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Editorials

米国の生物医学研究者は、助成システムの不備より、助成総額の低迷という真の問題にこそ、抗議の声を上げるべきだ。

An unhealthy obsession p.7

The energy expended by US biomedical scientists on complaining about grant-application limits would be better directed at the real problem: stagnant funding.

doi: 10.1038/492007a

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相次いで発覚した政治家の科学的不正行為が、ルーマニアの総選挙に影響を及ぼす可能性がある。

Suspend disbelief p.7

Wrangling over scientific misconduct could influence Romania’s general election.

doi: 10.1038/492007b

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科学予算の予測可能性と安定性が高まれば、米国の科学にとってプラスになるだろう。

Haste not speed p.8

US science would benefit if Congress improved the predictability and stability of funding.

doi: 10.1038/492008a

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News

インドのヒマラヤ山脈でのダム建設計画に、環境破壊を懸念する地元から、激しい反対が。

Flood of protest hits Indian dams p.15

Himalayan plans pose ecological threat, researchers warn.

doi: 10.1038/492015a

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燃焼を利用してナノ粒子を簡単に作ることのできる、新しい技術が登場。

Nanoparticle blast caught on film p.16

Combustion could help to make minuscule matter.

doi: 10.1038/492016a

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米下院の科学宇宙技術委員長に、共和党のスミス氏が。

Quiet Texan to head science committee p.17

Innovation promoter wins key role in US Congress.

doi: 10.1038/492017a

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米大統領科学技術諮問委員会が、科学予算の安定性や産業界との協力を求める報告書を。

US advisers seek research overhaul p.18

Report calls for stable funding and industry collaborations.

doi: 10.1038/492018a

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製薬業界からFDAに、抗生物質の臨床試験の規制を緩和するよう、強い要望が。

FDA under pressure to relax drug rules p.19

Industry says antibiotic pipeline is being blocked by overly stringent clinical-trial requirements for new treatments.

doi: 10.1038/492019a

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気候変動対策の効果を評価するために、巨大都市の温室効果ガスを監視しようという研究が。

Megacities move to track emissions p.20

Scientists monitor greenhouse gases in urban areas as a first step to gauging success of climate initiatives worldwide.

doi: 10.1038/492020a

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News Features

量子物理学:量子宇宙競争

The quantum space race p.22

長年の強力なライバルだった研究者が協力して、量子テレポーテーションによる宇宙との情報通信の実験に挑んでいる。

doi: 10.1038/492022a

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エネルギー:革新的原子炉

Radical reactors p.26

何十年もの間、原子炉は、軽水炉が圧倒的優位を占めてきたが、そのために陰に追いやられていたほかの形式の原子炉が、日の目を見るかもしれない。

doi: 10.1038/492026a

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News & Views

嗅覚:神経どうしが交わす親密なささやき

Olfaction: Intimate neuronal whispers p.44

これは共同生活と意味深長な伝言についての心動かされる話である。ショウジョウバエの隣り合った2つのニューロンは、シナプス結合を使わずに、周囲の電場を介する相互作用によって互いにささやき交わしていることがわかったのだ。

doi: 10.1038/nature11757

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有機化学:創薬を助ける試薬

Organic chemistry: Toolkit of reagents to aid drug discovery p.45

複素環化合物と呼ばれるベンゼンに似た化合物の炭素–水素結合を、炭素–炭素結合に直接変換する試薬が開発された。この知見は創薬化学の研究者にとってありがたい贈り物となりそうだ。

doi: 10.1038/nature11760

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進化ゲノミクス:藻類の複雑な起源

Evolutionary genomics: Algae's complex origins p.46

自然界にある最も複雑な細胞のうちの2つについて、核ゲノムの塩基配列が解読された。このデータは、種間の共生から複数の細胞内小区画を持つ単細胞生物への進化の道筋を明らかにするのに役立ちそうだ。

doi: 10.1038/nature11759

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太陽系外惑星:宇宙物理学での擬陽性

Extrasolar planets: Astrophysical false positives p.48

ケプラー宇宙探査機が検出した巨大惑星からのものに似た信号が、惑星からのものではない公算が、予想されたより高くなっている。この結果は、信号の性質の確認には追跡観測が重要であることを強調している。

