目次

Editorials

世界は、ブラジルの例に倣って、森林の保護・回復のためにもっと行動すべきだ。

Tree cheers p.5

The world must follow Brazil’s lead and do more to protect and restore forests.

doi: 10.1038/520005b

英国政府機関で働く科学者がメディアで自由に話ができなくなることは、情報公開の後退であり、科学政策の議論の妨げになる。

Communication breakdown p.5

A policy change that could discourage UK government scientists from talking to the media is a backwards step. All researchers need to speak up to put science on the political agenda.

doi: 10.1038/520005a

二足歩行の進化についての謎はいまだに多いが、驚くほど単純な受動的装具で、歩行の際のふくらはぎの筋肉の負担が軽減できることが分かった。

Walking 2.0 p.6

A passive device that augments calf muscles improves on natural selection’s best effort.

doi: 10.1038/520006a

News

米国のアレン脳科学研究所が、脳機能の解明に役立つニューロンの百科事典の作成を目指す「BigNeuron project」を発表。

Neuron encyclopaedia fires up to reveal brain secrets p.13

But effort to catalogue brain’s building blocks may stoke disagreements over classification.

doi: 10.1038/520013a

2°Cという地球温暖化の抑制目標をめぐって、いろいろな問題が。

Global-warming limit of 2 °C hangs in the balance p.14

Panel creates scientific baseline for debate about climate reparations.

doi: 10.1038/nature.2015.17202

英国の次の総選挙では、少数政党の影響力が増すと予想されるが、その科学政策は?

UK election: Upstart parties set out science plans p.16

What the rising influence of the Greens, UKIP and the Scottish National Party means for research policy.

doi: 10.1038/520016a

より小型な酵素の発見で、遺伝子編集を用いた遺伝病の治療が一歩近くに。

Mini enzyme moves gene editing closer to the clinic p.18

Discovery expands potential CRISPR toolbox for treating genetic diseases in humans.

doi: 10.1038/520018a

News Features

環境:アマゾンのための戦い

Stopping deforestation: Battle for the Amazon p.20

ブラジルは熱帯雨林の破壊との戦いに成功を収めたが、危うい勝利であり、後に続く他国にとって学ぶことは多い。

doi: 10.1038/520020a

医学:血液を節約して、命を救おう

Evidence-based medicine: Save blood, save lives p.24

現代医学は、膨大なコストがかかる輸血に必要以上に頼っているため、その削減を目指す取り組みが行われている。

doi: 10.1038/520024a

News & Views

量子物理学:2個の原子をまとめる

Quantum physics: Two-atom bunching p.36

ホン–オウ–マンデル効果によれば、ビームスプリッタ-の2つの入力ポートに同時に入射された2つの全く同じ量子粒子は、必ず一塊となって同じ1つの出力ポートから出てくることになる。この効果がヘリウム4原子を使って実証された。

doi: 10.1038/520036a

がん:p53の腫瘍抑制活性の謎を解明するための手掛かり

Cancer: A piece of the p53 puzzle p.37

フェロトーシスと呼ばれる、鉄に依存して起こるタイプの細胞死は、p53の腫瘍抑制活性の一部であることが示された。この知見は、p53タンパク質ががん発生を防止する仕組みについての全く新しい手掛かりを与えてくれる。

doi: 10.1038/nature14374

生物多様性:土地利用という問題

Biodiversity: Land use matters p.38

局所スケールでのメタ解析から、土地利用の変化が種の豊かさを全球平均でほぼ8.1%低下させていることが明らかになった。これは主に、農耕地と牧草地が大幅に増加した結果である。

doi: 10.1038/520038a

惑星科学:星が「子を食らう」のを防ぐ仕組み

Planetary science: Preventing stars from eating their young p.40

新たに形成中の巨大惑星コアが親星に向かってらせん状に急降下するのを防ぐ仕組みが見つかった。これによって、土星や木星のような惑星が現在見られる位置を占めている理由が説明できるかもしれない。

doi: 10.1038/520040a

植物科学:非コードRNAにコードされている調節性ペプチド

Plant biology: Coding in non-coding RNAs p.41

マイクロRNA塩基配列の前駆体の非コード領域、つまり「ジャンク」と考えられてきた領域にコードされているペプチドが見つかり、遺伝子調節の今まで知られていなかった部分が明らかになってきた。このような非コード塩基配列は、結局のところはジャンクではないのかもしれない。

