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Editorials

古代人のDNAの研究では、専門分野の異なる研究者が、互いの関心や見解の違いに留意しながら慎重に進める必要がある。

On the use and abuse of ancient DNA p.559

Researchers in several disciplines need to tread carefully over shared landscapes of the past.

doi: 10.1038/d41586-018-03857-3

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フェイスブックの個人データ不正利用疑惑問題は、研究者が倫理問題をより深刻に捉えるべきであることを再認識させるものだ。

Cambridge Analytica controversy must spur researchers to update data ethics p.559

A scandal over an academic’s use of Facebook data highlights the need for research scrutiny.

doi: 10.1038/d41586-018-03856-4

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米国のSONIC Drive-In社が発売する牛肉とキノコのブレンド・ハンバーガーは、健康と環境問題の両方に効果があるかもしれない。

Mushrooms: coming soon to a burger near you p.560

Mushroom–beef blends can tackle expanding waistlines and carbon footprints.

doi: 10.1038/d41586-018-03855-5

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News

コロンビアのアルツハイマー病研究者たちが、タウタンパク質に照準を合わせた最先端の脳画像化研究を。

Pioneering Alzheimer’s study in Colombia zeroes in on enigmatic protein p.567

Researchers tracking a genetic mutation that causes an early-onset form of the disease hope to uncover new drug targets.

doi: 10.1038/d41586-018-03848-4

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4つの3D印刷技術をまとめた複合プリンターによって、複雑な電子デバイスが1回の印刷で作製可能に。

Four-in-one 3D printer paves way for custom-made robots and phones p.569

Experimental device is a route to printing smartphones and other electronics.

doi: 10.1038/d41586-018-03446-4

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漁業に深刻な被害を与えるプランクトンの大量発生を予測しようと、自動化システムの研究が。

Ocean scientists work to forecast huge plankton blooms in Arabian Sea p.569

An operational forecast could help countries prepare for booms in these tiny marine creatures.

doi: 10.1038/d41586-018-03698-0

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カロリーを15%低減させた食事によって老化が遅くなるという臨床試験結果が。

Reduced-calorie diet shows signs of slowing ageing in people p.570

Most comprehensive study yet demonstrates that cutting people’s energy intake turns down their metabolism.

doi: 10.1038/d41586-018-03431-x

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欧州宇宙機関が、太陽系外惑星の大気を観測するARIEL計画にゴーサインを。

First space mission dedicated to exoplanet atmospheres gets green light p.571

Scientists hope to learn what makes a ‘typical’ solar system from the European Space Agency’s €450-million probe.

doi: 10.1038/d41586-018-03445-5

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トランプ政権の予算教書を連邦議会が無視し、米国の2018年度科学研究予算は大幅増の見込みに。

US science agencies set to win big in budget deal p.572

Lawmakers are set to vote this week on legislation that includes significant funding increases for many science agencies.

doi: 10.1038/d41586-018-03700-9

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News Features

歴史:共通点を見いだす闘い

Divided by DNA: The uneasy relationship between archaeology and ancient genomics p.573

古代ゲノムは、先史時代の人類の研究を大きく進展させているが、考古学者と遺伝学者の見解の食い違いを生むこともある。

doi: 10.1038/d41586-018-03773-6

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News & Views

感覚系:イオンチャネルのトリオが痛みを伴う熱を感知する

Sensory systems: A trio of ion channels takes the heat p.591

これまでに特定されたさまざまな温度感受性イオンチャネルの中で、3つのイオンチャネルが協調して、痛みを伴う熱を感知し防御反射を起こすことが、今回見いだされた。

doi: 10.1038/d41586-018-02663-1

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惑星科学:火星の海は初期に形成された

Planetary science: Oceans on Mars formed early p.592

今回、火星の太古の海岸線と推定される地形の形状から、こうした地形は巨大な火山地域の成長によって変形したことが示された。この知見は、初期火星の気候学、地質学、水文学に影響してくる。

doi: 10.1038/d41586-018-03415-x

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化学:有機合成を設計するAI

Chemistry: AI designs organic syntheses p.592

有効な化学合成計画を案出するソフトウエアはこれまで、研究者が入力する規則に依存していた。今回、人工知能プログラムが自力で規則を習得するシステムが報告されている。

doi: 10.1038/d41586-018-03774-5

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材料科学:翅の折り紙

Materials science: Wing origami p.594

折り紙に基づく従来の構造設計手法は、折り畳みパターンの範囲が限定されている。今回、ハサミムシの翅に着想を得た方法によって、これまでの方法では作製できなかった構造体が作製された。

