10月31日《自然》杂志精选

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低温电子断层扫描方法的成功应用

Wah Chiu及同事报告了利用ZPC低温电子断层扫描方法研究细胞过程而无须进行标记或切片的首次应用。他们用这一方法观察了“噬蓝藻体”Syn5在其宿主细胞内的成熟过程，识别出了亚细胞腔室和不同的Syn5组合中间体。

造血干细胞的细胞龛得到定性

Paul Frenette及同事采用“全标本共焦免疫荧光成像和计算模拟”方法对造血干细胞（HSC）细胞龛内不同细胞类型的空间分布进行了研究。他们发现，静止的HSC专门与优先在“骨内骨髓”中发现的小动脉关联，这些小动脉是保持HSC静止所必需的。因此这些结果表明，不同的HSC细胞龛（静止的或增殖性的）是由不同血管类型所赋予的。

Levitons的按需生成

纯量子激发态的按需生成（对于量子系统的操作很重要）对费米子来说尤为困难。这是因为扰动会导致粒子激发和空穴激发的复杂叠加。然而，Leonid Levitov在近20年前就预测，应有可能生成一个最小激发态，即只有一个粒子、没有空穴的一个准粒子。作者报告了这种准粒子（他们将其称为“levitons”）在一个电子系统中的按需生成。他们设想，levitons将在量子信息和基础研究中找到应用。

干旱威胁旱地生态系统中的营养平衡

人们可能以为，气候变化（如对很多旱地所预测的干旱程度的增加）在21世纪可能会打乱碳、氮和磷的生物地球化学循环。这些元素是陆地生态系统中物质生产的必要营养成分。

这项研究发现，干旱对全球旱地土壤有机碳和氮的浓度有一个负面影响，但对无机磷的浓度却有一个正面影响。这说明不同养分循环因干旱程度的增加会发生“去耦合”，后者可能会对控制初级生产力等关键生态系统功能的生物地球化学反应产生一个负面影响。

DMSP经由珊瑚虫的生物合成

二甲基巯基丙酸（DMSP）是一种广泛分布的代谢物，被海洋细菌转化成挥发性气体二甲基硫化物（DMS），后者是大气中硫的一个主要来源，有助于云的形成，从而影响气候。Jean-Baptiste Raina等人报告了DMSP由两种常见造礁珊瑚Acropora millepora 和Acropora tenuis形成。

这一发现是个意外——人们以前认为，DMSP是完全由藻类（包括珊瑚中的共生藻类）和一些植物产生的。DMSP的生物合成也许可帮助珊瑚虫耐受“热应激”条件。这一发现可能有助于了解DMSP的生成怎样响应全球变化对珊瑚及其共生体所产生的影响。

磁小体蛋白MamP的结构

趋磁性细菌利用一种被称为“磁小体”的专门化细胞器或硫复铁矿来探测地球磁场，并与其方向保持一致。这篇论文介绍了与“磁小体”相结合的蛋白MamP的X射线晶体结构，它显示了由融合到两个“磁小体”域上的一个“自插入”PDZ域构成的一个独特排列。

作者还确定，MamP是一个铁氧化酶，有助于“三价铁”水铁矿的形成，因此对于在“磁小体”生物生成过程中的铁管理机制很重要。

拟南芥的“半夜鸡叫”

在植物中，糖通过光合作用的生成是生物钟的一个关键代谢输出。这项研究显示，节律性的内源糖信号能通过调控生物钟基因的表达设定拟南芥的生物钟的时间。作者提出了“代谢黎明”这样一个概念，用来描述生物钟响应于光合作用所生成的内源性的糖的某一峰值而发生的重设。

（田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）

《中国科学报》 (2013-11-11 第2版 国际)