doi: 10.1038/nature14378

動物学:ドラゴンの復活

Zoology: Here be dragons p.42

ドラゴンを伝説や空想の産物として片付けることがもう不可能であることを示す証拠が増えつつある。こうした証拠はまた、全球の気候に対する人為起源の影響が、このような巨獣が復活する道をうかつにも作り出しかねないことを示している。

doi: 10.1038/520042a

Articles

生態学:局所的な陸上生物多様性に対する土地利用の全球的影響

Global effects of land use on local terrestrial biodiversity p.45

Analysis of a global data set of local biodiversity comparisons reveals an average 13.6% reduction in species richness and 10.7% reduction in abundance as a result of past human land use, and projections based on these data under a business-as-usual land-use scenario predict further substantial loss this century, unless strong mitigation efforts are undertaken to reverse the effects.

doi: 10.1038/nature14324

神経科学:重度自閉症におけるδカテニン機能の喪失

Loss of δ-catenin function in severe autism p.51

In severe autism, deleterious variants at conserved residues are enriched in patients arising from female-enriched multiplex families, enhancing the detection of key autism genes in modest numbers of cases.

doi: 10.1038/nature14186

がん:腫瘍抑制に際して起こるフェロトーシスはp53を介した作用である

Ferroptosis as a p53-mediated activity during tumour suppression p.57

p53 suppresses expression of SLC7A11, a key component of the cystine/glutamate amino acid transport machinery, leading to inhibition of cystine uptake and promoting ferroptosis, an iron-dependent form of cell death.

doi: 10.1038/nature14344

Letters

惑星科学:惑星加熱は惑星コアの内側移動を妨げる

Planet heating prevents inward migration of planetary cores p.63

Modelling of planetary formation reveals that asymmetries in the temperature rise associated with accretion produce a torque that counteracts inward migration, suggesting how the conditions for giant-planet formation may arise.

doi: 10.1038/nature14277

量子物理学:原子のホン–オウ–マンデル実験

Atomic Hong–Ou–Mandel experiment p.66

The Hong–Ou–Mandel effect—in which two indistinguishable photons that enter a 50:50 beam-splitter are found only as a pair at one of the two outputs, leading to a dip in the coincidence rate of the detectors—is now realized with 4He atoms instead of photons; this opens the way to performing basic quantum-physics experiments with mechanical observables of massive particles.

doi: 10.1038/nature14331

ナノスケールデバイス:超低しきい値の単層半導体ナノ共振器レーザー

Monolayer semiconductor nanocavity lasers with ultralow thresholds p.69

A miniature laser is reported that uses two-dimensional tungsten diselenide as the active medium, which is placed on a photonic crystal membrane that acts as the laser cavity; the laser emits visible light, with an ultralow pump threshold.

doi: 10.1038/nature14290

バイオセンサー:核磁気共鳴で読み取れる高感度ナノプローブとしての形状変化する磁性集合体

Shape-changing magnetic assemblies as high-sensitivity NMR-readable nanoprobes p.73

A shape-changing sensor made of pairs of magnetic disks spaced by swellable hydrogel material removes all need for optical access by operating in the nuclear magnetic resonance (NMR) radio-frequency spectrum.

doi: 10.1038/nature14294

光化学:溶液中におけるFe(CO)5の配位子交換ダイナミクスの軌道特異的マッピング

Orbital-specific mapping of the ligand exchange dynamics of Fe(CO)5 in solution p.78

Mapping the frontier-orbital interactions with atom specificity using X-ray laser-based femtosecond-resolution spectroscopy reveals that spin crossover and ligation determine the sub-picosecond excited-state dynamics of a transition-metal complex in solution.

doi: 10.1038/nature14296

古生物学:前期デボン紀のステム顎口類に見られる硬骨魚類様の頭蓋状態

Osteichthyan-like cranial conditions in an Early Devonian stem gnathostome p.82

A new analysis of a 415-million-year-old fossil fish head originally described as from an early osteichthyan (bony fish) puts it instead as the sister group of the gnathosomes (jawed vertebrates), and suggests that the extinct acanthodians were relatives of cartilaginous fishes.

