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Editorials

米国は、「財政の崖」すなわち増税と予算削減による急激な景気後退の危機に直面しているが、その解決策の1つとして炭素税の導入を真剣に検討すべきだ。

America’s carbon compromise

doi: 10.1038/491301a

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文化遺産の保護運動では、さまざまな科学分野の文化遺産も忘れてはならない。

Save scientific sites

doi: 10.1038/491302a

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日本が、原子力の安全性について国民の納得を得ようとするなら、福島の事故からもっと学ぶべきだ。

A shaky restart

doi: 10.1038/491301b

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News

ドイツが、ベルリンに医学研究の中核となる研究所を設立へ。

Berlin aims to create research powerhouse

doi: 10.1038/491317a

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再選したオバマ大統領は、引き続き科学重視の姿勢を。

Obama reasserts research focus

doi: 10.1038/491309a

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キレート療法による心疾患予防の臨床試験に批判が。

Chelation-therapy heart trial draws fire

doi: 10.1038/491313a

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投資の増加が、バイオ業界を再び活性化する後押しに。

Investment relief for biotech sector

doi: 10.1038/491316a

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積雪がもっと正確に測定できれば、よりよい気候変動モデルや水資源予測につながる可能性が。

Snow survey hopes for avalanche of data

doi: 10.1038/491312a

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ブタゲノム概要配列解読が、農業研究、医学研究に弾みを。

Pig geneticists go the whole hog

doi: 10.1038/491315a

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News Features

物理学:量子飛躍

Quantum leaps

完全な量子コンピューター実現までの道はまだ遠いが、もっと作りやすい量子シミュレータにも、独自の有用性があることがわかってきている。

doi: 10.1038/491322a

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生殖医療:豊かな産みの精神

Fertile mind

女性は生涯にわたって卵子を生産できるという、定説を覆す見方が見直されている。

doi: 10.1038/491318a

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News & Views

フォーラム:進化生物学:鳥類の進化系統樹

Evolutionary biology: Birds of a feather p.336

鳥類の多様化について時間・空間にわたる系統学的再構築が行われ、これは進化研究のための新たな情報源となる。だが、この系統樹を構築するのに使われた手法、またこの結果から引き出される結論は、論争の種となりそうだ。2人の進化生物学研究者が、どうやって一線を画すのか、その方法について意見を述べている。

doi: 10.1038/nature11642

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気候科学:歴史に見られる干ばつ傾向を再考する

Climate science: Historical drought trends revisited p.338

過去60年にわたる干ばつ傾向が新たに検討されたが、干ばつの影響を受けた地域の拡大を示す証拠はほとんど得られなかった。これは以前に行われたいくつかの推測とは対照的である。

doi: 10.1038/491338a

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アクティブマター:自発的な流れと自己推進型の液滴

Active matter: Spontaneous flows and self-propelled drops p.340

生体の特性を示す生体物質からなる集合体のin vitroにおける構築は、細胞内で常時起こっている動的再組織化の物理的性質を明らかにするのに役立つかもしれない。

doi: 10.1038/nature11750

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動物行動:野生動物の個性

Animal behaviour: Personality in the wild p.341

野生のマスについて、成長にとって重要な期間に行われた研究によれば、行動学的形質は個々の動物の適応度に影響する可能性があり、形質の組み合わせはその個体の生存時間を通して変化することがあるらしい。

doi: 10.1038/491341a

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がん:外観の問題

Cancer: Complexion matters p.342

日光にさらされると皮膚がんのリスクが上昇することについては、議論の余地がない。マウスでの研究から、赤毛の個体では、遺伝的要因もまた、日光への暴露とは無関係に働く機構を介して、リスクを高めていることがわかった。

