Volume 495 Number 7440

Editorials

抗生物質耐性菌の増加は世界の健康への脅威であり、緊急な対策が必要だ。

The antibiotic alarm p.141

There is a growing recognition that action must be taken to deal with the alarming rise in the incidence of bacteria resistant to today’s antibiotics, and its implications for global health.

doi: 10.1038/495141a

ENCODE計画では、定義の議論も大切だが、そのためにもっと重要な問題を曖昧にしてはならない。

Form and function p.141

Although debate over scientific definitions is important, it risks obscuring the real issues.

doi: 10.1038/495141b

米国立がん研究所の患者啓発活動は重要ではあるが、そのコストは厳しく検証すべきだ。

Cancer costs p.142

Educating patients is key, but the US National Cancer Institute must keep spending in check.

doi: 10.1038/495142a

News

新種のコロナウイルスが感染に利用する受容体が同定され、多くの動物が保有宿主になる可能性が明らかに。

Receptor for new coronavirus found p.149

Virus might have many animal reservoirs.

doi: 10.1038/495149a

合成生物学の産業化に役立つ対照用DNA配列キットを、オンラインショップで販売へ。

DNA tool kit goes live online p.150

Standard control sequences aim to make genetic engineering more predictable.

doi: 10.1038/495150a

星の誕生や超新星爆発の塵の観測など、多くの成果を挙げたハーシェル宇宙望遠鏡が運用終了へ。

Cold telescope faces hot death p.151

Herschel space observatory nears its end after unravelling star formation and tracking dust from supernovae.

doi: 10.1038/495151a

新素材として期待されるケイ素版グラフェン、シリセンに、粘着性という問題が。

Sticky problem snares wonder material p.152

Graphene-like form of silicon proves hard to handle.

doi: 10.1038/495152a

天然の鉱物、河津鉱がトポロジカル絶縁体であることが明らかに。

Exotic conductors from lab and nature p.153

Mineral proves to be remarkably clean topological insulator.

doi: 10.1038/495153a

オーストラリアの海洋保護計画に、保護海域の設定が不適切との批判が。

Australia’s plans for sea havens ‘flawed’ p.155

Questions raised over protection levels for marine regions.

doi: 10.1038/495155a

News Features

電波天文学:パッチワーク・アレイ

Radio astronomy: The patchwork array p.156

国際共同プロジェクトであるアルマ(ALMA)望遠鏡計画は、何年も遅れ、コストも大幅に膨らんだが、ついに開所式を迎え、本格運用が開始される。

doi: 10.1038/495156a

オンライン学習:キャンパス2.0

Online learning: Campus 2.0 p.160

インターネット上で履修できる公開オンライン講座(MOOC)の登場で、高等教育が様変わりしつつある。

doi: 10.1038/495160a

News & Views

公衆衛生:広く感染するコロナウイルス

Public health: Broad reception for coronavirus p.176

致死的な呼吸器感染と関連している新規なコロナウイルスが、気道細胞上の進化的に保存された受容体に結合することがわかった。このことは、コウモリからヒトへの直接的な伝播が起こる可能性を示唆している。

doi: 10.1038/495176a

地球科学:地球中心核の組成の解明

Earth science: Core composition revealed p.177

地球中心核の元素組成の解明は以前に考えられていたよりは容易である可能性が出てきた。実験により、外核部分にある軽元素の第一候補が酸素とケイ素であるという説を裏付ける結果が得られたのである。

doi: 10.1038/495177a

細胞生物学:ニューロン分子のモーターのための代替エネルギー

Cell biology: Alternative energy for neuronal motors p.178

ニューロンは分子モーターを使い、伸長した軸索に沿った積み荷輸送を駆動している。こうした過程にエネルギーを供給する主要な細胞内小器官はミトコンドリアであるという説に、新たに得られた証拠が疑問を投げかけている。

doi: 10.1038/495178a

材料科学:メソ多孔質単結晶

Materials science: Porosity in a single crystal p.180

数十ナノメートルから数百ナノメートル程度の大きさの小孔を含む二酸化チタン単結晶を作製する低温合成法が開発された。これによって、安価で非常に効率のよいオプトエレクトロニクスデバイス生産への道が開ける。