doi: 10.1038/nature14065

進化学:ヘビの身体形態の進化は羊膜類のHox遺伝子機能におけるホモプラシーを示す

Evolution of the snake body form reveals homoplasy in amniote Hox gene function p.86

Traditionally, the vertebral column of snakes was thought to have lost regionalization; Hox regionalization is now shown to be maintained in snakes, suggesting that gradational vertebral column regionalization is primitive to amniotes.

doi: 10.1038/nature14042

植物科学:マイクロRNAの一次転写産物は調節性ペプチドをコードしている

Primary transcripts of microRNAs encode regulatory peptides p.90

Plant primary microRNA (miRNA) transcripts (pri-miRNAs) are not just a source of miRNAs but can also encode regulatory peptides (miPEPs) that enhance the accumulation, and so the effect, of the corresponding mature miRNAs—an observation that may have agronomical applications.

doi: 10.1038/nature14346

神経科学:視床下部ニューロンで見られる、MC4RとKir7.1の間のGタンパク質非依存性の共役

G-protein-independent coupling of MC4R to Kir7.1 in hypothalamic neurons p.94

α-MSH and AgRP, two hypothalamus-derived peptides with opposing actions on the melanocortin-4 receptor (MC4R), modulate neurons driving feeding behaviour; although previous downstream mechanisms of cellular modulation by these peptides have been determined, here α-MSH and AgRP are shown to regulate neural activity by coupling MC4R to Kir7.1 potassium channels and closing or opening them, respectively.

doi: 10.1038/nature14051

細胞微生物学:マウス・セグメント細菌のin vitroでの増殖および宿主との相互作用

Growth and host interaction of mouse segmented filamentous bacteria in vitro p.99

Development of a segmented filamentous bacteria and host cell co-culturing system that supports filamentation, segmentation, and differentiation to release viable infectious intracellular offspring.

doi: 10.1038/nature14027

免疫学:共生細菌と樹状細胞の相互作用は防御皮膚免疫の独特な特徴を指定している

Commensal–dendritic-cell interaction specifies a unique protective skin immune signature p.104

Defined skin commensal bacteria elicit a dermal dendritic-cell-dependent, long-lasting, commensal-specific CD8+ T-cell response that promotes protection against pathogens while preserving tissue homeostasis.

doi: 10.1038/nature14052

構造生物学:デングウイルスに対するヒト広範囲中和抗体の認識決定要因

Recognition determinants of broadly neutralizing human antibodies against dengue viruses p.109

Human antibodies in complex with the soluble dimeric form of the dengue virus envelope protein E recognize a quaternary epitope and exhibit strong neutralizing activity against all four virus serotypes.

doi: 10.1038/nature14130

分子生物学:Tel1ATMを介した干渉は減数分裂時の二本鎖切断形成のクラスター化を抑制する

Tel1ATM-mediated interference suppresses clustered meiotic double-strand-break formation p.114

Meiotic recombination is a critical step in gametogenesis for many organisms, enabling the creation of genetically diverse haploid gametes. In each meiotic cell, recombination is initiated by numerous DNA double-strand breaks (DSBs) created by Spo11, the evolutionarily conserved topoisomerase-like protein, but how these DSBs are distributed relatively uniformly across the four chromatids that make up each chromosome pair is poorly understood. Here we employ Saccharomyces cerevisiae to demonstrate distance-dependent DSB interference in cis (in which the occurrence of a DSB suppresses adjacent DSB formation)—a process that is mediated by the conserved DNA damage response kinase, Tel1ATM. The inhibitory function of Tel1 acts on a relatively local scale, while over large distances DSBs have a tendency to form independently of one another even in the presence of Tel1. Notably, over very short distances, loss of Tel1 activity causes DSBs to cluster within discrete zones of concerted DSB activity. Our observations support a hierarchical view of recombination initiation where Tel1ATM prevents clusters of DSBs, and further suppresses DSBs within the surrounding chromosomal region. Such collective negative regulation will help to ensure that recombination events are dispersed evenly and arranged optimally for genetic exchange and efficient chromosome segregation.

doi: 10.1038/nature13993

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