今天是2017年9月21日 星期四

7月7日《自然》杂志精选

封面故事: 地幔对流模型

本期封面所示为地球一个对流模型的黏度场和表面:红色的低黏度区是板块边界,深蓝色的高黏度区是大陆。内部用红色表示热点,用蓝色表示消减带。地球的亚表层以由各种不同大小和形状的构造板块或岩石圈板块构成的一个连锁网络形式出现。地幔流动与地质构造之间之联系的性质以及板块布局的起源在很大程度上仍不被知道。Claire Mallard等人建立了具有类似板块行为的地幔对流的电脑模型,并用它们生成了通过时间投射板块边界网络的一系列“虚拟地球”。这些模型表明,大板块的布局是由消减板块之间的间距控制的,由沟槽的弯曲造成的应力将板块分解成较小的碎片,这可解释为什么小弧后板块的迅速演变反映了在重大板块构造重组期间板块运动的剧烈变化。

方向选择性的神经网络

视网膜的“星爆无长突细胞”(SAC)树突在计算运动视觉刺激之检测的方向选择性中扮演一个必不可少的角色。过去关于SAC解剖情况的研究工作大多涉及野兔的视网膜。现在,Kevin Briggman及同事发表了在单突触层面对小鼠视网膜所做的一次大规模重建,它显示抑制性和激发性输入突触在SAC树突上的分布存在明显的非对称性。通过电脑模拟和进一步的生理成像,本文作者发现,小鼠特定的视网膜回路适应了其与野兔相比较小的眼睛大小。如果没有这种适应性,那么小鼠将看不见慢速运动的物体。

英仙座星系团内气体的安静流动

Hitomi合作项目”报告了对英仙座星系团(天空中最亮的发射X射线的星系团)的核心所做的X射线观测。这样的星系团一般由几十个到几千个被引力集中到一起的星系组成,是被既作为小规模宇宙学,又作为大规模天体物理过程的模型来研究的。他们的数据显示了一个相当安静的大气层,其中的气体速度非常慢,在距中心核 30~60千秒差距的距离处具有一个大约164千米/秒的“视线速度弥散”。

笼状石墨烯样框架结构

这篇论文显示,石墨烯样的碳框架结构能够在相对较低的温度下、在无机沸石微孔模板内选择性地形成,不需要在外表面进行碳沉积,方法是,将镧或其他能形成碳化物的金属离子作为碳化催化剂置于沸石微孔内。Ryong Ryoo及同事进而显示,该合成反应的规模很容易扩大,这是锂离子电池和沸石类催化剂载体的生产等实际应用的一个重要要求。

二十面体纳米笼的自组装

二十面体蛋白结构在生物系统中被广泛用于包装和运输,二十面体病毒如腺病毒也被广泛改造成载体,来包装疫苗和进行治疗药物的定向输送。在这项研究中,David Baker及同事通过计算设计来生成从三聚构造单元经自组装形成的二十面体纳米笼颗粒。这些颗粒对于基因融合具有高度稳定性和可靠性。

埃博拉糖蛋白的结构

David Stuart 及同事发表了埃博拉病毒糖蛋白的第一个无配体结构。该糖蛋白是负责宿主细胞附着和膜融合的唯一病毒蛋白,因此从逻辑上来说也是抗病毒药物研发的一个目标。他们还确定了该糖蛋白在与两种以前被发现对埃博拉病毒复制有抑制作用的药物所形成的复合物中的结构,从而有助于了解这些药物是怎样抑制病毒与核内体膜融合的。