Nature：2013年06月13日《自然》杂志精选

封面故事：猎豹到底能跑多快？

Locomotion dynamics of hunting in wild cheetahs

猎豹被普遍认为是陆地上跑得最快的动物，所报道的最快速度为每秒29米。然而，人们所做过的精确测定极少，而且只是在罕见的情况下才记录到其速度比作为赛狗的灰狗速度(18 m s−1)更快。现在，来自英国皇家兽医学院的一个研究小组与“博茨瓦纳捕食性动物保护信托”合作，采用含有GPS和惯性测量单元的特制跟踪项圈来捕捉在野外狩猎的猎豹的运动动态。他们观察到的最高速度是25.9 m s−1 (每小时93公里)。大多数捕猎活动只涉及中等速度，它们的成功依靠的是力量、加速度和灵活性的组合。封面图片：一只猎豹在追赶猎物，地点在坦桑尼亚“塞伦盖蒂国家公园” (Winfried Wisniewski/Corbis)。（doi: 10.1038/nature12295）

MBNL蛋白和多能性

MBNL proteins repress ES-cell-specific alternative splicing and reprogramming

Ben Blencowe及其同事发现，“盲肌样RNA结合蛋白” MBNL1 和 MBNL2是在胚胎干细胞和其他细胞类型之间被以不同方式调控的另类剪接事件的负调控因子。来自几个方面的证据表明，它们参与“胚胎干细胞样另类剪接模式”的调控。作者还发现了在成纤维细胞重新编程为诱导多能干细胞过程中的一个调控作用。（doi: 10.1038/nature12270）

姐妹染色单体在干细胞分裂中的命运

Chromosome-specific nonrandom sister chromatid segregation during stem-cell division

在用一种具有单染色体分辨率的CO-FISH方法所进行的实验中，Yukiko Yamashita 和 Swathi Yadlapalli发现，性染色体（而不是常染色体）的姐妹染色单体在果蝇雄性生殖细胞 (GSCs) 的非对称细胞分裂过程中是被非随机分离的。姐妹染色单体分离在GSC过度增殖过程中和在“去分化的”GSCs中被随机化。鉴于这些发现，作者提出：非随机姐妹染色单体分离不大可能像以前人们所提出的那样保护所谓的“不朽链”（immortal strand），以避免发生由复制诱导的突变。（doi: 10.1038/nature12106）

牙齿钡含量是灵长类断奶年龄的一个标记

Barium distributions in teeth reveal early-life dietary transitions in primates

断奶是任何哺乳动物（尤其是人类）生命中的一个关键时期，断奶较早可以让妇女在较短时间内生更多孩子。因此，早期断奶的形成有可能对“智人”的演化和成功产生过深远影响。此前，人们一直不能比较准确地从化石确定断奶的年龄，但Manish Arora及其同事在这项研究中发现，牙釉质中的钡-钙比例是人类和猕猴哺乳期的一个可靠标记。 钡含量在哺乳期升高，在断奶时突然降低。对来自一个保存完好的比利时“尼安德特人”的一颗牙齿所做的研究，显示了完全进行母乳喂养（哺乳）的时期和接受混合饮食的时期的时间长短以及一个非常早的断奶年龄——只有大约14个月。（doi: 10.1038/nature12169）

“GIRK2–G-蛋白”二聚体的结构

X-ray structure of the mammalian GIRK2–βγ G-protein complex

“G-蛋白耦合受体”(GPCRs)的激发导致G-蛋白亚单元GG 和 G 从GPCR的细胞内表面上释放。GGG然后可以结合到“由GGG蛋白门控的内向整理器K+”(GIRK) 通道上，并激发后者，使该通道的孔打开。GIRK通道的打开驱动膜电压朝向“静息电位”（“能斯特电位”）变化，这将使膜去极化的速度降低。在这篇文章中，Matthew Whorton 和 Roderick MacKinnon解决了一个哺乳动物GIRK2通道在G-蛋白亚单元存在时的X-射线晶体结构。虽然射射 G-蛋白亚单元的总体结构实质上与在GG 或 GIRK存在时是一样的，但GIRK 和 GIRK–G 的结构却很不相同。该结构还显示了起信号作用的脂质PIP2和细胞内Na+离子是怎样帮助调控GIRKs的活性的。（doi: 10.1038/nature12241）