doi: 10.1038/nature11641

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量子物理学:光子のエンタングルメントの上にスピンを置く

Quantum physics: Putting a spin on photon entanglement p.343

1個の光子と1個の静止粒子とのエンタングルメント、すなわちもつれ合いは、量子通信の重要な材料である。この影響が今回、1個の光子と半導体ナノ構造中にある単一電子のスピンについて観測された。

doi: 10.1038/491343a

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血管生物学:自由に動けない一酸化窒素

Vascular biology: Nitric oxide caught in traffic p.344

一酸化窒素は重要なシグナル伝達分子で、血流や血圧を制御している。意外なことに、内皮細胞に含まれるヘモグロビンα中の酸化還元スイッチが一酸化窒素分子の血管内での拡散を調節していることが明らかになった。

doi: 10.1038/nature11640

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Articles

遺伝:ブタゲノムの解析によるブタの個体群統計学および進化の解明

Analyses of pig genomes provide insight into porcine demography and evolution p.393

doi: 10.1038/nature11622

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医学:膵臓がんのゲノムが示す軸索誘導経路遺伝子の異常

Pancreatic cancer genomes reveal aberrations in axon guidance pathway genes p.399

Pancreatic cancer is a highly lethal malignancy with few effective therapies. We performed exome sequencing and copy number analysis to define genomic aberrations in a prospectively accrued clinical cohort (n = 142) of early (stage I and II) sporadic pancreatic ductal adenocarcinoma. Detailed analysis of 99 informative tumours identified substantial heterogeneity with 2,016 non-silent mutations and 1,628 copy-number variations. We define 16 significantly mutated genes, reaffirming known mutations (KRAS, TP53, CDKN2A, SMAD4, MLL3, TGFBR2, ARID1A and SF3B1), and uncover novel mutated genes including additional genes involved in chromatin modification (EPC1 and ARID2), DNA damage repair (ATM) and other mechanisms (ZIM2, MAP2K4, NALCN, SLC16A4 and MAGEA6). Integrative analysis with in vitro functional data and animal models provided supportive evidence for potential roles for these genetic aberrations in carcinogenesis. Pathway-based analysis of recurrently mutated genes recapitulated clustering in core signalling pathways in pancreatic ductal adenocarcinoma, and identified new mutated genes in each pathway. We also identified frequent and diverse somatic aberrations in genes described traditionally as embryonic regulators of axon guidance, particularly SLIT/ROBO signalling, which was also evident in murine Sleeping Beauty transposon-mediated somatic mutagenesis models of pancreatic cancer, providing further supportive evidence for the potential involvement of axon guidance genes in pancreatic carcinogenesis.

doi: 10.1038/nature11547

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医学:gp41特異的なヒト抗体による有効範囲が広く強力なHIV-1中和

Broad and potent neutralization of HIV-1 by a gp41-specific human antibody p.406

Characterization of human monoclonal antibodies is providing considerable insight into mechanisms of broad HIV-1 neutralization. Here we report an HIV-1 gp41 membrane-proximal external region (MPER)-specific antibody, named 10E8, which neutralizes ∼98% of tested viruses. An analysis of sera from 78 healthy HIV-1-infected donors demonstrated that 27% contained MPER-specific antibodies and 8% contained 10E8-like specificities. In contrast to other neutralizing MPER antibodies, 10E8 did not bind phospholipids, was not autoreactive, and bound cell-surface envelope. The structure of 10E8 in complex with the complete MPER revealed a site of vulnerability comprising a narrow stretch of highly conserved gp41-hydrophobic residues and a critical arginine or lysine just before the transmembrane region. Analysis of resistant HIV-1 variants confirmed the importance of these residues for neutralization. The highly conserved MPER is a target of potent, non-self-reactive neutralizing antibodies, suggesting that HIV-1 vaccines should aim to induce antibodies to this region of HIV-1 envelope glycoprotein.

doi: 10.1038/nature11544

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細胞:Muトランスポゾソームの構造から明らかになるDDEリコンビナーゼの進化

