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《自然》及子刊综览

2019-11-08 中国科学报 冯维维
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  《自然》

  在猿类成为两足动物之前

  《自然》11月7日发表的一篇论文报告了在德国发现的一种此前未知的猿类化石。这种猿类大约生活在1160万年前的中新世,为人们了解猿类在成为两足动物之前的情况提供了新线索。

  目前已有很多观点被提出来解释古人类两足行走和类人猿悬挂移动的起源,但一直缺少化石证据。比如,有一种观点认为古人类两足行走源于一种四足动物将双足立于地面,类似现存的猴子;或者源于一种更倾向于悬挂动作的四足动物,其与现存的黑猩猩最为相似。

  德国蒂宾根大学的Madelaine B?觟hme及同事描述了一种新的猿类——Danuvius guggenmosi,其化石肢骨保存完整。作者认为这块化石样本证明了一种新型体式行为,他们称之为“延伸型肢体攀爬”。这种猿类应能够借助上肢悬挂在树枝上。但它们和长臂猿或猩猩等其他猿类还是有不同的,它们的后肢可以伸直,实现直立行走,而后者在移动时不会像使用前肢一样过多使用后肢。这种猿还拥有可以抓握的大脚趾,意味着可用脚掌走路。

  作者总结表示,D. Guggenmosi揭示了猿类在抵达地面之前如何开始使用后肢走路。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1731-0

  《自然—纳米技术》

  以向日葵为灵感的材料随光而动

  《自然—纳米技术》11月5日报道的一种材料可以和光束方向完美地保持一致。该材料呈圆柱体形状,能够随着光束而动,就像向日葵随太阳转动一样。

  向光性在自然界非常普遍,但人工向光性一直难以实现,因为要在材料成分和特性间达成适当的平衡非常有难度。

  美国加州大学洛杉矶分校的贺曦敏和同事将一种可以有效吸收光并将光转化为热的光敏纳米材料与一种受热时会收缩的热敏聚合物结合起来,将其做成小型圆柱体形状。使用光进行照射时,圆柱体吸收光、温度升高,但是只有面向光源的一面如此。随着材料向光一面的收缩,圆柱体朝光束弯曲。一旦圆柱体顶端与光束对齐,此时处于光影中的柱体下部开始冷却、膨胀并停止圆柱体的运动。这些圆柱体可以持续随着光束转动,转向幅度非常广。

  作者认为这项研究或可用于提高光捕获材料的效率,因为最新研发的圆柱体材料会自动弯曲,使其顶端受到最大量的光照。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41565-019-0562-3

  《自然—医学》

  罕见突变预防阿尔茨海默病

  《自然—医学》11月5日发表的一项案例研究发现,一名女性体内的一个APOE3基因罕见突变或帮她预防了阿尔茨海默病的相关症状。此个例是在一项对1200名哥伦比亚人的研究中发现的,这些人极易因遗传易感性患上阿尔茨海默病。

  大部分阿尔茨海默病的致病原因尚不明确。但是,少部分携带一个早老素1蛋白基因特定突变的人更容易患上阿尔茨海默病,而且基本都会在特别年轻时(通常从40多岁开始)就发展出认知问题和痴呆症。

  研究中,一名女性的大脑淀粉样蛋白病理改变程度较高,这也是阿尔茨海默病的一大特征。但是,这名女性并没有出现与该疾病相关的症状。美国纽约Banner阿尔茨海默病研究所的Yakeel Quiroz和麻省眼耳医院Schepens眼科研究所、哈佛大学医学院眼科系的Joseph Arboleda-Velasquez和同事研究了她的基因组,发现除致病突变外,她还携带一个APOE基因的罕见突变,名为Christchurch。作者认为,这一突变可能抵消了早老素1突变的有害作用,导致该女性脑内的淀粉样病理改变程度虽高,却并没有患上该疾病。这名女性的认知健康一直维持到70多岁。经过多次实验,作者认为这种突变可能破坏了APOE与阿尔茨海默病有关糖类的结合,从而产生了保护作用。

  作者总结称,这一案例研究为阿尔茨海默病发展、治疗和潜在预防的相关机制带来了新的认识,并为阻断疾病进展的干预手段开发提供了首个已知候选基因。作者指出,今后还需对更大样本量开展进一步研究,确定APOE3的Christchurch突变与疾病预防的明确因果关系。此外,作者还强调了对阿尔茨海默病进行APOE相关基因和药物治疗开发的重要性。

  相关论文信息:

  https://doi.org/ 10.1038/s41591-019-0611-3

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