米国立点火施設(NIF)は当初の目標を達成できずにいるが、目的を核兵器研究と基礎科学研究に変更すれば、存在意義が出てくる。
Ignition switch
doi: 10.1038/491159a
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doi: 10.1038/491173a
doi: 10.1038/491167a
数学、科学の優秀な若い才能を育てようというアフリカ数学科学研究所の活動が、アフリカ全体に広がり始めている。
doi: 10.1038/491176a
アンデス山脈の氷河が消失しつつあり、何百万人もの人たちへの水供給に影響が及ぶと懸念されている。
doi: 10.1038/491180a
脆弱X症候群のような、単一の遺伝子によって引き起こされる疾患には、遺伝学的に複雑な自閉症スペクトラム障害と共通の症状が見られる。遺伝的疾患に有効な薬が、自閉症スペクトラム障害の治療法につながる可能性が明らかになってきた。
doi: 10.1038/491196a
光を散乱するスクリーンの背後に置かれた蛍光物体を、スクリーン背後に検出器を置かずに画像化できる技術が開発された。この手法は生物組織の画像化にも適用できる可能性がある。
doi: 10.1038/491197a
1分子実験から、DNA修復タンパク質のRecAがほかのタンパク質との競争を勝ち抜いて一本鎖DNAに結合し、別のメディエータータンパク質がこの過程を助けるようすが明らかになった。
doi: 10.1038/nature11639
地球と同じくらいの質量を持つ太陽系外惑星と思われる天体が、太陽に最も近い恒星系に属するケンタウルス座α星Bを周回しているのが見つかった。このことは、技術力の成果を示すのと同時に、興奮を巻き起こしてもいる。
doi: 10.1038/nature11636
海洋堆積物の上層で起こっている地球化学的反応は、もっと深い層での反応と共役している。数センチメートル程度の糸状性細菌が電気ケーブルとして働き、上下の層の間での代謝リンクとなっていることがわかった。
doi: 10.1038/nature11638
ルビジウムガスを使う特別仕様の光増幅器が、雑音を増やすことなく明るさを向上させたぼんやりした画像を作り出せることが実証された。この概念は生物学での画像化や画像処理に使える可能性がある。
doi: 10.1038/491202a
アミノ酸配列がタンパク質の三次元構造を決定する仕組みの基盤となる原理のいくつかが明らかにされた。この方法は、タンパク質の折りたたみをゼロから設計することを可能にしている。
doi: 10.1038/491204a
地球から遠く離れた所にある超光度超新星が2つ見つかったことは、超新星研究の最前線をビッグバン後わずか15億年のところまで押し進めることになり、またこうした星は若い宇宙ではありふれたものであった可能性を示唆している。
doi: 10.1038/nature11643
Exoplanets down to the size of Earth have been found, but not in the habitable zone—that is, at a distance from the parent star at which water, if present, would be liquid. There are planets in the habitable zone of stars cooler than our Sun, but for reasons such as tidal locking and strong stellar activity, they are unlikely to harbour water–carbon life as we know it. The detection of a habitable Earth-mass planet orbiting a star similar to our Sun is extremely difficult, because such a signal is overwhelmed by stellar perturbations. Here we report the detection of an Earth-mass planet orbiting our neighbour star α Centauri B, a member of the closest stellar system to the Sun. The planet has an orbital period of 3.236 days and is about 0.04 astronomical units from the star (one astronomical unit is the Earth–Sun distance).
doi: 10.1038/nature11572
Ventral tegmental area (VTA) dopamine neurons have important roles in adaptive and pathological brain functions related to reward and motivation. However, it is unknown whether subpopulations of VTA dopamine neurons participate in distinct circuits that encode different motivational signatures, and whether inputs to the VTA differentially modulate such circuits. Here we show that, because of differences in synaptic connectivity, activation of inputs to the VTA from the laterodorsal tegmentum and the lateral habenula elicit reward and aversion in mice, respectively. Laterodorsal tegmentum neurons preferentially synapse on dopamine neurons projecting to the nucleus accumbens lateral shell, whereas lateral habenula neurons synapse primarily on dopamine neurons projecting to the medial prefrontal cortex as well as on GABAergic (γ-aminobutyric-acid-containing) neurons in the rostromedial tegmental nucleus. These results establish that distinct VTA circuits generate reward and aversion, and thereby provide a new framework for understanding the circuit basis of adaptive and pathological motivated behaviours.
doi: 10.1038/nature11527
Oxygen consumption in marine sediments is often coupled to the oxidation of sulphide generated by degradation of organic matter in deeper, oxygen-free layers. Geochemical observations have shown that this coupling can be mediated by electric currents carried by unidentified electron transporters across centimetre-wide zones. Here we present evidence that the native conductors are long, filamentous bacteria. They abounded in sediment zones with electric currents and along their length they contained strings with distinct properties in accordance with a function as electron transporters. Living, electrical cables add a new dimension to the understanding of interactions in nature and may find use in technology development.
doi: 10.1038/nature11586
Unlike random heteropolymers, natural proteins fold into unique ordered structures. Understanding how these are encoded in amino-acid sequences is complicated by energetically unfavourable non-ideal features—for example kinked α-helices, bulged β-strands, strained loops and buried polar groups—that arise in proteins from evolutionary selection for biological function or from neutral drift. Here we describe an approach to designing ideal protein structures stabilized by completely consistent local and non-local interactions. The approach is based on a set of rules relating secondary structure patterns to protein tertiary motifs, which make possible the design of funnel-shaped protein folding energy landscapes leading into the target folded state. Guided by these rules, we designed sequences predicted to fold into ideal protein structures consisting of α-helices, β-strands and minimal loops. Designs for five different topologies were found to be monomeric and very stable and to adopt structures in solution nearly identical to the computational models. These results illuminate how the folding funnels of natural proteins arise and provide the foundation for engineering a new generation of functional proteins free from natural evolution.
doi: 10.1038/nature11600
doi: 10.1038/nature11521
doi: 10.1038/nature11578
doi: 10.1038/nature11594
doi: 10.1038/nature11566
doi: 10.1038/nature11571
doi: 10.1038/nature11516
doi: 10.1038/nature11465
doi: 10.1038/nature11535
doi: 10.1038/nature11501
doi: 10.1038/nature11444
doi: 10.1038/nature11598
doi: 10.1038/nature11502
doi: 10.1038/nature11509