The Mu transpososome structure sheds light on DDE recombinase evolution p.413

Studies of bacteriophage Mu transposition paved the way for understanding retroviral integration and V(D)J recombination as well as many other DNA transposition reactions. Here we report the structure of the Mu transpososome—Mu transposase (MuA) in complex with bacteriophage DNA ends and target DNA—determined from data that extend anisotropically to 5.2 Å, 5.2 Å and 3.7 Å resolution, in conjunction with previously determined structures of individual domains. The highly intertwined structure illustrates why chemical activity depends on formation of the synaptic complex, and reveals that individual domains have different roles when bound to different sites. The structure also provides explanations for the increased stability of the final product complex and for its preferential recognition by the ATP-dependent unfoldase ClpX. Although MuA and many other recombinases share a structurally conserved ‘DDE’ catalytic domain, comparisons among the limited set of available complex structures indicate that some conserved features, such as catalysis in trans and target DNA bending, arose through convergent evolution because they are important for function.

doi: 10.1038/nature11602

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Letters

宇宙:星の自転軸と惑星軌道のずれに対する始原的な原因

A primordial origin for misalignments between stellar spin axes and planetary orbits p.418

doi: 10.1038/nature11560

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量子情報科学:通信波長への周波数下方変換を通した量子ドットスピン–光子エンタングルメント

Quantum-dot spin–photon entanglement via frequency downconversion to telecom wavelength p.421

doi: 10.1038/nature11577

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量子情報科学:量子ドットスピンと単一光子とのエンタングルメントの観察

Observation of entanglement between a quantum dot spin and a single photon p.426

doi: 10.1038/nature11573

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材料:階層的に集合化したアクティブマターにおける自発的運動

Spontaneous motion in hierarchically assembled active matter p.431

doi: 10.1038/nature11591

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気候:過去60年間において変化がほとんどなかった全球の干ばつ

Little change in global drought over the past 60 years p.435

doi: 10.1038/nature11575

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気候:熱帯インド太平洋の温暖化によって引き起こされるウォーカー循環の減退

Slowdown of the Walker circulation driven by tropical Indo-Pacific warming p.439

doi: 10.1038/nature11576

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進化:鳥類の全球レベルでの空間的および時間的な多様性

The global diversity of birds in space and time p.444

doi: 10.1038/nature11631

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医学:赤毛/白い肌の遺伝的背景で黒色腫形成を引き起こす紫外線非依存的な経路

An ultraviolet-radiation-independent pathway to melanoma carcinogenesis in the red hair/fair skin background p.449

doi: 10.1038/nature11624

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遺伝:長鎖非コードアンチセンスRNAが埋め込まれたSINEB2反復配列を介してUchl1の翻訳を制御する

Long non-coding antisense RNA controls Uchl1 translation through an embedded SINEB2 repeat p.454

doi: 10.1038/nature11508

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細胞:セリンはピルビン酸キナーゼM2の天然のリガンドで、アロステリック活性化因子である

Serine is a natural ligand and allosteric activator of pyruvate kinase M2 p.458

doi: 10.1038/nature11540

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医学:局所的な記憶T細胞の定着によって性器ヘルペスを防御するというワクチン戦略

A vaccine strategy that protects against genital herpes by establishing local memory T cells p.463

doi: 10.1038/nature11522

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細胞:真核細胞におけるカルシウム制御のバイモジュラー機構

A bimodular mechanism of calcium control in eukaryotes p.468

doi: 10.1038/nature11539

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細胞:ヘモグロビンαの内皮細胞発現が一酸化窒素シグナル伝達を調節する

Endothelial cell expression of haemoglobin α regulates nitric oxide signalling p.473

doi: 10.1038/nature11626

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生化学:ミトコンドリアのII型NADHデヒドロゲナーゼの構造に関する考察

Structural insight into the type-II mitochondrial NADH dehydrogenases p.478

doi: 10.1038/nature11541

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