目次

Editorials

オバマ米大統領が再選した場合には、重要課題として気候変動問題に取り組むべきだ。

A second wind for the president

doi: 10.1038/489473a

GM(遺伝子組み換え)作物についての研究発表は、科学的な議論、検証を損なうことのないよう、安易な一般化を避けて慎重に行うべきだ。

Poison postures

doi: 10.1038/489474a

うつ病は世界で大きな問題となっており、心理療法を進歩・向上させるために、支援の強化が必要だ。

Therapy deficit

doi: 10.1038/489473b

News

素粒子物理学界で、論文のオープンアクセス出版が、実現間近に。

Open-access deal for particle physics

doi: 10.1038/489486a

米化学会(ACS)がCASデータベースをめぐって新興企業の事業を妨害した、との判決が。

Chemical society tried to block business competitor

doi: 10.1038/489482a

中国の大手ゲノム研究企業が、最先端技術を持つ米国のゲノム解読企業を買収へ。

China buys US sequencing firm

doi: 10.1038/489485a

ロシアの分析化学者が麻薬輸入幇助の疑いで拘束され、科学者たちが、政治的な不当逮捕だと抗議の声を。

Researchers campaign to free jailed Russian chemist

doi: 10.1038/489481a

GMトウモロコシで、ラットの発がん率が上昇したという研究結果が大きく報じられ、大騒ぎに。

Rat study sparks GM furore

doi: 10.1038/489484a

News Features

オバマの実験

The Obama experiment

オバマ大統領が、科学を正当に遇すると公約してから4年近く経ったが、その言葉は守られたのだろうか。

doi: 10.1038/489488a

政治と科学

Political science

米国では特に、科学と政治との関係が不安定で難しい。

doi: 10.1038/489487a

News & Views

進化:一角獣はどのようにしてその角を獲得したのか

Evolution: How the unicorn got its horn p.504

細菌個体群についての数万世代にわたる実験から、新規な形質は数個の既存の遺伝子の再編成と増幅を介して生じる場合があることが示された。

doi: 10.1038/nature11487

量子計算:スケーラブルな回路をめざしてスピンコヒーレンス時間を延ばす

Quantum computation: Spinning towards scalable circuits p.505

シリコンデバイスは現代のコンピューターの主要部分を形成している。このようなデバイスは、量子物理学の原理を用いる新時代の計算技術にとっても、ハードウェアのうってつけの基盤となりうる可能性があることが明らかになった。

doi: 10.1038/nature11488

ネットワーク科学:運か、それとも道理か

Network science: Luck or reason p.507

優先的選択は、多くのネットワークで見られるハブやべき乗則の原因となっている。新たに得られた研究結果は、その起源についての古くからの議論を再燃させ、それがランダム性あるいは最適化のどちらかに基づくとして論を立てている。

doi: 10.1038/nature11486

再生生物学:皮膚よ、汝自らを癒せ

Regenerative biology: Skin, heal thyself p.508

トゲマウスは、ぎゅっとつかまれただけで背中の皮膚が最大60%まで剥がれてなくなってしまうことがある。このネズミの皮膚を脱落させる能力と治癒能力が調べられ、組織再生の生物学的機構についての手がかりが得られた。

doi: 10.1038/489508a

電子工学:「切って貼り付けるだけ」のイオンゲル

Electronics: 'Cut and stick' ion gels p.510

イオンゲルはイオン性液体とポリマーからなる複合材料である。自立型のイオンゲルが今回作られ、かみそりの刃できれいに切って、半導体材料に貼り付けるとトランジスタができることが示された。

doi: 10.1038/489510a

がんの代謝:過剰が過小になるとき

Cancer metabolism: When more is less p.511

がん細胞では、厳密な調節を受けている1つの酵素が、グルコースからのエネルギー産生と巨大分子合成のバランスをとっている。マウスでこの酵素の活性を刺激することで、こうしたバランスを乱すと、腫瘍の増殖が抑制されることがある。

doi: 10.1038/489511a

Articles

進化:大腸菌の実験個体群における重要な進化的革新のゲノム解析

Genomic analysis of a key innovation in an experimental Escherichia coli population p.513

Evolutionary novelties have been important in the history of life, but their origins are usually difficult to examine in detail. We previously described the evolution of a novel trait, aerobic citrate utilization (Cit+), in an experimental population of Escherichia coli. Here we analyse genome sequences to investigate the history and genetic basis of this trait. At least three distinct clades coexisted for more than 10,000 generations before its emergence. The Cit+ trait originated in one clade by a tandem duplication that captured an aerobically expressed promoter for the expression of a previously silent citrate transporter. The clades varied in their propensity to evolve this novel trait, although genotypes able to do so existed in all three clades, implying that multiple potentiating mutations arose during the population’s history. Our findings illustrate the importance of promoter capture and altered gene regulation in mediating the exaptation events that often underlie evolutionary innovations.