doi: 10.1038/d41586-018-03775-4

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免疫学:キラーT細胞が示すやさしい側面

Immunology: Killer T cells show their kinder side p.594

免疫系は、侵入微生物に応答して身体を守る。しかし、有用な常在微生物に対する攻撃をどのように防いでいるのだろうか。今回、免疫細胞が有益な細菌を感知して応答できるようにしている経路が特定された。

doi: 10.1038/d41586-018-03510-z

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代謝学:健康な糖尿病の洞窟魚という難問

Metabolism: The healthy diabetic cavefish conundrum p.595

メキシコの洞窟魚の一部は、血糖の調節に影響を及ぼすインスリン受容体タンパク質に変異を持つ。ヒトでは同じ変異によって糖尿病や健康障害が生じるが、この洞窟魚は糖尿病様の状態でありながら健康ですくすくと育つ。

doi: 10.1038/d41586-018-03242-0

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心臓学:急性心不全の渦

Cardiology: The tornadoes of sudden cardiac arrest p.597

複数の手法の巧みな組み合わせによって、突然心臓死の多くの症例の原因である電気的な活動と機械的な活動の波を3Dで同時に可視化することが、今回初めて可能になった。

doi: 10.1038/d41586-018-01950-1

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Articles

量子物理学:シリコンにおけるコヒーレントなスピン–光子インターフェース

A coherent spin–photon interface in silicon p.599

A single spin in silicon is strongly coupled to a microwave-frequency photon and coherent single-spin dynamics are observed using circuit quantum electrodynamics.

doi: 10.1038/nature25769

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化学:ディープニューラルネットワークと記号的AIを用いる化学合成計画

Planning chemical syntheses with deep neural networks and symbolic AI p.604

Deep neural networks and Monte Carlo tree search can plan chemical syntheses by training models on a huge database of published reactions; their predicted synthetic routes cannot be distinguished from those a human chemist would design.

doi: 10.1038/nature25978

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遺伝学:神経発達障害における調節エレメントのde novo変異

De novo mutations in regulatory elements in neurodevelopmental disorders p.611

Analysis of rare de novo mutations in gene regulatory elements suggests that 1–3% of patients with neurodevelopmental disorders carry such mutations in elements that are active in the fetal brain.

doi: 10.1038/nature25983

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神経科学:傍小脳脚核のCGRPニューロンによる危険の符号化

Encoding of danger by parabrachial CGRP neurons p.617

Single-cell recordings show that CGRP-expressing neurons in the parabrachial nucleus in mice respond to both noxious stimuli and signals of feeding satiety.

doi: 10.1038/nature25511

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微生物学:非抗生物質治療薬がヒトの腸内細菌に及ぼす広範な影響

Extensive impact of non-antibiotic drugs on human gut bacteria p.623

A screen of more than 1,000 drugs shows that about a quarter of the non-antibiotic drugs inhibit the growth of at least one commensal bacterial strain in vitro.

doi: 10.1038/nature25979

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Letters

天文学:暗黒物質を持たない銀河

A galaxy lacking dark matter p.629

Galaxies normally have far more dark matter than normal matter, but the dynamics of objects within the ultra-diffuse galaxy NGC1052–DF2 suggest that it has a very little dark matter component.

doi: 10.1038/nature25767

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量子物理学:シリコン中のプログラム可能な2キュービット量子プロセッサー

A programmable two-qubit quantum processor in silicon p.633

A two-qubit quantum processor in a silicon device is demonstrated, which can perform the Deutsch–Josza algorithm and the Grover search algorithm.

doi: 10.1038/nature25766

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物性物理学:強磁性カゴメ金属中の質量を持つディラックフェルミオン

Massive Dirac fermions in a ferromagnetic kagome metal p.638

Fe3Sn2 hosts massive Dirac fermions, owing to the underlying symmetry properties of the bilayer kagome lattice in the ferromagnetic state and the atomic spin–orbit coupling.

