目次

Editorials

臨床ゲノミクスの進歩のため、研究機関はデータをうまく共有する仕組みを作り上げなくてはならない。

Share alike

doi: 10.1038/490143b

社会学者と生物学者はわだかまりを捨て、環境ストレスが人間に及ぼす影響を協力して研究すべきだ。

Life stresses

doi: 10.1038/490143a

遺伝学と経済学が共同すれば、大きな実を結ぶ可能性がある。

Fighting chance

doi: 10.1038/490144a

News

集団遺伝学データを経済的成功の予測に利用した論文が、論争の種に。

Economics and genetics meet in uneasy union

doi: 10.1038/490154a

GM(遺伝子組み換え)トウモロコシがラットのがん発生率を上昇させるという論文に、厳しい批判が。

Hyped GM maize study faces growing scrutiny

doi: 10.1038/490158a

ノーベル医学生理学賞は、細胞の初期化についての研究で、英のガードン氏と日本の山中伸哉氏に。

Cell rewind wins medicine Nobel

doi: 10.1038/490151a

米国の法医学研究所での証拠ねつ造事件で、鑑定業務の負担過剰が明るみに。

Boston scandal exposes backlog

doi: 10.1038/490153a

ゲノムから臨床に必要な情報を抽出するゲノム解析サービスが、いよいよ市場へ。

Genome interpreter vies for place in clinical market

doi: 10.1038/490157a

全米科学財団(NSF)の助成システムの変更に、生物学者たちから強い反発が。

US biologists decry funding changes

doi: 10.1038/490159a

ノーベル物理学賞は、優れた量子光学実験手法を発見した仏のアロシュ氏と米のワインランド氏に。

Physics Nobel for quantum optics

doi: 10.1038/490152a

News Features

都市の衰退

Urban decay

現代の都市生活のストレスが、精神疾患の増加の原因になっている可能性がある。

doi: 10.1038/490162a

プレッシャーの下で

Under pressure

この特集では、明らかになってきたストレスと精神疾患の関連について取り上げる。

doi: 10.1038/490161a

回復力の原点

The roots of resilience

トラウマから立ち直れる多くの人と立ち直れなくなる人との違いは、どこから来るのだろう。

doi: 10.1038/490165a

News & Views

神経科学:節操のない小胞

Neuroscience: Promiscuous vesicles p.178

ニューロンは、ドーパミンとGABAという2種類の神経伝達物質分子を、共通の機序によって共放出できるという意外な知見は、神経系に関する我々の理解をさらに進めるものだ。

doi: 10.1038/490178a

有機化学:リングを付ける単一分子

Organic chemistry: Single molecules put a ring on it p.179

古典的な化学反応の変形版の1つを使って、アラインと呼ばれる短寿命の化学種が作り出され、複雑な構造を持つベンゼン誘導体が簡単な前駆体から一段階合成で作れるようになった。

doi: 10.1038/490179a

古生物学:カンブリア紀の神経の化石

Palaeontology: Cambrian nervous wrecks p.180

カンブリア紀の節足動物の1つの化石から、珍しくも保存されていた脳と神経系が得られ、このような組織がいつ、どのようにして進化したのかという問題についての新しい手がかりが得られた。

doi: 10.1038/490180a

動物の長距離移動:波をとらえる

Animal migration: Catching the wave p.182

ノルウェーのアカシカの季節的長距離移動のパターンの観察から、アカシカの一部は辺り一帯に春が到来して植生の緑が濃くなっていく波とともに移動するが、高品質の餌が得られるのを見越してそれに先立って移動するものもいることがわかった。

doi: 10.1038/490182a

地球科学:大洋のテクトニックプレートが裂けるとき

Earth science: When an oceanic tectonic plate cracks p.183

最近起こったマグニチュードが非常に大きな2つの地震について分析が行われ、大洋リソスフェアの破壊がいかに複雑なものになりうるのか、また以前の巨大地震とどう結びつくのかに加えて、こうした破壊が全球規模で地震を引き起こす仕組みが明らかになった。

