2007.04.11《自然》子刊综览

chemytwei

《自然—材料学》逆转磁涡心

  亚微米磁盘上的磁化方向可以用一股电流加以控制，这一最新的研究成果发表在4月出版的《自然—材料学》期刊上。新工作意味着在一个全电子控制的磁储藏设备中，有可能用磁化方向来储存数据。

  在磁盘上，磁化曲线会围绕其边缘形成磁涡流。然而，在这种磁涡流的中心，磁化方向会被迫沿磁盘面向上或向下。Teruo Ono和同事发现，因为电子自旋与磁涡流的相互作用，电流方向的改变会导致磁涡流的不稳定，让它的方向从上变到下。磁化方向上的下逆转可被视为二进制储存设备中的1或0，因此，新发现意味着磁化方向有可能应用于数据的储存。

  《自然—化学生物学》在细胞中观看抗原呈现细胞的运动

  在免疫反应的产生过程中，缩氨酸与抗原呈现细胞的结合是一个关键步骤。如今，使用一种特别的方法，研究人员能够在活细胞中看见这一结合过程。最新的研究成果发表在4月号的《自然—化学生物学》上。

  主要组织相容性复合体(MHC)是脊椎动物体内与免疫应答调节密切相关的一个基因家族,是基因组中多态性最丰富的区域。在免疫反应中，抗原缩氨酸被载入到MHC蛋白质上。与MHC结合的缩氨酸被呈现给T细胞，从而导致抗体的产生。但是，在调控缩氨酸载入MHC蛋白质的生物学机理上，还存在着很多疑问。

  Lawrence Stern和Barbara Imperiali与同事研制出一种经修饰的缩氨酸，在活体中与MHC蛋白质相连接时，这种缩氨酸的荧光性会增加1000倍。树突状细胞是一种抗原呈现细胞。利用这一方法，他们研究了树突状细胞在不同发育阶段与缩氨酸结合的能力。出人意料，他们发现不成熟的树突状细胞也能有效地展示缩氨酸。

  抗原呈现是引导恰如其分的免疫反应过程一个关键步骤，而不恰当的免疫反应则会触发自体免疫疾病，如类风湿性关节炎。新方法至关重要，因为它有助于科学家们认识抗原在活体中的呈现机制。

  《自然—材料学》多铁材料是终极记忆吗？

  多铁材料是一种导电场和磁场共同存在的罕见材料，而在极小的空间储藏最大量的数据和信息则是科学家和公众的共同梦想。研究人员在在线出版的《自然—材料学》期刊上报告说，他们认为多铁材料是实现这种梦幻记忆设备的一把钥匙。

  Manuel Bibes和同事研究了一种设备，电子可穿越其中一张非常之薄的多铁薄膜。因为这张薄膜的电性和磁性共存，所以电子穿越整个薄膜时的电阻发生了变化，这种性质正是记忆设备的基本要求。最重要的是，多铁薄膜中电场和磁场共存的特点意味着可以在这种设备中用电子或磁性写作，然后再用电子方式阅读。与商业化的铁电和磁性材料储存相比，这种新材料代表了技术上一个伟大的进步，因为它在综合这两项技术长处的同时避免了它们的短处。

  James Scott在同一期的《自然—材料学》期刊上撰文指出，这是一项“破坏性技术”，因为它可能会颠覆现有的储存设备的概念，并导致多铁材料的广泛商业化。

  《自然—结构和分子生物学》去除甲基化标志的蛋白质

  DNA在细胞中被蛋白质复合体包裹形成核染质，核染质的结构又受多种因素调控，但科学家们一直没有鉴别出这些调控因素。在4月号的《自然—结构和分子生物学》期刊上，研究人员在两篇论文中说，他们鉴别出了一种期待已久的核染质上“标记”的调控因子，这种标记与基因的关与闭有关。

  Histone H3K4me3是一种在活跃基因上发现的特殊甲基化标志，研究人员业已知道Histone H3K4me3受动态过程的调节。在以前酵母研究基础上，Yi Zhang 和Ali Shilatifard领导的研究小组在果蝇体内鉴别出一种去除这种标志的酶。这是一种难以捉摸的酶，属于Jumonji占统治地位的蛋白质家族，它在人类身上的同类也能去除激活基因的Histone H3K4me3标志。在稳定地改变所有物种体内的基因表达的众多因子中，这些蛋白质可能是其中之一。

  《自然—材料学》下一代玻璃

  研究人员发现，糖和油混合后自然形成的一种新型玻璃材料具有独特性能，这可能预示了一种全新材料的来临。这一最新的研究成果在线发表在3月的《自然—材料学》期刊上。

  为了研究用油替代水作为乳液形成媒介的可能性，Carlos Co和同事将糖加入油，同时加入表面活性分子，再将混合物加热至糖融化，然后等待混合物冷却。新形成物质具有玻璃般的透明和固体连续性，并掩饰了其中另一半的物质——油。油赋予这种新物质在具有固体形态的同时具有液态行为，从而拥有全新性能。

  作者认为这种玻璃状物质也许可用于传感器或光纤设备的制造，特别是应用到药物和食品工业界。但是，因为这种新物质具有如此独特的性能，它们很可能会激发出目前还不存在的应用领域。

  《自然—纳米技术》药物的新形状

  对成分相同的药物来说，线形纳米颗粒药物比球形状药物在血液里循环的时间更长，新研究成果发表在4月号的《自然—纳米技术》上，这表明在癌症治疗的药物传输器设计中，形状的考虑很重要。

  Dennis Discher和同事发现，柔软的丝状聚合体在小鼠和老鼠体内循环的时间可长达一周，而球形的纳米颗粒或其他像碳纳米管结构的颗粒在体内循环的时间只有几个小时。循环时间的长短取决于丝状部分如何随液体流动，以及它们与细胞间的相互作用。