目次

Editorials

パリで起きた風刺週刊誌襲撃事件は表現の自由という民主主義社会の根本的価値へのテロであり、反啓蒙主義との闘いに力を入れることが重要だ。

Science and satire p.243

The terrorist attacks in Paris were an assault on the fundamental values of free and democratic societies. Researchers, and humorists, must combat obscurantism everywhere.

doi: 10.1038/517243a

海洋には大事故の影響で暗いイメージが付きまとうが、解明すべき謎はまだまだ多く、コスト問題を議論して研究を敬遠すべきではない。

Deep mysteries p.244

Arguments among ocean scientists show how much remains to be discovered.

doi: 10.1038/517244a

イヌ好きか、ネコ好きかは、思っている以上に科学に影響しているかもしれない。

Out of the bag p.244

The preference for either cats or dogs affects science more than you might think.

doi: 10.1038/517244b

News

ブラジルの新閣僚の顔ぶれに、科学者や環境保護活動家から懸念が。

Political appointments spur concerns for Amazon p.251

Environmentalists worried after Brazilian president picks ministers with ties to agriculture lobby.

doi: 10.1038/517251a

ネコゲノムが解読され、圧倒的にイヌ中心だった遺伝学研究に変化の兆しが。

‘I can haz genomes’: cats claw their way into genetics p.252

Canine dominance bows to tabby chic as cat sequencing takes off.

doi: 10.1038/517252a

バイオシミラー製剤(生物学的製剤の後発医薬品)が、米国でも承認へ。

First biosimilar drug set to enter US market p.253

But such cheaper, generic versions of biological drugs face scientific, regulatory and patent hurdles.

doi: 10.1038/517253a

脳組織を、おむつ用ポリマーで組織を膨張させて、そのナノ構造を観察するという新しい手法が。

Blown-up brains reveal nanoscale details p.254

Material used in diaper absorbant can make brain tissue bigger and enable ordinary microscopes to resolve features down to 60 nanometres.

doi: 10.1038/nature.2015.16667

南太平洋に浮かぶ熱帯の楽園モーレア島が、生態系のバーチャル実験室に。

Tropical paradise inspires virtual ecology lab p.255

Digital version of Moorea will provide a way to experiment with an entire ecosystem.

doi: 10.1038/517255a

お蔵入りになっていたNASAの地球観測衛星DSCOVRが、間もなく打ち上げへ。

Al Gore’s dream spacecraft gears up for launch p.256

Delayed DSCOVR probe will monitor conditions on Earth and solar storms in space.

doi: 10.1038/517256a

News Features

農業:最先端の土壌

Agriculture: State-of-the-art soil p.258

炭を多く含むバイオ炭には、農作物の収穫量を増やし、汚染を制御する力があり、科学者が検証を始めている。

doi: 10.1038/517258a

微生物学:イカの瞳に乾杯!

Microbiology: Here's looking at you, squid p.262

ウィスコンシン大学マディソン校(米国)の動物学者Margaret McFall-Ngaiは、発光イカと共生細菌との関係の研究から、体内微生物相研究に役立つさまざまな知見を見いだしている。

doi: 10.1038/517262a

News & Views

生体力学:箱型は何があっても大丈夫

Biomechanics: Boxed up and ready to go p.274

流水タンク実験と流体力学によるシミュレーションによって、ハコフグの仲間の体の周囲での水の動きは体を安定させる影響をもたらすという説が誤っていることが証明され、この魚の形態は不安定化する力を増幅して操縦性を高めていることが分かった。

doi: 10.1038/517274a

地球科学:マントル内部で混合する

Earth science: Mixing it up in the mantle p.275

地球内部に沈み込みつつある海洋地殻中のウラン同位体の組成は独特であることが分析によって明らかになった。このような組成によってマントル中の化学的不均一性の進行を追跡することが可能となる。

doi: 10.1038/517275a

ゲノミクス:アフリカの夜明け

Genomics: African dawn p.276

アフリカゲノム多様性プロジェクトが、サハラ以南のアフリカ全域からの個体から得られた遺伝子型と全ゲノム塩基配列のデータを公表した。こうした成果は集団の歴史に関する手掛かりとなり、またアフリカ大陸に関する将来のゲノミクス研究の指標ともなる。

doi: 10.1038/nature14077

物理化学:環境に応じた疎水性相互作用

Physical chemistry: Hydrophobic interactions in context p.277

固定化したイオンは分子間の疎水性相互作用の強度を変化させることがある。この知見から、疎水性を調整して分子認識過程や自己集合過程を最適化するための戦略が考えられる。