doi: 10.1038/nature11961

エピゲノミクス:遺伝とメチル化標識

Epigenomics: Methylation's mark on inheritance p.181

ゲノムに生じたエピジェネティックな変化は遺伝可能な影響をもたらすことがある。野生植物の全エピゲノム解析研究によって、このような修飾のパターンで共有されているものが見つかり、遺伝情報とのその関連が明らかにされた。

doi: 10.1038/nature11960

幹細胞:卵巣がんを解剖する

Stem cells: Anatomy of an ovarian cancer p.183

卵巣がんは卵巣から生じるのか、それとも周囲の組織から生じるのかは、議論の的となっている。マウスを使った実験で、卵巣表層上皮に細胞を補充する幹細胞が、このがんのイニシエーターである可能性が明らかになった。

doi: 10.1038/nature11962

医療用画像化法:組織の指紋を追跡する

Medical imaging: Sleuthing tissue fingerprints p.184

磁気共鳴画像化法でのデータ取得手順として、特徴的なシグナルフィンガープリントを解読することで、画像化された組織の性質を迅速かつロバストに定量化できる方法が開発された。

doi: 10.1038/495184a

Articles

計測:磁気共鳴フィンガープリント法

Magnetic resonance fingerprinting p.187

A new approach to magnetic resonance, ‘magnetic resonance fingerprinting', is reported, which combines a data acquisition scheme with a pattern-recognition algorithm that looks for the ‘fingerprints’ of interest within the data.

doi: 10.1038/nature11971

ゲノミクス:集団のエピゲノム多様性のパターン

Patterns of population epigenomic diversity p.193

A population epigenomic analysis of wild Arabidopsis thaliana accessions is presented, obtained by sequencing their whole genomes, methylomes and transcriptomes; thousands of DNA methylation variants are identified, some of which are associated with methylation quantitative trait loci.

doi: 10.1038/nature11968

神経科学:グリッド細胞の膜電位動態

Membrane potential dynamics of grid cells p.199

Intracellular membrane potential changes are measured directly in mouse grid cells during navigation along linear tracks in virtual reality; the recordings reveal that slow ramps of depolarization are the sub-threshold signatures of firing fields, as in attractor network models of grid cells, whereas theta oscillations pace action potential timing.

doi: 10.1038/nature11973

Letters

物理:単一光子カー効果による量子状態の崩壊と再生の観測

Observation of quantum state collapse and revival due to the single-photon Kerr effect p.205

An artificial Kerr medium has been engineered using superconducting circuits, enabling the observation of the characteristic collapse and revival of a coherent state; this behaviour could, for example, be used in single-photon generation and quantum logic operations.

doi: 10.1038/nature11902

物理:遍歴型のマイクロ波場と機械振動子の間のコヒーレントな状態移動

Coherent state transfer between itinerant microwave fields and a mechanical oscillator p.210

The state of an itinerant microwave field can be coherently transferred into, stored in and retrieved from a mechanical oscillator with amplitudes at the single-quantum level, and the time to capture and retrieve the microwave state is shorter than the quantum state lifetime of the mechanical oscillator.

doi: 10.1038/nature11915

材料:高移動度と優れたオプトエレクトロニクスデバイス性能をもたらすメソ多孔質TiO2単結晶

Mesoporous TiO2 single crystals delivering enhanced mobility and optoelectronic device performance p.215

A new low-temperature synthetic method of growing semiconductor mesoporous single crystals of titanium dioxide is described; the resulting films have much higher conductivities and electron mobilities than nanocrystalline titanium dioxide.

doi: 10.1038/nature11936

地球:水と水素は地球マントル中では混和しない

Water and hydrogen are immiscible in Earth’s mantle p.220

Experimental evidence is presented which shows that water and hydrogen can coexist as two separate, immiscible phases in Earth’s mantle; such immiscibility might be responsible for the formation of enigmatic, extremely reducing domains inferred to exist in the mantle, and may provide a mechanism for the rapid oxidation of Earth’s upper mantle immediately following core formation.

doi: 10.1038/nature11908

神経科学:CALHM1イオンチャネルは甘味、苦味、うま味のプリン作動性神経伝達に関与する

CALHM1 ion channel mediates purinergic neurotransmission of sweet, bitter and umami tastes p.223

The voltage-gated ion channel CALHM1 is vital to taste-stimuli-evoked ATP release from sweet-, bitter- and umami-sensing taste bud cells in mice, but does not seem relevant to the recognition of sour and salty tastes.

