3月21日 Nature杂志生物学精选

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封面故事：不用戴眼镜就能看到3D效果的显示器

不用戴眼镜观看的3D显示器，有可能使数据可视化、医学培训和娱乐等领域发生革命性变化，尤其是如果当它们能用到移动设备上的话。全息摄影术能提供理想的3D观看效果，但对很多应用来说太慢或太昂贵。“多视角”方式是一种可选方案，它利用各种几何光学手段来生成3D图像，后者可同时从很多不同方向观看。在位于Palo Alto的惠普实验室工作的一个小组开发出一种新型“多视角”3D显示器，它特别适合移动设备，后者需要具有高的空间分辨率和广角观看区域的薄显示器。这种新型显示器的核心是一组定向光栅像素，它们与不同视角和颜色相关，刻蚀在背光表面上。该显示器采用由LED照明的背光，与目前液晶显示器(LCD)屏幕中所使用的背光非常像。研究人员采用透明的手持原型设备对这种显示器的效果进行了演示，它能以每英寸127像素的分辨率显示由多达6个不同的200-view的图像构成的动画序列。本期封面所示为来自一种被动调制的背光的一幅3D图像[论文链接]

大脑中的语言组织方式

说话的动作需要嘴唇、下巴、舌头和喉部的活动在时间上精确协调。Edward Chang及其同事对这种精确运动控制的神经基础进行了研究。人感觉运动皮层中的多电极记录显示，语言中所涉及的大脑区域是根据面部和声带的一种“躯体特定区”表示方式布局的，其中大量细胞相应于特定语音特征。研究人员特别感兴趣的是位于“腹侧感觉运动皮层”“最背端”(dorsal-most end)的另一个喉部表示（在非人类灵长目动物中显然是没有的），它可能是专为控制语言而形成的一个特征。
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细胞周期调控中的“质量检测”

真核细胞严格调控DNA复制，使其在每个细胞周期只出现一次。这种状况是通过一个“授权”过程维持的，涉及ORC、Cdc6、Cdt1 和Mcm2？7蛋白。这个过程的稳定性对于真核细胞周期中大型基因组的稳定遗传必不可少。在这项研究中，John Diffley及其同事发现，在芽殖酵母中，ORC？Cdc6通过Mcm3亚单元吸收Mcm2？7“双六聚物”。这种相互作用刺激ORC？Cdc6的ATP酶活性。然而，这个水解过程既能促进Mcm加载，又能促进其释放，取决于复制前的复合物是否是完整的以及细胞周期所处阶段是否适合原始分子的激发。这一“动态校正”(kinetic proofreading) 机制防止部分组合在一起的、“无出路的”复合物的积累。
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环RNA怎样像海绵一样吸收微RNA？

环RNA (circRNA)已在哺乳动物细胞中被发现，但它们的功能一直不清楚。现在，来自Nikolaus Rajewsky实验室和J？rgen Kjems实验室的两篇论文确定了与微RNA miR-7相结合的一个环RNA的一种功能。他们发现，这个环RNA充满了微RNA结合点，可起“海绵”的作用，能在每个环RNA分子上结合大量微RNA。这些研究说明环RNA在转录后调控中扮演一个角色。
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狗与狼之间的基因差别

对狗和狼所做的全基因组重新测序，被用来识别可能代表在狗的驯化过程中作为选择目标的基因组区域。在所识别出的36个基因中，一半以上与脑相关，其中包括一些与被认为对狗的驯化至关重要的行为变化相关的基因。意外的是，显示出选择信号的10个基因在淀粉消化和脂肪代谢中很重要，而现代狗消化富含淀粉的食物要比肉食性的狼好。饮食变化的这一证据表明，狗可能找到了一个新的生态位――从在农业革命中形成的人类定居点的垃圾中找东西吃。
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NANOG蛋白在确立多能性中所起作用

这项研究发现，两个TET家族的5-甲基胞嘧啶(5mC) 羟化酶TET1 和 TET2与多能性因子NANOG相互作用，从而为NANOG的重新编程机制提供了新见解。TET1 和 TET2以一种独立于它们催化活性的方式促进重新编程。这是关于5mC 羟化酶在确立“原始多能性”(naive pluripotency)中所起作用的第一篇研究报告。 [论文链接]

PGE2调控骨髓中的干细胞保留

造血干细胞(HSC)微环境支持产生新的循环血细胞的祖细胞，但阻止未成熟细胞不适当地(从骨髓中)出来而进入血流中。这项研究发现“内源性前列腺素- E2” (PGE2)是维持这种微妙平衡的体系中的一个成分。Louis M。 Pelus及其同事发现，“非类固醇消炎药”(NSAIDs)对内源性PGE2的抑制，显著增加功能性造血干细胞和祖细胞从骨髓中向周围血液中的释放，并且当与“粒细胞集落刺激因子”配合使用时还有累加效应。用灵长目动物和人类志愿者所做的试验，显示了一个也许在治疗上可用来增强移植存活率的策略：施用NSAIDs (包括阿司匹林、布洛芬和美洛昔康)可以增强干细胞动员，使血液系统更快恢复，同时增强干细胞在造血移植物中的长期重建（再增殖）。 [论文链接]

核受体HNF-4的结构

核受体HNF-4是肝脏和胰腺基因的一个重要转录调控因子，其功能失调被发现与“年轻人所患的成人糖尿病”(MODY)、肾衰竭和代谢综合症有关。Fraydoon Rastinejad及其同事描述了结合到其DNA响应元素和源自共活化剂的肽上的“多域HNF-4同源二聚体”的一个晶体结构。该结构显示了一个域汇聚中心，它将多个域连接起来，起一个变构传输系统的作用，来在“配体结合域”和“DNA结合域”之间传播信号。研究人员将HNF-4的结构与惟一另外一个“多域核受体复合物”的已知结构、即PPAR-RXR的结构进行了对比。 [论文链接](生物谷Bioon.com)