doi: 10.1038/nature25987

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惑星科学:海岸線の変形から得られた火星の海洋の形成時期

Timing of oceans on Mars from shoreline deformation p.643

Ancient shorelines on Mars must have formed before and during the emplacement of the Tharsis volcanic province, instead of afterwards as previously assumed, suggesting that oceans on Mars formed early.

doi: 10.1038/nature26144

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代謝学:洞窟魚のインスリン抵抗性は栄養制限環境への適応である

Insulin resistance in cavefish as an adaptation to a nutrient-limited environment p.647

Cavefish populations of the Mexican tetra, Astyanax mexicanus, carry a mutation in the insulin receptor gene that renders them insulin- and starvation-resistant relative to surface populations of the same species.

doi: 10.1038/nature26136

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進化学:後期ネアンデルタール人の遺伝史の再構築

Reconstructing the genetic history of late Neanderthals p.652

Genetic similarity among late Neanderthals is predicted well by their geographical location, and although some of these Neanderthals were contemporaneous with early modern humans, their genomes show no evidence of recent gene flow from modern humans.

doi: 10.1038/nature26151

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画像化技術:実社会での応用へ向けたウエアラブルシステムによる被験者の動きに対応可能な脳磁図装置

Moving magnetoencephalography towards real-world applications with a wearable system p.657

A new magnetoencephalography system allows high-spatiotemporal-resolution imaging of human brain function in moving subjects.

doi: 10.1038/nature26147

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感覚系:急性侵害性熱感知は、セットになった3つのTRPチャネルによって仲介される

A TRP channel trio mediates acute noxious heat sensing p.662

Three transient receptor potential channels (TRPA1, TRPV1 and TRPM3) mediate sensitivity to acute noxious heat in mice in a redundant system; mice lacking all three show severe deficits in heat sensing, whereas double-knockout mice do not.

doi: 10.1038/nature26137

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心臓学:心細動中の電気機械的な渦糸

Electromechanical vortex filaments during cardiac fibrillation p.667

Using optical mapping and 3D ultrasound, the dynamics and interactions between electrical and mechanical phase singularities were analysed by simultaneously measuring the membrane potential, intracellular calcium concentration and mechanical contractions of the heart during normal rhythm and fibrillation.

doi: 10.1038/nature26001

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代謝学:肥満状態で肝細胞が分泌するDPP4は脂肪組織の炎症とインスリン抵抗性を促進する

Hepatocyte-secreted DPP4 in obesity promotes adipose inflammation and insulin resistance p.673

Obesity-induced metabolic disease involves functional integration among several organs via circulating factors, but little is known about crosstalk between liver and visceral adipose tissue (VAT). In obesity, VAT becomes populated with inflammatory adipose tissue macrophages (ATMs). In obese humans, there is a close correlation between adipose tissue inflammation and insulin resistance, and in obese mice, blocking systemic or ATM inflammation improves insulin sensitivity. However, processes that promote pathological adipose tissue inflammation in obesity are incompletely understood. Here we show that obesity in mice stimulates hepatocytes to synthesize and secrete dipeptidyl peptidase 4 (DPP4), which acts with plasma factor Xa to inflame ATMs. Silencing expression of DPP4 in hepatocytes suppresses inflammation of VAT and insulin resistance; however, a similar effect is not seen with the orally administered DPP4 inhibitor sitagliptin. Inflammation and insulin resistance are also suppressed by silencing expression of caveolin-1 or PAR2 in ATMs; these proteins mediate the actions of DPP4 and factor Xa, respectively. Thus, hepatocyte DPP4 promotes VAT inflammation and insulin resistance in obesity, and targeting this pathway may have metabolic benefits that are distinct from those observed with oral DPP4 inhibitors.

doi: 10.1038/nature26138

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がん:タンパク質ヒスチジンホスファターゼLHPPは腫瘍抑制因子である

The protein histidine phosphatase LHPP is a tumour suppressor p.678

Decreased expression of histidine phosphatase LHPP, a novel tumour suppressor, results in increased global histidine phosphorylation and hepatocellular carcinoma.

doi: 10.1038/nature26140

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生物工学:微生物による化学物質産生のための、改変した細胞代謝の光遺伝学的調節

Optogenetic regulation of engineered cellular metabolism for microbial chemical production p.683

Finely tuned optogenetic control of engineered Saccharomyces cerevisiae enhances the biosynthesis of valuable products such as isobutanol in laboratory-scale fermenters.

doi: 10.1038/nature26141

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