8月30日《自然》雜志精選

　　光與物質之間的相互作用是很多科學領域的關鍵問題，但由于在觀測方面的困難，關于光何以能改變物質的微觀細節仍不清楚。這些細節可以通過將X射線和光波相混合來探測。這是一種X射線散射方法，是近半個世紀前提出來的，但當時在技術上是做不到的。現在，隨著自由電子激光的問世，具有足夠強度的X射線已經可以獲得。

　　在本期《自然》雜志上，用“Linac 相干光源”進行研究工作的Ernie Glover等人報告了在金剛石中對X射線和光的混合(或者說“和頻”的生成)。這個新成果也許能夠使研究人員對化學鍵的生成和斷裂直接進行可視化觀察和研究。

　　碳循環和氣候變化的歷史

　　碳酸鹽補償深度(碳酸鹽發生溶化處的海洋深度)反映了大氣中所存在的二氧化碳數量，因而也提供了關于地質時間尺度上的氣候情況的線索。這篇論文報告了對過去5300萬年赤道太平洋中碳酸鹽補償深度的一個詳細重建。該補償深度被發現能夠反映海洋變冷情況，其深度從早新生代(距今5600萬年至5300萬年前)的3.0~3.5公里加深到今天的4.6公里。所觀察到的在距今4600萬年至3400 萬年前左右碳酸鹽補償深度的快速波動，有可能通過風化(侵蝕)情況的變化以及供應到海床上的有機碳類型的變化得到部分解釋。

　　一個反映海洋健康狀況的指數

　　人們對海洋的命運非常關心，不管是就它們對地球生態系統的重要性來說，還是就它們為社會提供利益的能力來說都是如此。因此，全球海洋政策力求實現“健康的海洋”，但我們還沒有用來實際測量海洋健康狀況及其對干預措施之反應的工具。為了填補這一空白，Benjamin Halpern等人創建了一個海洋健康指數，來評估影響海洋健康和利益的很多因素。他們確定了所有海洋國家的得分，全球得分為60分(滿分100分)。沒有人居住的和已經開發的海岸線得分都比較高，但很多非洲和亞洲國家得分比較低。本文作者說，這一指數應能讓人們快速識別可以改善海洋總體健康狀況的戰略行動。

　　地震斷裂過程中熔融物的形成

　　Kevin Brown 和Yuri Fialko 發表了關于巖石在接近地震速度范圍的滑動速度下的摩擦性質的一項實驗室研究。他們發現，地震斷裂過程中一個斷層表面最初的變弱，也許與部分加載滑動界面其余部分的熱點和宏觀熔化帶(熔化條)的形成有關。

　　iPS細胞形成過程中的最初步驟

　　體細胞被“Yamanaka因子”重新編程為“誘導多能干”(iPS)細胞的早期“外成機制”尚不清楚。Asa Abeliovich及其同事發現，到細胞重新編程的第四天，兩個DNA修飾酶Parp1和Tet2被吸收到內生多能位點(如Nanog 和Esrrb)上，導致被改變的胞嘧啶鹽基5mC 和5hmC的局部積累。Parp1 和Tet2通過單獨的，但重疊的機制發揮作用，來調控5hmC/5mC比率，后者與轉錄活性相關。這些發現說明5hmC在“外成重新編程”過程中還有其他作用。

　　結腸癌中有缺陷的蛋白

　　對超過70個原發性人結腸腫瘤和相匹配的正常控制組中的外顯子組、轉錄組和版本數改變所作的一項分析，識別出超過35000個改變蛋白的體細胞突變，其中大多數都已被確認。除了在Wnt通道、染色質重塑和“受體—酪氨酸—激酶”信號作用中所涉及的基因的改變外，本文作者還發現了涉及R-spondin家族成員的重現性基因融合，它們在結腸腫瘤中出現的總體比例為10%;因此，它們可能提供了一個潛在的治療目標。有證據表明，這些融合也許在Wnt信號作用的激發及腫瘤發生中起一定作用。

　　T-細胞通過肺部進入腦中

　　關于免疫細胞怎樣進入腦中的問題，對于了解中樞神經系統(CNS)的生理和病理過程非常重要。這篇論文描述了允許疾病誘導性效應子T-細胞進入腦中的一個機制。在“實驗性自體免疫腦脊髓炎”(EAE)的一個大鼠“過繼轉移”模型中，能致腦炎的 T-細胞先是在肺部暫時駐留，之后在CNS中積累。在進入CNS的過程中，它們對其基因表達特征和功能特性重新進行編程，最終使其能夠穿過“血—腦”屏障。肺部是與外部環境直接接觸的，所以是與宿主防衛體系相關的免疫細胞的一個邏輯歸宿地。

　　Cyclic-di-GMP信號在“盤基網柄菌”中的作用

　　第二信使是將來自受體的信號中繼到細胞內預定目標的小分子。Cyclic-di-GMP是細菌中一種普遍存在的第二信使，比如說在生物膜的形成中就是活躍的，但此前一直沒有在真核細胞中被觀察到。現在，Zhi-hui Chen和Pauline Schaap演示了c-di-GMP在一種真核生物中所起的作用。這種真核生物即“盤基網柄菌”，從演化上來講是一種古老的社會性阿米巴(變形蟲)，它已成為細胞和發育生物學上的一個模型體系。本文作者發現，人們長期尋找的、在阿米巴中誘導多細胞分化(柄形成)的信號即c-di-GMP。它的合成酶“雙鳥苷酸環化酶”專門在子實體端部表達，柄細胞就是在那里分化的。