doi: 10.1038/490183a

脳の発生:ニューロンの家系図を作り直す

Brain development: The neuron family tree remodelled p.185

大脳皮質の特定の層でニューロンとなる細胞運命を持ったさまざまな種類の神経前駆細胞が見つかったことは、脳の発生についての50年ほど前に作られたモデルに修正が必要なことを予測させる。

doi: 10.1038/490185a

Reviews

神経:シナプス小胞のエキソサイトーシスを制御する分子装置

Molecular machines governing exocytosis of synaptic vesicles p.201

doi: 10.1038/nature11320

Perspective

医学:前臨床研究の予測値を最適化するために透明性のある報告を求める

A call for transparent reporting to optimize the predictive value of preclinical research p.187

doi: 10.1038/nature11556

Articles

化学:ヘキサデヒドロ・ディールス・アルダー反応

The hexadehydro-Diels–Alder reaction p.208

Arynes (aromatic systems containing, formally, a carbon–carbon triple bond) are among the most versatile of all reactive intermediates in organic chemistry. They can be ‘trapped’ to give products that are used as pharmaceuticals, agrochemicals, dyes, polymers and other fine chemicals. Here we explore a strategy that unites the de novo generation of benzynes—through a hexadehydro-Diels–Alder reaction—with their in situ elaboration into structurally complex benzenoid products. In the hexadehydro-Diels–Alder reaction, a 1,3-diyne is engaged in a [4+2] cycloisomerization with a ‘diynophile’ to produce the highly reactive benzyne intermediate. The reaction conditions for this simple, thermal transformation are notable for being free of metals and reagents. The subsequent and highly efficient trapping reactions increase the power of the overall process. Finally, we provide examples of how this de novo benzyne generation approach allows new modes of intrinsic reactivity to be revealed.

doi: 10.1038/nature11518

細胞:低分子熱ショックタンパク質は熱射病に関連する神経変性を防止する

Small heat-shock proteins protect from heat-stroke-associated neurodegeneration p.213

Heat stroke is a life-threatening condition, characterized by catastrophic collapse of thermoregulation and extreme hyperthermia. In recent years, intensification of heat waves has caused a surge of heat-stroke fatalities. The mechanisms underlying heat-related pathology are poorly understood. Here we show that heat stroke triggers pervasive necrotic cell death and neurodegeneration in Caenorhabditis elegans. Preconditioning of animals at a mildly elevated temperature strongly protects from heat-induced necrosis. The heat-shock transcription factor HSF-1 and the small heat-shock protein HSP-16.1 mediate cytoprotection by preconditioning. HSP-16.1 localizes to the Golgi, where it functions with the Ca2+- and Mn2+-transporting ATPase PMR-1 to maintain Ca2+ homeostasis under heat stroke. Preconditioning also suppresses cell death inflicted by diverse insults, and protects mammalian neurons from heat cytotoxicity. These findings reveal an evolutionarily conserved mechanism that defends against diverse necrotic stimuli, and may be relevant to heat stroke and other pathological conditions involving necrosis in humans.

doi: 10.1038/nature11417

神経:網膜での神経活動の波が、発達期の視覚系全体にわたるパターン化された活動を調整する

Retinal waves coordinate patterned activity throughout the developing visual system p.219

The morphological and functional development of the vertebrate nervous system is initially governed by genetic factors and subsequently refined by neuronal activity. However, fundamental features of the nervous system emerge before sensory experience is possible. Thus, activity-dependent development occurring before the onset of experience must be driven by spontaneous activity, but the origin and nature of activity in vivo remains largely untested. Here we use optical methods to show in live neonatal mice that waves of spontaneous retinal activity are present and propagate throughout the entire visual system before eye opening. This patterned activity encompassed the visual field, relied on cholinergic neurotransmission, preferentially initiated in the binocular retina and exhibited spatiotemporal correlations between the two hemispheres. Retinal waves were the primary source of activity in the midbrain and primary visual cortex, but only modulated ongoing activity in secondary visual areas. Thus, spontaneous retinal activity is transmitted through the entire visual system and carries patterned information capable of guiding the activity-dependent development of complex intra- and inter-hemispheric circuits before the onset of vision.