doi: 10.1038/492048a

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生化学:自然の巧妙さの別の側面

Biochemistry: Another aspect of nature's ingenuity p.50

事件の目撃者は、複数の容疑者の中から犯人を見分けることを頼まれる場合がある。酵素の1つで、珍しい反応を触媒するイリドイドシンターゼは、これと似たやり方で見つかった。

doi: 10.1038/nature11754

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応用物理学:光学的トランポリン

Applied physics: An optical trampoline p.51

シート状のレーザー光を使って光を吸収する液滴を跳ね返して、その軌道を操作できることが、巧妙な実験によって明らかになった。この観察結果は、エアロゾルの制御と研究に新しい道を開く可能性がある。

doi: 10.1038/492051a

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天文学:まさしく揺籃期の星

Astronomy: A truly embryonic star p.52

形成中の星が誕生直前という時点でとらえられた。この発見は、形成中の星についての今までで最もよい例となると考えられ、巨大ガス雲が重力収縮して完全に発達した星が形成される仕組みについての我々の知識に欠けていた部分を補ってくれる。

doi: 10.1038/492052a

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2012年度ノーベル賞特集 経済学賞:安定な割り当てとマーケットデザイン

NOBEL 2012 Economics: Stable allocations and market design p.54

12月10日には、2012年のノーベル科学賞の受賞者がストックホルムに集まり、受賞式と祝賀晩餐会が開かれる。News & Viewsでは、受賞の対象となった業績についての専門家のコメントの一部を掲載することにした。

doi: 10.1038/492054a

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2012年度ノーベル賞特集 物理学賞:個々の量子系を操作する

NOBEL 2012 Physics: Manipulating individual quantum systems p.55

12月10日には、2012年のノーベル科学賞の受賞者がストックホルムに集まり、受賞式と祝賀晩餐会が開かれる。News & Viewsでは、受賞の対象となった業績についての専門家のコメントの一部を掲載することにした。

doi: 10.1038/492055a

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2012年度ノーベル賞特集 医学生理学賞:成熟した細胞も若返り可能

NOBEL 2012 Physiology or medicine: Mature cells can be rejuvenated p.56

12月10日には、2012年のノーベル科学賞の受賞者がストックホルムに集まり、受賞式と祝賀晩餐会が開かれる。News & Viewsでは、受賞の対象となった業績についての専門家のコメントの一部を掲載することにした。

doi: 10.1038/492056a

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2012年度ノーベル賞特集 化学賞:広く存在する受容体ファミリーの研究

NOBEL 2012 Chemistry: Studies of a ubiquitous receptor family p.57

12月10日には、2012年のノーベル科学賞の受賞者がストックホルムに集まり、受賞式と祝賀晩餐会が開かれる。News & Viewsでは、受賞の対象となった業績についての専門家のコメントの一部を掲載することにした。

doi: 10.1038/492057a

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Articles

遺伝:藻類ゲノムから、進化的モザイク性とヌクレオモルフの運命が明らかになる

Algal genomes reveal evolutionary mosaicism and the fate of nucleomorphs p.59

Cryptophyte and chlorarachniophyte algae are transitional forms in the widespread secondary endosymbiotic acquisition of photosynthesis by engulfment of eukaryotic algae. Unlike most secondary plastid-bearing algae, miniaturized versions of the endosymbiont nuclei (nucleomorphs) persist in cryptophytes and chlorarachniophytes. To determine why, and to address other fundamental questions about eukaryote–eukaryote endosymbiosis, we sequenced the nuclear genomes of the cryptophyte Guillardia theta and the chlorarachniophyte Bigelowiella natans. Both genomes have >21,000 protein genes and are intron rich, and B. natans exhibits unprecedented alternative splicing for a single-celled organism. Phylogenomic analyses and subcellular targeting predictions reveal extensive genetic and biochemical mosaicism, with both host- and endosymbiont-derived genes servicing the mitochondrion, the host cell cytosol, the plastid and the remnant endosymbiont cytosol of both algae. Mitochondrion-to-nucleus gene transfer still occurs in both organisms but plastid-to-nucleus and nucleomorph-to-nucleus transfers do not, which explains why a small residue of essential genes remains locked in each nucleomorph.

