルク、及び羊毛を産生する品種である、2匹のテセル羊(Texel sheep)のゲノム配列を決定した。そのゲノム情報は、家畜産生に対する重要な資産であり、哺乳類の進化の理解に役立つものである。(KU,ok)
【訳注】
・テセル羊(Texel sheep):オランダ・テセル島原産の家畜用羊。現在は欧米に広がっている赤身の肉とウールが有名
The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism

眠る、おそらくは憶えこむ(To sleep, perchance to remember)

研究者の多くは,睡眠が記憶の固定を促進していると信じているが,どのようにして起きるかについては全く分かっていない。Yangたちは,マウスの脳構造の変化に及ぼす睡眠の正確な役割について調べた(EustonとSteenlandによる展望記事参照)。運動課題を学習したマウスでは,特定の脳神経細胞中のある樹状突起の分岐の小突起---もしくは"スパイン"---が生成する。これらのスパインは,記憶に関する身体的表現に対応している。しかしながら,運動課題学習後のマウスの睡眠で,神経細胞が成長し,これらのスパインはより良好に保持された。学習中に発火した神経細胞は,その後の徐波睡眠の間に再び発火し,そのことで,マウスは,この新しく生成したスパインを保持し,そして記憶を保存出来るようになるのである。(MY,ok,nk)
Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning

温暖な雲の内部で対流を促進する(Invigorating convection in warm clouds)

大気中のエアロゾル(空気中で漂う微小粒子)は、雲の形成や気候への作用における過程に影響を及ぼす。Korenたちは、例えば海洋上空で形成される温度の高い雲の形成が、汚染レベルにどの程度依存するかを調査した(Remerによる展望記事参照)。エアロゾルは汚染度の高い大気中よりも、清浄な大気中において、より過度に雲の形成に影響を及ぼす。工業化された時期に拡大した大気汚染の前には、おそらく、温暖な対流雲は現在のように広く海洋上を覆ってはいなかったかもしれない。(Uc,ok,nk)
From aerosol-limited to invigoration of warm convective clouds

息を止めて,さもないとゴンズイに見つかるよ(Hold your breath or the catfish will find you)

獲物を見つけることは,白日の下でもかなり難しいが,夜行性の動物や,暗い環境で棲息する動物は,もっと難しい問題に直面している。Caprioたちは,ゴンズイ(marine catfish)が持っている感覚器官について記述している。この感覚器官は,標的である獲物の僅かな呼吸を検知することができる。ゴンズイのひげにある外部検出器は,身を隠して呼吸しているゴカイ類生物(polychaete worm)が引き起こすpHの変化を検知している。(MY,ok)
Marine teleost locates live prey through pH sensing

水の界面を動状態で観察する(Monitoring water interfaces in motion)

水は、界面(空気や固体表面と接する部分)において、液体内部とは異なる振る舞いをする。川や雨のような自然界での状況では、水は物の表面に沿って動くものであるのにもかかわらず、界面での水の状態に関する過去の実験は主に静止した水に焦点が当てられていた。Lisたちはマイクロ流体装置と和周波発生法と呼ばれる分光技術を用いて、シリカと蛍石の表面での水化学的な流れの影響について調べた(Waychunas による展望記事参照)。表面に沿った真水の流れは溶解したイオンの平衡を乱し、表面の電荷や界面における水の分子配向を著しく変化させた。(Sk,nk)
Liquid flow along a solid surface reversibly alters interfacial chemistry

細胞が「私を食べて」の旗をたたむ方法(How cells haul down their "eat me" flags)

死んだ細胞や瀕死の細胞は、その細胞表面にある種の「私を食べて」のシグナルとして、ホスファチジルセリン(PS)という膜脂質を提示する。Segawaたちは、脂質二重層の内側小葉から外側小葉へ不用意に移ろうとするどんなPSをも弾き返す役割の膜酵素を同定した。。その酵素が無ければ、マクロファージは健全な細胞を貪り食う。(KU,ok,nk)
Caspase-mediated cleavage of phospholipid flippase for apoptotic phosphatidylserine exposure

月を作ったものの微片の分析(An analysis of motes of the Moon maker)

月はどのようにして形成されたのか? Theiaとして知られている火星サイズの天体が、地球に激突したというのが、現在の支配的な仮説である。Herwartzたちは、Apolloが着陸した三地点からの採取したそのままの玄武岩の試料を分析し、それらを地球のマントルの試料数個と比較した。これらの月の岩石の酸素同位体の値は、地球の物質のものとは顕著に異なっており、これは巨大衝突仮説を支持している。(Wt,nk)
Identification of the giant impactor Theia in lunar rocks

原子核スピンキュービットを電気制御する(Electrical control of nuclear spin qubits)

量子情報処理において、原子核スピンを活用した量子ビット(キュービット)を活用することは魅力的な手段と考えられている。しかし、磁場を使って直接キュービットを操作することは容易ではない。Thiele等は、単一分子磁石である TbPc2の原子核スピンキュービットを電気的に制御する技術を開発した。キュービットにマイクロ波パルスを照射すると、マイクロ波の電場によりこれまでよりもより強力で効果的な磁場を生み出した。(NK,KU,ok)
Electrically driven nuclear spin resonance in single-molecule magnets

アブシジン酸が、根に対して止まってから成長するように命じている(ABA tells roots to stop and then grow)