doi: 10.1038/nature11906

細胞:未分化な間葉系前駆細胞のCXCL12は造血幹細胞の維持に必要である

CXCL12 in early mesenchymal progenitors is required for haematopoietic stem-cell maintenance p.227

Targeted deletion of the chemokine Cxcl12 in different bone marrow stromal cell populations shows that distinct niches exist in the bone marrow for haematopoietic stem cells and lineage-committed progenitors.

doi: 10.1038/nature11926

細胞:造血幹細胞と初期リンパ球前駆細胞は異なる骨髄ニッチを占める

Haematopoietic stem cells and early lymphoid progenitors occupy distinct bone marrow niches p.231

A study of the physiological sources of the chemokine CXCL12 in mice shows that haematopoietic stem cells occupy a perivascular niche in the bone marrow whereas early lymphoid progenitors occupy a distinct endosteal niche.

doi: 10.1038/nature11885

発生:PRC1は雌性始原生殖細胞の性分化のタイミングを調整する

PRC1 coordinates timing of sexual differentiation of female primordial germ cells p.236

The Polycomb repressive complex 1 (PRC1) is found to have important gene-dosage-dependent and sex-specific roles in primordial germ cell (PGC) development, including the maintenance of high levels of Oct4 and Nanog and ensuring the proper timing of meiosis through the suppression of retinoic acid signalling in female PGCs.

doi: 10.1038/nature11918

細胞:接合領域の卵巣表層上皮はがんになりやすい幹細胞ニッチを含む

Ovarian surface epithelium at the junction area contains a cancer-prone stem cell niche p.241

The hilum (a transitional region) of the mouse ovary is identified as a stem cell niche of the ovarian surface epithelium, and its cells are prone to malignant transformation after inactivation of common tumour suppressor genes, suggesting that they may be the origin of ovarian carcinoma.

doi: 10.1038/nature11979

植物科学:北方でのジャガイモ栽培は、自然に生じた対立遺伝子の多様性によって可能になった

Naturally occurring allele diversity allows potato cultivation in northern latitudes p.246

A genetic study of natural variation in potato tuberization onset, an important phenotype for breeding potatoes adapted to different global day lengths, has revealed a role for StCDF1, a member of the DOF family of transcription factors.

doi: 10.1038/nature11912

医学:ジペプチジルペプチダーゼ4は新興ヒトコロナウイルス-EMCに対する機能的受容体である

Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus-EMC p.251

Human coronavirus-EMC (hCoV-EMC) is a new coronavirus that has killed around half of the few humans infected so far; this study now identifies DPP4 as the receptor that this virus uses to infect cells.

doi: 10.1038/nature12005

細胞生物学:USP33は中心小体タンパク質CP110の脱ユビキチン化を介して中心体の生合成を調節する

USP33 regulates centrosome biogenesis via deubiquitination of the centriolar protein CP110 p.255

Maintenance of normal levels of CP110 is essential to prevent over-duplication of centrosomes and genome instability; here, a deubiquitinating enzyme, USP33, is shown to stabilize CP110.

doi: 10.1038/nature11941

構造生物学:Mg2+を結合したE1状態にあるカルシウムポンプおよびサルコリピンの結晶構造

Crystal structures of the calcium pump and sarcolipin in the Mg2+-bound E1 state p.260

The X-ray crystal structures of SERCA1a, a Ca2+-ATPase from the sarcoplasmic reticulum, in the presence and absence of sarcolipin are reported; the structures indicate that sarcolipin stabilizes SERCA1a in an ‘open’ state that has not been well characterised previously, in which SERCA1a has not yet accepted calcium into its two high-affinity binding sites.

doi: 10.1038/nature11899

構造生物学:サルコリピンが結合したカルシウムポンプではカルシウム結合部位が細胞質側に露出した状態で安定化される

The sarcolipin-bound calcium pump stabilizes calcium sites exposed to the cytoplasm p.265

An X-ray crystal structure of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) in the presence of sarcolipin, a SERCA regulator, is presented; the structure shows that sarcolipin traps SERCA in a previously unidentified ‘open’ state in which its high-affinity Ca2+ -binding sites are unoccupied, but accessible from the cytoplasm.

doi: 10.1038/nature11900

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