5月29日《科学》杂志精选
时间:2017-12-07

  5月29日“科学”杂志特写 - 新闻 - 科学网络

  根据一项新的研究,在上一个冰河时代,从格陵兰冰盖下降到北大西洋的大量冰山往往会增加热带沼气的产量。最后的冰河时代是指11万年前至12,000年前的时期。这些发现解释了高纬度事件如何影响热带气候,揭示了气候突变的潜在机制。大规模的冰层侵入大西洋被称为海因里希事件,研究人员多年来一直在想,究竟是气候变化的原因还是影响。今天,Rachael Rhodes及其同事利用从南极采集的冰芯,形成了大约67,200年前至9800年前大气中甲烷浓度的记录。研究人员发现,热带甲烷的峰值对应着四大海因里希事件;热带甲烷峰值往往与该地区降雨量增加有关。然后,他们使用计算机模拟来调节当时热带降雨的分布。根据他们的发现,Rhodes等人建议由海因里希事件加入北大西洋的冷淡淡水可能会减弱,或者至少使其更缓慢地搅动大西洋经向逆转(AMOC)与全球气候有关的重要海洋环流。这一过程的放缓反过来可能会增加南半球陆地的降雨量,并造成赤道附近的甲烷增加。他们表示,虽然大量的冰山可能长达500年,但每次海因里希事件的气候影响可能会持续740至1520年。

  研究人员利用光来击败老鼠的健忘症

  对表达行为的恐惧记忆。在幼稚(非学习)状态下,小鼠不获得条件特异性记忆特征。在记忆的学习状态中,鼠标获得突触增强的恐惧记忆标记,允许小鼠在恐惧的环境中展现冻伤行为。在被遗忘的状态下,抑制蛋白质合成导致小鼠受损和突触记忆受损,使得小鼠在恐惧条件下不再导致冻结。研究人员说,失去稳定性并被消灭的小鼠仍然可以通过用光激活来恢复;记忆印象是指当记忆被编码时神经元放电的特定模式。这些发现为记忆巩固提供了新的解释;记忆巩固是新的,从不稳定的记忆到稳定的长期记忆的过渡。直到现在,研究人员一直在想,内存集成是否依赖于这些内存跟踪的稳定性。但是汤姆·瑞安(Tom Ryan)及其同事证明,逆行性遗忘症小鼠并非如此。研究人员首先研究了健康小鼠海马神经元在恐惧条件下的运动,并观察到记忆印记细胞比非印记细胞具有更强的突触和更密集的树突棘。他们用光敏蛋白标记这些记忆印迹细胞,然后在24小时后向其一些小鼠注射称为茴香霉素(ANI)的蛋白质合成抑制剂。 ANI降低小鼠记忆印记细胞的突触强度和树突棘密度,导致注射小鼠忘记前一天经历的恐惧调整。令人惊讶的是,Ryan和他的团队能够利用光线克服这种逆行性遗忘症,并通过激活记忆印迹细胞,在恐惧适应期间用光敏蛋白质标记,恢复小鼠的恐惧记忆。总之,这些结果表明编码记忆需要印记细胞的记忆,并且这些细胞中突触的强化在记忆恢复中起着至关重要的作用。他们说,光遗传学研究人员用来研究记忆巩固的方法也可能适用于其他记忆遗忘症(如阿尔茨海默病)实验和临床病例。

  清晰观察高效换能器

  秦小春及其同事提出了一种重要植物蛋白超级复合物的高分辨率晶体结构,为极其高效的太阳能转换器提供了新的解释。许多植物的光合作用依赖于大型捕光复合体I(LHC1),其围绕PSI并捕获阳光。 LHC1可以将吸收的能量转移到PSI核心,在那里它几乎100%转化为化学能。以前的研究已经分析了低分辨率的豌豆植物的PSI-LHC1结构,揭示了某些色素和蛋白质的存在。然而,秦等人。现在提供2.8埃分辨率的更详细的结构,显示这些辅助因子如何排列和组织。他们的研究结果突出了特定色素(如叶绿素和类胡萝卜素)与几种关键能量转移剂相互作用的方向。总之,它们为理解光合机制提供了结构基础。

  (本专栏文章由美国科学促进会专门提供)

  “中国科学”(2015-06-10第二版国际)