植物は最初に垂直方向に主根を成長させる。その後,主根は水平方向に側根を伸ばし,それにより,植物の地面への固定化や,水や養分の土壌からの獲得が促される。しかしながら,植物は貴重な資源を最大限有効に活用するため,渇水期に,アブシジン酸ホルモンを用いて側根の成長を停止させる。しばらくすると,植物が側根の成長を再開することを, Zhaoたちは見出した。このプロセスはまた,逆説的ではあるが,アブシジン酸を用いている。アブシジン酸は異なる受容体に結合し,それにより,側根成長の再開に関与する遺伝子発現の変化を引き起こす。(MY,KU,ok,nk)
The ABA Receptor PYL8 Promotes Lateral Root Growth by Enhancing MYB77-Dependent Transcription of Auxin-Responsive Genes

カルシウムを膜全体に漏れさせる(Allowing calcium to leak across a membrane )

細胞はサイトゾル(細胞質基質)中のカルシウムと小器官中に蓄えられたカルシウムとの間のバランスを維持しており---過剰に蓄えられたカルシウムは細胞を殺すことになる。膜貫通の Bax阻害因子のモチーフ (TMBIM)タンパク質は、小器官の膜においてカルシウムの漏出を可能にするチャネルを形成する。Changたちは、このカルシウムの漏出がpHに依存することを示している。TMBIMタンパク質の細菌同族体は、低いpHでの開いたチャネルと、高いpHでの閉じたチャネルの両者間の転換を司っている。低いpHではチャネルは開いているが、そのチャネルの内部は中性のpHのままであるため、カルシウムの漏出は低い。かくして、生理的pHにおいて、これらのチャネルは、過剰のカルシウムが漏出できるような開いた状態と閉じた状態間の平衡状態にあるのだろう。(KU,ok,nk)
Structural basis for a pH-sensitive calcium leak across membranes

惑星の卵の年代(The chronology of planetary embryos)

原始惑星、あるいは鉄隕石の母天体のような初期の惑星の卵は、初期の原始惑星系円盤中で粉塵、岩屑、微惑星から形成された。これらの惑星の卵の降着と分化(核形成を含む)の正確な年代を定義することは、太陽系の化学的な進化のより良い理解の助けになるであろう。Kruijerたちは、高精度のタングステン同位元素測定法によって、鉄隕石グループの降着と核形成の時期が、太陽系の年齢の60万年から200万年以内に入ることを示した(Elliott による展望記事参照)。このグループ内での時期の差は、おそらく母天体の揮発成分や、原始惑星系円盤中の空間的、化学的不均一性に関連していると思われる。(Sk)
Protracted core formation and rapid accretion of protoplanets

幹細胞の更新あるいは分化を予想する(Predicting stem cell renewal or differentiation)

複雑な哺乳類細胞の振る舞いを予想するのは、極めて難しい課題である。Dunnたちは、胚性幹細胞がいつ自己更新、あるいは分化するかを予想する計算モデルを開発した。このモデルは、多能性を支配する必須プログラムを明らかにし、遺伝的動揺への応答を正確に予想するための、最小セットの成分と相互作用を同定するものである。(KF)
Defining an essential transcription factor program for naive pluripotency

遺伝子、シナプス、そして幻覚(Genes, synapses, and hallucinations)

統合失調症のマウスモデルにおいて、Chunたちは、脳の視床核中でのドパミンD2受容体の異常な増加が、グルタミン酸放出の減少による視床皮質系のシナプス欠乏の原因となっていることを発見した。抗精神病薬あるいはドパミン受容体拮抗薬は、この下方制御を逆転させた。この欠損は、dgcr8遺伝子によってコードされたマイクロRNAプロセシング機構のある成分の損失と関係していた。(KF,KU,nk)
Specific disruption of thalamic inputs to the auditory cortex in schizophrenia models

陰の中から光の中への出現(Emerging from the shade into the light)

成長する実生の植物が光の中に出現すると、自身の発生プログラムを光に向かって成長するよう切り替える必要がある。暗闇(遮光状態)での成長から光の中での成長へと切り替えるシグナル伝達成分には、赤色光に感受性があるフィトクロムと、遮光状態に順応した発生パターンを駆動する転写制御因子とが関与している。Niたちはこのたび、リン酸化がどのようにして、これらシグナル伝達のパートナーを破壊へと準備しているかを示している。赤色光によって確立されるこのシグナル伝達は、光受容器とそのシグナル伝達パートナーの破壊を促進することによって、光形態生成を引き起こしているのである。(KF,nk)
A mutually assured destruction mechanism attenuates light signaling in Arabidopsis

発生中の昆虫の脳の回路配線(Wiring the developing insect brain)

発育中の脳の回路形成には、多数の表面受容体によって組織的に操られる、複雑な細胞の相互作用の組み合わせが必要である。何千もの Dscam1受容体のアイソフォームは、神経細胞の夫々に独自の分子識別子を付与する「表面タグ」として機能している。それらアイソフォームは、神経細胞の自己認識と樹状突起の自己回避にとって重要である。Heたちは、Dscam1受容体アイソフォームの多様性がまた、発生中のショウジョウバエにおける感覚神経の複雑な軸索分岐にも必須であると報告している。 (KF,ok,nk)
【訳注】
・アイソフォーム:構造は異なっているが同じ機能をもつタンパク質
Cell-intrinsic requirement of Dscam1 isoform diversity for axon collateral formation
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