白介素-1α在自体炎性中所起作用

RIP1-driven autoinflammation targets IL-1αindependently of inflammasomes and RIP3

在编码酪氨酸磷酸酶SHP-1的Ptpn6基因中携带一个错义突变的小鼠，自然出现一种“自体炎性综合症”，它类似于人类的“嗜中性粒细胞性皮肤病”。在这个模型中，Lukens等人定义了一个新颖的“RIP1激酶和白介素-1α依赖型自体炎性通道”，该通道需要NF-NB，并由SHP-1控制。这项工作凸显了白介素-1α在自体炎性中所起的关键作用，也表明：白介素-1α的治疗性中和可能会对治疗自体炎性疾病有好处，而又不会干扰由白介素-1β介导的反应。（doi: 10.1038/nature12174）

蚊子传播媒介在疟疾感染中的作用

Vector transmission regulates immune control of Plasmodium virulence

疟疾寄生虫依次通过啮齿类、灵长类或人类宿主会增加寄生虫的毒性。其意义是，媒介传播改变毒性，但关于这一点的直接证据却一直都没有。在这项研究中，Jean Langhorne及其同事发现，蚊子传播内在改变“无性血液阶段”的夏氏疟原虫，后者又会引发被改变的宿主免疫反应。作者提出，疟原虫在蚊子媒介中的改变可能是在疟原虫生命周期多个阶段起作用的各个调控过程综合作用的结果。这项工作凸显了传播媒介、疟原虫和哺乳动物免疫系统之间的相互作用在疟疾发病中的重要性。对这种三角关系的彻底了解，可能会为疫苗设计提供新的选择。（doi: 10.1038/nature12231）

冷原子自旋晶体管

The spin Hall effect in a quantum gas

自旋霍尔效应是这样一个现象：在没有磁场的情况下，电子等粒子会受到一个类似“洛伦兹力”的力的作用，其方向取决于每个粒子的自旋。这篇论文演示了一种“量子退化”玻色气体中的自旋霍尔效应，实现了一种类似于“半导体自旋晶体管”的东西。这些结果具有应用于磁性或惯性传感器的潜力，并且提出了设计在超冷量子气体中具有量化的自旋霍尔效应的拓扑绝缘体的一种方式。（doi: 10.1038/nature12185）

球状星团星中绝大部分不能到达AGB 阶段

Sodium content as a predictor of the advanced evolution of globular cluster stars

现在人们知道银河系球状星团包含至少两代的恒星。当前的恒星演化模型认为，绝大部分“团星”演化到达对低质量恒星来说的核燃烧最后阶段，称之为“渐近巨星支”(AGB) 阶段。Simon Campbell等人研究了球状星团NGC 6752中由20颗AGB星和24颗红色“巨星支”星组成的一个样本的高分辨率光谱，发现该星团中绝大部分 (70%) 的星不能到达AGB 阶段。该样本中所有AGB 星都有较低的钠丰度，说明它们全都是第一代星。 作者没有对这一发现做出明确解释。球状星团经常被用来验证恒星演化理论，但这些发现对依靠AGB星的数量所做的任何这种验证提出了疑问。（doi: 10.1038/nature12191）

水对地幔粘度的影响

Small effect of water on upper-mantle rheology based on silicon self-diffusion coefficients

人们长期假设：水通过影响石英和其他岩石的粘度而对地球地幔中的地球动力过程产生一个相当大的影响。现在，这一假设受到对橄榄石矿物中的硅扩散所做的一项新的研究的质疑。硅的自行扩散（它被认为在地幔中控制粘度）在与地幔相似的高压和高温条件下被测出是水含量的一个函数。作者得出结论认为，水对上层地幔流变的影响是小的，水不大可能造成所观测到的低粘度区域。在给本文配发的一篇News & Views中，John Brodholt分析了这项工作的意义以及在将实验研究与在地幔中所见的极端条件相匹配方面所存在的困难。（doi: 10.1038/nature12193）