doi: 10.1038/517277a

神経科学:トンボは予測に基づいて狩りの計画を立てる

Neuroscience: Dragonflies predict and plan their hunts p.279

トンボが獲物を捕まえる見事な能力は、自身の動きと標的の動きに関する内部計算から生じていることが分かった。これは無脊椎動物における予測能力が明らかにされた最初の例である。

doi: 10.1038/nature14078

有機化学:1つの触媒で2つの反応を行う

Organic chemistry: One catalyst, two reactions p.280

炭素–窒素結合形成反応で、1種類の触媒を調整して、同一の分子から反応時の条件によって異なる化合物を作り出すことができた。この反応の産物は生物活性を持つ分子の構築材料として使えるかもしれない。

doi: 10.1038/517280a

HIV:究極の勝利を求めて

HIV: Seeking ultimate victory p.281

抗レトロウイルス療法を受けた患者のほとんどで、潜伏性のウイルスリザーバー中ではT細胞による免疫応答を回避するように変異したHIVバリアントが支配的であることが分かった。この知見から、再活性化したウイルスを標的とする治療の開発が必要と考えられる。

doi: 10.1038/nature14194

Articles

遺伝学:アフリカゲノム多様性プロジェクトが、アフリカの遺伝医学を具体化する

The African Genome Variation Project shapes medical genetics in Africa OPEN p.327

The African Genome Variation Project contains the whole-genome sequences of 320 individuals and dense genotypes on 1,481 individuals from sub-Saharan Africa; it enables the design and interpretation of genomic studies, with implications for finding disease loci and clues to human origins.

doi: 10.1038/nature13997

神経科学:トンボが空中で獲物を捕らえる際の飛行操舵は内部モデルに従う

Internal models direct dragonfly interception steering p.333

This study tracks dragonfly head and body movements during high-velocity and high-precision prey-capture flights, and shows that the dragonfly uses predictive internal models and reactive control to build an interception trajectory that complies with biomechanical constraints.

doi: 10.1038/nature14045

Letters

惑星科学:コンドリュールの起源としての衝突噴射

Impact jetting as the origin of chondrules p.339

The origin of most chondrules (small, previously molten spherules inside meteorites) is shown to be impact jetting; chondrules form from the shock-melted material ejected from a protoplanet on impact, making meteorites a byproduct of planet formation.

doi: 10.1038/nature14105

原子物理学:原子の長さスケールでの電子伝搬と誘電遮蔽の直接観察

Direct observation of electron propagation and dielectric screening on the atomic length scale p.342

Attosecond light pulses are now available experimentally, enabling ultrafast processes on the atomic scale to be probed; here the free-electron-like propagation of electrons through ultrathin layers of magnesium is observed in real time.

doi: 10.1038/nature14094

材料化学:近接固定化イオンによる疎水性相互作用の変化

Modulation of hydrophobic interactions by proximally immobilized ions p.347

Chemical force microscopy measurements show that the immobilization of specific cationic groups near non-polar domains produces pronounced changes in the domains’ hydrophobic interaction strengths: charged ammonium groups double interaction strengths, whereas guanidinium groups eliminate measurable interactions.

doi: 10.1038/nature14018

有機化学:銅触媒による動的速度論的不斉アリル位アルキル化反応における非安定化求核剤

Non-stabilized nucleophiles in Cu-catalysed dynamic kinetic asymmetric allylic alkylation p.351

A copper-catalysed dynamic kinetic asymmetric transformation using racemic substrates and alkyl nucleophiles is reported; organometallic reagents are generated in situ from alkenes by hydrometallation, and give highly enantioenriched products under mild reaction conditions.

doi: 10.1038/nature14089

地球化学:地球のウラン同位体循環

The terrestrial uranium isotope cycle p.356

Examination of the global uranium cycle — whereby uranium from the Earth’s crust is first transported to the oceans and then returned, by subduction, to the mantle — shows that the subducted uranium is isotopically distinct from the Earth as a whole and that this signature has been stirred throughout upper mantle, arguably within the past 600 million years.

doi: 10.1038/nature14062

生物工学:ヌクレアーゼを用いないプロモーターレス遺伝子ターゲッティングでマウスの血友病Bを治療する

Promoterless gene targeting without nucleases ameliorates haemophilia B in mice p.360

