封面故事:北欧人类活动历史被延伸约20万年。从英国东安格利亚发掘出的一组石器工具距今约70万年,成为北欧人类活动的最早标志,将此前记录延伸约20万年。尽管人类在75万年前已出现在南欧较温暖地区,但北欧最早的无争议人造物品此前被认为不超过50万年。然而,在洛斯托夫特附近的Pakefield发现的燧石制品将英国及整个北欧的人类活动历史推至更古老的年代。这些工具来自著名的Cromer Forest-bed Formation,该地层产出冰期化石已逾百年。此次发现的32块加工燧石(包括封面所示的刮刀)位于可明确测年的地层中,意义重大。
PAX2是雌激素和他莫昔芬致癌活性的共同调控因子。他莫昔芬(三苯氧胺)是治疗乳腺癌的药物,但会增加子宫内膜癌风险,其机制长期未明。最新研究揭示,PAX2转录因子是关键因素:在子宫内膜癌中,PAX2被雌激素和他莫昔芬激活,而在正常子宫内膜中则不然。将PAX2确定为子宫中雌激素和他莫昔芬致癌活性的共同调控因子,有望为设计更安全的乳腺癌和子宫内膜癌治疗药物提供新思路。
关于短伽马射线暴来源的新证据。伽马射线暴(GRB)分为“长而软”和“短而硬”两类。长暴已被证实源于恒星形成星系中的大质量恒星爆炸。而短暴的起源长期未知,直到Swift卫星在暴发后迅速锁定目标,才获得关键数据。编号GRB 050724的伽马射线暴于2005年7月24日被观测到,具备解决短暴谜团的所有特征。新证据支持紧凑天体模型:短暴可能由两颗中子星合并,或中子星与黑洞组成的双星系统引发。
复杂流体由可逆运动向非可逆运动转变的原因。根据流体运动原理,缓慢搅动简单流体或颗粒悬浮体系后停止,体系应回到初始状态(时间可逆性),至少对二维流体成立。但在三维或剧烈搅动下,这种脆弱效应被破坏。对缓慢剪切运动的固体颗粒悬浮体系的研究揭示了向不可逆行为转变的微观过程:当超过浓度依赖的张力极限后,颗粒间混沌碰撞导致不可逆状态。
小神经胶质细胞传递疼痛信号的机制。神经病理性疼痛常由周围神经损伤引起,依赖于小神经胶质细胞的激活。Coull等人发现,被ATP激活的小神经胶质细胞释放脑源性神经营养因子,改变脊髓第一层神经元胞膜氯离子分布,导致神经递质GABA转而兴奋这些细胞,从而形成传递疼痛信号的主要通道。
味觉热效应的分子机制。温度可调控味觉:升温增强甜味和苦味感知,约半数人仅通过改变舌温即可产生味觉(热味觉)。研究揭示,激活甜味、苦味和鲜味受体后,TRPM5离子通道被打开。该通道本身对热敏感,即使无味觉刺激物,直接热激活TRPM5也可能引发味觉受体兴奋。
鸟类羽毛多样性的细胞生物学研究。鸟类从共同羽毛前体细胞发育出不同形状、大小和颜色的羽毛。对鸡飞行羽毛的研究发现,三种干细胞迁移至羽囊特定位置,这种物理重排决定羽毛形态和走向。干细胞分布模式与毛囊不同,但其他方面相似,支持羽毛和毛发约2亿年前独立起源于类似结构的假说。
深水产卵的乌贼自行孵卵。海洋生物仍令人惊奇:Gonatus onyx乌贼在太平洋和大西洋丰富,但生命史成谜,因其在深海产卵。过去认为它们将卵产在海床后任其孵化,但潜水机器人Tiburon拍摄到乌贼抱卵孵化的画面。孵卵乌贼相对静止,易成为浅层潜水觅食的鲸和象鼻海豹的攻击目标,可能连接深层与浅层海洋生态系统。
胚胎极性在发育之初确定。数十年来对青蛙和鱼类的研究假设母源局部化决定因子决定胚胎背轴,但其性质未知。斑马鱼研究将Nodal相关TGFβ信号Squint确定为可能的局部化背决定因子。Squint存在于二细胞和四细胞胚胎,表明胚胎极性在发育极早期确定。该成分在哺乳动物中存在,提示极性确定机制在高等脊椎动物中保守。
Nup98和Rae1的新功能。有丝分裂中染色体忠实分离对遗传稳定至关重要。核运输因子Nup98和Rae1通常调控大分子核孔运输,现发现它们在分裂期防止染色体错误分离。当姐妹染色单体分离时,后期抑制因子Securin被后期促进复合物靶向降解。Nup98和Rae1通过防止Securin过早降解发挥作用,缺失时细胞变为非整倍体,获得或丢失额外染色体。