doi: 10.1038/nature11529

脳:視覚皮質での空間的加算に働く神経回路

A neural circuit for spatial summation in visual cortex p.226

The response of cortical neurons to a sensory stimulus is modulated by the context. In the visual cortex, for example, stimulation of a pyramidal cell's receptive-field surround can attenuate the cell’s response to a stimulus in the centre of its receptive field, a phenomenon called surround suppression. Whether cortical circuits contribute to surround suppression or whether the phenomenon is entirely relayed from earlier stages of visual processing is debated. Here we show that, in contrast to pyramidal cells, the response of somatostatin-expressing inhibitory neurons (SOMs) in the superficial layers of the mouse visual cortex increases with stimulation of the receptive-field surround. This difference results from the preferential excitation of SOMs by horizontal cortical axons. By perturbing the activity of SOMs, we show that these neurons contribute to pyramidal cells' surround suppression. These results establish a cortical circuit for surround suppression and attribute a particular function to a genetically defined type of inhibitory neuron.

doi: 10.1038/nature11526

Letters

宇宙:赤色巨星であるちょうこくしつ座R星の熱パルスサイクルの間に生じる予想外に大きな質量放出

Unexpectedly large mass loss during the thermal pulse cycle of the red giant star R Sculptoris p.232

doi: 10.1038/nature11511

物性:光学顕微鏡によりグラフェン粒界を探る

Probing graphene grain boundaries with optical microscopy p.235

doi: 10.1038/nature11562

地球:バンダ・アチェ巨大逆断層地震により後押しされた2012年4月のスマトラ沖海洋プレート内地震活動

April 2012 intra-oceanic seismicity off Sumatra boosted by the Banda-Aceh megathrust p.240

doi: 10.1038/nature11520

地球:2012年4月11日巨大プレート内地震の雁行状の断層破壊とこれに直交する断層破壊

En échelon and orthogonal fault ruptures of the 11 April 2012 great intraplate earthquakes p.245

doi: 10.1038/nature11492

地球:全世界的に大きな余震を誘発した2012年4月11日の東インド洋地震

The 11 April 2012 east Indian Ocean earthquake triggered large aftershocks worldwide p.250

doi: 10.1038/nature11504

農業:栄養素および水の管理によって収量ギャップを解消する

Closing yield gaps through nutrient and water management p.254

doi: 10.1038/nature11420

進化:カンブリア紀前期の節足動物の複雑な脳および視葉

Complex brain and optic lobes in an early Cambrian arthropod p.258

doi: 10.1038/nature11495

脳:ドーパミン作動性ニューロンは、非典型的なGABAの放出を介して線条体出力を抑制する

Dopaminergic neurons inhibit striatal output through non-canonical release of GABA p.262

doi: 10.1038/nature11466

医学:FTO遺伝子型はボディマス指数の表現型のばらつきに関係する

FTO genotype is associated with phenotypic variability of body mass index p.267

doi: 10.1038/nature11401

神経:線虫での介在ニューロンの活動制御による走化性行動の誘発

Controlling interneuron activity in Caenorhabditis elegans to evoke chemotactic behaviour p.273

doi: 10.1038/nature11431

再生医学:ヒトES細胞由来の耳前駆細胞による聴覚誘発応答の回復

Restoration of auditory evoked responses by human ES-cell-derived otic progenitors p.278

doi: 10.1038/nature11415

医学:HIV感染T細胞はウイルス伝播のための移動性媒体である

HIV-infected T cells are migratory vehicles for viral dissemination p.283

doi: 10.1038/nature11398

免疫:カスパーゼ11は、カスパーゼ1がない場合にはサルモネラ菌感染に対する感受性を上昇させる

Caspase-11 increases susceptibility to Salmonella infection in the absence of caspase-1 p.288

doi: 10.1038/nature11419

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