Promoterless recombinant adeno-associated virus is used without nucleases to target the human coagulation factor IX gene to the liver-expressed albumin locus in haemophilia B mice, with an on-target integration into ~0.5% of the albumin alleles in hepatocytes; stable F9 plasma levels at 7–20% of normal were obtained, leading to normal coagulation times in treated factor-IX-deficient mice.

doi: 10.1038/nature13864

植物科学:保全農業の原則が生産性に対して示す限界と可能性

Productivity limits and potentials of the principles of conservation agriculture p.365

A global meta-analysis of conservation agriculture principles indicates that the potential contribution of no-till to the sustainable intensification of agriculture is more limited than often assumed.

doi: 10.1038/nature13809

進化学:細菌の長期的な表現型進化

Long-term phenotypic evolution of bacteria p.369

A comparative analysis of bacterial growth and genetic phenotypes using hundreds of genome-scale metabolic models reveals a two-stage evolutionary process that consists of a rapid initial phenotypic diversification followed by a slow long-term divergence.

doi: 10.1038/nature13827

神経科学:末梢での味質の神経表現

The neural representation of taste quality at the periphery p.373

Using two-photon microendoscopy and genetically encoded calcium indicators the tuning properties of the first neural station of the gustatory system are explored; results reveal that ganglion neurons are matched to specific taste receptor cells, supporting a labelled line model of information transfer in the taste system.

doi: 10.1038/nature13873

植物科学:保存された相互作用する転写調節因子による植物幹細胞機能の制御

Control of plant stem cell function by conserved interacting transcriptional regulators p.377

Here, plant HAM proteins are shown to physically interact with the transcription factor WUSCHEL and the related WOX proteins, with this interaction driving downstream transcriptional programs and determining the activities of stem cells.

doi: 10.1038/nature13853

免疫学:潜伏感染しているHIV-1ではエスケープ変異が支配的であるため、ウイルス除去には広範なCTL応答が必要となる

Broad CTL response is required to clear latent HIV-1 due to dominance of escape mutations p.381

Despite receiving antiretroviral therapy, most patients with HIV still have latent reservoirs of the virus; here, these reservoirs are shown to be dominated by viruses with cytotoxic T lymphocyte escape mutations, with potential implications for the development of therapeutic vaccines.

doi: 10.1038/nature14053

免疫学:CEACAM1はTIM-3が仲介する寛容と疲弊を制御する

CEACAM1 regulates TIM-3-mediated tolerance and exhaustion p.386

CEACAM1 functions as a novel heterophilic ligand for TIM-3 and is necessary for TIM-3-mediated tolerance, which has marked consequences for inflammation, infection and cancer.

doi: 10.1038/nature13848

分子生物学:ERK/Cdk5経路はPPARγの糖尿病誘発性作用を制御する

An ERK/Cdk5 axis controls the diabetogenic actions of PPARγ p.391

Obesity-linked insulin resistance is a major precursor to the development of type 2 diabetes. Previous work has shown that phosphorylation of PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor γ) at serine 273 by cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) stimulates diabetogenic gene expression in adipose tissues. Inhibition of this modification is a key therapeutic mechanism for anti-diabetic drugs that bind PPARγ, such as the thiazolidinediones and PPARγ partial agonists or non-agonists. For a better understanding of the importance of this obesity-linked PPARγ phosphorylation, we created mice that ablated Cdk5 specifically in adipose tissues. These mice have both a paradoxical increase in PPARγ phosphorylation at serine 273 and worsened insulin resistance. Unbiased proteomic studies show that extracellular signal-regulated kinase (ERK) kinases are activated in these knockout animals. Here we show that ERK directly phosphorylates serine 273 of PPARγ in a robust manner and that Cdk5 suppresses ERKs through direct action on a novel site in MAP kinase/ERK kinase (MEK). Importantly, pharmacological inhibition of MEK and ERK markedly improves insulin resistance in both obese wild-type and ob/ob mice, and also completely reverses the deleterious effects of the Cdk5 ablation. These data show that an ERK/Cdk5 axis controls PPARγ function and suggest that MEK/ERK inhibitors may hold promise for the treatment of type 2 diabetes.

doi: 10.1038/nature13887

構造生物学:ヘテロ二量体型ABC排出輸送体のサブナノメートル分解能低温電子顕微鏡構造

Subnanometre-resolution electron cryomicroscopy structure of a heterodimeric ABC exporter p.396

The subnanometre-resolution electron cryomicroscopy structure of TmrAB, a heterodimeric ABC transport protein, in a nucleotide-free, inward-facing conformation, is determined.

doi: 10.1038/nature13872

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