doi: 10.1038/nature11681

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生理:嗅覚神経回路のニューロン集団間で見られる非シナプス性抑制

Non-synaptic inhibition between grouped neurons in an olfactory circuit p.66

Diverse sensory organs, including mammalian taste buds and insect chemosensory sensilla, show a marked compartmentalization of receptor cells; however, the functional impact of this organization remains unclear. Here we show that compartmentalized Drosophila olfactory receptor neurons (ORNs) communicate with each other directly. The sustained response of one ORN is inhibited by the transient activation of a neighbouring ORN. Mechanistically, such lateral inhibition does not depend on synapses and is probably mediated by ephaptic coupling. Moreover, lateral inhibition in the periphery can modulate olfactory behaviour. Together, the results show that integration of olfactory information can occur via lateral interactions between ORNs. Inhibition of a sustained response by a transient response may provide a means of encoding salience. Finally, a CO2-sensitive ORN in the malaria mosquito Anopheles can also be inhibited by excitation of an adjacent ORN, suggesting a broad occurrence of lateral inhibition in insects and possible applications in insect control.

doi: 10.1038/nature11712

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脳:内嗅領グリッド地図は離散的である

The entorhinal grid map is discretized p.72

The medial entorhinal cortex (MEC) is part of the brain’s circuit for dynamic representation of self-location. The metric of this representation is provided by grid cells, cells with spatial firing fields that tile environments in a periodic hexagonal pattern. Limited anatomical sampling has obscured whether the grid system operates as a unified system or a conglomerate of independent modules. Here we show with recordings from up to 186 grid cells in individual rats that grid cells cluster into a small number of layer-spanning anatomically overlapping modules with distinct scale, orientation, asymmetry and theta-frequency modulation. These modules can respond independently to changes in the geometry of the environment. The discrete topography of the grid-map, and the apparent autonomy of the modules, differ from the graded topography of maps for continuous variables in several sensory systems, raising the possibility that the modularity of the grid map is a product of local self-organizing network dynamics.

doi: 10.1038/nature11649

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Letters

宇宙:赤方偏移が7の位置にある超金属量欠乏ガス

Extremely metal-poor gas at a redshift of 7 p.79

The spectrum of a quasar at redshift 7.04 reveals absorption from a large column of foreground neutral hydrogen with no corresponding heavy elements; this absorbing gas is either diffuse and intergalactic but has not yet been ionized by starlight at this early epoch, or it is gravitationally bound to a proto-galaxy that has a chemical abundance <1/10,000 the solar level.

doi: 10.1038/nature11612

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宇宙:非常に若いL1527 IRS系にあるケプラー円盤を持つ太陽質量の約0.2倍の原始星

A ∼0.2-solar-mass protostar with a Keplerian disk in the very young L1527 IRS system p.83

In the earliest stage of star formation, protostars accrete mass from their surrounding envelopes through circumstellar disks; observations of the protostar L1527 IRS find a large, rotating proto-planetary disk from which the protostellar mass is measured to be 0.19 solar masses, with a protostar-to-envelope mass ratio of about 0.2.

doi: 10.1038/nature11610

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物性:膜で結合したコロイドナノアンテナを用いた反射率制御表面

Controlled-reflectance surfaces with film-coupled colloidal nanoantennas p.86

Randomly adsorbing chemically synthesized silver nanocubes, each of which is the optical analogue of a grounded patch antenna, onto a nanoscale-thick polymer spacer layer on a gold film results in a metamaterial surface with a reflectance spectrum that can be tailored by varying the geometry.

doi: 10.1038/nature11615

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材料:特性調節可能なナノワイヤーの連続的気相合成

Continuous gas-phase synthesis of nanowires with tunable properties p.90

Aerotaxy, an aerosol-based growth method, is used to produce gallium arsenide nanowires with a growth rate of about 1 micrometre per second, which is 20 to 1,000 times higher than previously reported for traditional nanowires and allows sensitive and reproducible control of the nanowires’ optical and electronic properties.