doi: 10.1038/nature11514

医学:肺扁平上皮がんゲノムの包括的特徴解析

Comprehensive genomic characterization of squamous cell lung cancers p.519

Lung squamous cell carcinoma is a common type of lung cancer, causing approximately 400,000 deaths per year worldwide. Genomic alterations in squamous cell lung cancers have not been comprehensively characterized, and no molecularly targeted agents have been specifically developed for its treatment. As part of The Cancer Genome Atlas, here we profile 178 lung squamous cell carcinomas to provide a comprehensive landscape of genomic and epigenomic alterations. We show that the tumour type is characterized by complex genomic alterations, with a mean of 360 exonic mutations, 165 genomic rearrangements, and 323 segments of copy number alteration per tumour. We find statistically recurrent mutations in 11 genes, including mutation of TP53 in nearly all specimens. Previously unreported loss-of-function mutations are seen in the HLA-A class I major histocompatibility gene. Significantly altered pathways included NFE2L2 and KEAP1 in 34%, squamous differentiation genes in 44%, phosphatidylinositol-3-OH kinase pathway genes in 47%, and CDKN2A and RB1 in 72% of tumours. We identified a potential therapeutic target in most tumours, offering new avenues of investigation for the treatment of squamous cell lung cancers.

doi: 10.1038/nature11404

医学:抗体の1本のループを介したA型インフルエンザウイルスの交差中和

Cross-neutralization of influenza A viruses mediated by a single antibody loop p.526

Immune recognition of protein antigens relies on the combined interaction of multiple antibody loops, which provide a fairly large footprint and constrain the size and shape of protein surfaces that can be targeted. Single protein loops can mediate extremely high-affinity binding, but it is unclear whether such a mechanism is available to antibodies. Here we report the isolation and characterization of an antibody called C05, which neutralizes strains from multiple subtypes of influenza A virus, including H1, H2 and H3. X-ray and electron microscopy structures show that C05 recognizes conserved elements of the receptor-binding site on the haemagglutinin surface glycoprotein. Recognition of the haemagglutinin receptor-binding site is dominated by a single heavy-chain complementarity-determining region 3 loop, with minor contacts from heavy-chain complementarity-determining region 1, and is sufficient to achieve nanomolar binding with a minimal footprint. Thus, binding predominantly with a single loop can allow antibodies to target small, conserved functional sites on otherwise hypervariable antigens.

doi: 10.1038/nature11414

Letters

宇宙:SN 1006の前駆天体には進化した星の伴星は残存していない

No surviving evolved companions of the progenitor of SN 1006 p.533

doi: 10.1038/nature11447

情報工学:成長するネットワークにおける人気(popularity)対類似性(similarity)

Popularity versus similarity in growing networks p.537

doi: 10.1038/nature11459

量子情報科学:シリコンにおける単一原子電子スピンキュービット

A single-atom electron spin qubit in silicon p.541

doi: 10.1038/nature11449

地球:マリノア氷期の直後に起きた海洋の酸素化

Ocean oxygenation in the wake of the Marinoan glaciation p.546

doi: 10.1038/nature11445

気候:気候変動に対する塩沼の炭素蓄積の応答

Response of salt-marsh carbon accumulation to climate change p.550

doi: 10.1038/nature11440

生態:野生冬眠動物に見られる、気候変動と関連した生物季節学的特性の遅延および適応度の低下

Delayed phenology and reduced fitness associated with climate change in a wild hibernator p.554

doi: 10.1038/nature11335

進化:南アフリカの初期ヒト族で食餌は変化したが景観利用は変化しなかったことを裏付ける証拠

Evidence for dietary change but not landscape use in South African early hominins p.558

doi: 10.1038/nature11349

発生:トゲマウス(Acomys)の皮膚の脱落と組織再生

Skin shedding and tissue regeneration in African spiny mice (Acomys) p.561

doi: 10.1038/nature11499

医学:広範囲にわたる中和活性を持つインフルエンザ抗体開発のための構造的および遺伝学的基盤

Structural and genetic basis for development of broadly neutralizing influenza antibodies p.566

doi: 10.1038/nature11371

細胞:内因性アルデヒド類がマウス造血幹細胞機能に与える遺伝毒性の帰結

Genotoxic consequences of endogenous aldehydes on mouse haematopoietic stem cell function p.571

doi: 10.1038/nature11368

細胞:Fun30ヌクレオソームリモデリング因子はDNA二本鎖切断端の切除を促進する

The Fun30 nucleosome remodeller promotes resection of DNA double-strand break ends p.576

doi: 10.1038/nature11355

細胞:酵母のFun30とヒトのSMARCAD1クロマチンリモデリング因子はDNA末端切除を促進する

The yeast Fun30 and human SMARCAD1 chromatin remodellers promote DNA end resection p.581

doi: 10.1038/nature11353

生化学:出芽酵母における膜–タンパク質複合体の相互作用の全体像

Interaction landscape of membrane-protein complexes in Saccharomyces cerevisiae p.585

doi: 10.1038/nature11354

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