doi: 10.1038/nature11652

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化学:本来的な反応性を利用した実際的な複素環の炭素–水素官能基化

Practical and innate carbon–hydrogen functionalization of heterocycles p.95

It is shown that zinc sulphinate salts can be used to transfer alkyl radicals to heterocycles, allowing for the mild, direct and operationally simple formation of medicinally relevant carbon–carbon bonds while reacting in a complementary fashion to other innate carbon–hydrogen functionalization methods.

doi: 10.1038/nature11680

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地球:分岐した河川網の原因

The root of branching river networks p.100

Models and field measurements together show that the branching patterns of fine-scale river networks are the result of coupled instabilities in the erosional processes that drive valley incision.

doi: 10.1038/nature11672

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発生:脊椎動物以外の脊索動物における原始的な神経堤の同定

Identification of a rudimentary neural crest in a non-vertebrate chordate p.104

The sessile tunicate Ciona intestinalis possesses a lineage of cells, originating at the margin of the neural plate, that express several neural crest specification genes and can be reprogrammed into migrating ectomesenchyme by the targeted misexpression of Twist.

doi: 10.1038/nature11589

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医学:EZH2活性化変異を持つリンパ腫の治療戦略となるEZH2阻害

EZH2 inhibition as a therapeutic strategy for lymphoma with EZH2-activating mutations p.108

EZH2 is a methyltransferase that is mutated in lymphoma; here a potent small molecule inhibitor of EZH2 is described, which inhibits the proliferation of EZH2 mutant cell lines and growth of EZH2 mutant xenografts in mice, thus providing a potential treatment for EZH2 mutant lymphoma.

doi: 10.1038/nature11606

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細胞:フコースの感知は細菌の腸内定着を調節する

Fucose sensing regulates bacterial intestinal colonization p.113

FusKR, a fucose-sensing two-component system, has been identified in enterohaemorrhagic E. coli, linking fucose utilization and virulence factor gene expression and providing insight into how sensing of a host signal can facilitate bacterial colonization.

doi: 10.1038/nature11623

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医学:ヒト化マウスでの広範囲中和抗体の併用によるHIV治療

HIV therapy by a combination of broadly neutralizing antibodies in humanized mice p.118

Passive immunotherapy with a combination of neutralizing monoclonal antibodies is shown to be effective in suppressing HIV replication in a humanized mouse model.

doi: 10.1038/nature11604

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細胞:カルシウム感知受容体はCa2+とcAMPを介してNLRP3インフラマソームを調節する

The calcium-sensing receptor regulates the NLRP3 inflammasome through Ca2+ and cAMP p.123

Evidence is presented that activation of the NLRP3 inflammasome is regulated by the calcium-sensing receptor (CASR).

doi: 10.1038/nature11588

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構造生物学:内耳の機械刺激伝達に不可欠の力伝達型カドヘリン結合の構造

Structure of a force-conveying cadherin bond essential for inner-ear mechanotransduction p.128

A combination of structural, computational and biophysical tools is used to characterize the bond between tip-link proteins protocadherin 15 and cadherin 23, which have an essential role in inner-ear mechanotransduction; the bond, involving an extended protein handshake, is found to be affected by deafness mutations and is mechanically strong enough to resist forces in hair cells, adding to our understanding of hair-cell sensory transduction and interactions among cadherins.

doi: 10.1038/nature11590

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細胞:B12補因子はmRNA調節スイッチを直接的に安定化する

B12 cofactors directly stabilize an mRNA regulatory switch p.133

The crystal structures of two different cobalamin (vitamin B12)-binding riboswitches are determined; the structures reveal how cobalamin facilitates interdomain interactions to regulate gene expression.

doi: 10.1038/nature11607

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生化学:イリドイド生合成での還元的環化による別の環状テルペン生成ルート

An alternative route to cyclic terpenes by reductive cyclization in iridoid biosynthesis p.138

Iridoids are a large family of bicyclic natural products that possess anticancer, anti-inflammatory, antifungal and antibacterial activities; here the essential cyclization step in their biosynthesis is identified, opening up the possibility of production of naturally occurring and synthetic variants of iridoids for use in pharmacy or agriculture.

doi: 10.1038/nature11692

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