AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science July 5, 2002, Vol.297

速報(In Brevia)
低温での薄膜蒸着と結晶化(Low-Temperature Thin-Film Deposition and Crystallization)

酸化物の膜を形成する方法は蒸着法が主流であったが、その場合生成できる膜は低温の場 合はアモルファスであった。今回、Park たち (p. 65) が開発した方法は、酸化ジルコニ ウムのような加工しにくい酸化物を低温(約130℃)で、しかも、プラスチック基板の上に 結晶性の薄膜を成長させることができる。今回の方法は、沈殿と熱水脱水処理で酸化粉末 を用意することから始まる。水酸基が熱水条件下で400Kという低温で脱水する。この脱水 処理と結晶化処理をいっしょにし、連続的イオン層吸着反応による沈着法 (successive-ionic-layer-adsorption-and-reaction method)を考案した。生成した結晶 薄膜はZn2SiO4、SrO2、MnO2などである 。(Wt)
Low-Temperature Thin-Film Deposition and Crystallization
   Sangmoon Park, Benjamin L. Clark, Douglas A. Keszler, Jeffrey P. Bender, John F. Wager, Thomas A. Reynolds, and Gregory S. Herman
p. 65.

火星地表下に蓄積されている大量の水(Subsurface Martian Water)

マースオデッセイ(火星探査機)2001に搭載されているガンマ線分光計、中性子分光計と高 エネルギー中性子検出器などで、2002年2月より、火星表面から深さ１ｍ以内に存在する 水素成分に起因するガンマ線フラックスと２次中性子の分布マップを作製してきた 。Feldmanたち(p. 75、表紙も参照)、Mitrofanovたち(p. 78)、とBoyntonたち(p. 81)に より提出された30日から60日分のデータは、火星の両極、すなわち60°以上の高緯度地方 において地下30センチから60センチの深さに水の氷（二酸化炭素ではない氷）の層が存在 することを示している(Bellによる展望記事参照)。この、数十センチの厚さを持つ層は 、重量比で20から35%の水の氷を含んでいる。この氷は、多孔質の表土の穴を殆ど埋めて いると考えられる。赤道付近ではこの層の深さはおよそ1mに増加し、水分の量は減少する 。このように、火星では両極に大量の水を蓄えている可能性がある。火星に大量の水が存 在することは、過去において水が豊富だったこと、季節的に変化する水の移動、地表直下 の水や氷の侵食で現在も進行している峡谷の形成を裏付ける。(Na,Nk,Tk)
Maps of Subsurface Hydrogen from the High Energy Neutron Detector, Mars Odyssey
    Mitrofanov, D. Anfimov, A. Kozyrev, M. Litvak, A. Sanin, V. Tret'yakov, A. Krylov, V. Shvetsov, W. Boynton, C. Shinohara, D. Hamara, and R. S. Saunders
p. 78-81.
Distribution of Hydrogen in the Near Surface of Mars: Evidence for Subsurface Ice Deposits
    W. V. Boynton, W. C. Feldman, S. W. Squyres, T. H. Prettyman, J. Brückner, L. G. Evans, R. C. Reedy, R. Starr, J. R. Arnold, D. M. Drake, P. A. J. Englert, A. E. Metzger, Igor Mitrofanov, J. I. Trombka, C. d'Uston, H. Wänke, O. Gasnault, D. K. Hamara, D. M. Janes, R. L. Marcialis, S. Maurice, I. Mikheeva, G. J. Taylor, R. Tokar, and C. Shinohara
p. 81-85.

ナノワイヤをつくるRecAレジスト剤(RecA Resists for Nanowiring)

ナノスケールのエレクトロニクスに向けてのワイヤー形成法の一つは、鋳型としてDNAを 用いることである--長いDNA分子の末端を工夫して相補鎖を持つ成分をハイブリッド形成 させて、その後にメタル化する。Kerenたち（p. 72；Niemeyerによる展望記事参照）は 、大腸菌E. Coliにおいて相同的遺伝子組み換えを起こす主要タンパク質、RecAを用いて メタル化DNAをパターン化出来ることを示している。RecAは一本鎖ＤＮＡ分子に重合し ，その後二本鎖の基質分子にハイブッド化する。RecAを使用して、リソグラフィにより基 質DNAに絶縁性のギャップを形成したり、或いは分岐ネットワークを形成する組み換え反 応を行うことができた。(KU,NF)
NANOTECHNOLOGY:
Tools for the Biomolecular Engineer
   Christof M. Niemeyer
p. 62-63.
Sequence-Specific Molecular Lithography on Single DNA Molecules
   Kinneret Keren, Michael Krueger, Rachel Gilad, Gdalyahu Ben-Yoseph, Uri Sivan, and Erez Braun
p. 72-75.

Dmanisi からの続報(More from Dmanisi)

グルジアのDmanisiにおける調査から、初期のヒトは175万年前にアフリカから移住したこ とが判ってきた。Vekuaたち(p.85;BalterとGibbonsによるニュース記事参照)は、この場 所で見つけた新たな原人の頭骨と下顎骨について報告する。全体としてこれらの化石は 、他の約80万年以前の古い年代の発掘場所の中でも、最も多く個体が採取されたものであ る。これらの標本から、主流グループからきたと考えられている。にもかかわらず、それ らが示す相違点は、初期のヒトの種における形態の変動がどの程度であったがわかる。こ の新たに発見された原人は、比較的小さな脳を持っており、このことは脳サイズの進化は アフリカからの移住したときに決定されたものではないかもしれないことを示唆している 。(TO)
PALEOANTHROPOLOGY:
Were 'Little People' the First to Venture Out of Africa?
   Michael Balter and Ann Gibbons
p. 26-27.
A New Skull of Early Homo from Dmanisi, Georgia
   Abesalom Vekua, David Lordkipanidze, G. Philip Rightmire, Jordi Agusti, Reid Ferring, Givi Maisuradze, Alexander Mouskhelishvili, Medea Nioradze, Marcia Ponce de Leon, Martha Tappen, Merab Tvalchrelidze, and Christoph Zollikofer
p. 85-89.

全ての起源を求めて(Getting to the Root of It All)

何十年にもわたる系統発生の研究にもかかわらず、真核生物の系統樹のルーツがどこのあ るかについては議論が尽きなかった。StechmannとCavalier-Smith（p. 89）は、ほとんど 確実な由来をもつ遺伝子融合を先祖細菌の条件と比較し、起源は後鞭毛類 （opisthokonts）（動物、菌類、Choanozoa）と二繊毛の真核生物（植物、chromist、お よびほとんどの原生動物を含む）に拡散した分岐点の下にあるに違いないことを示した 。この新たな証拠は、真核生物の細胞骨格進化の単純な解釈およびミトコンドリアの構造 の基本的分岐と一致している。また、この結果は、最初の真核生物のルーツの位置付けと その性質の位置付けとを理解する上で、最も大きな実質的進歩であった。(Ej,NF)
Rooting the Eukaryote Tree by Using a Derived Gene Fusion
   Alexandra Stechmann and Thomas Cavalier-Smith
p. 89-91.

オンコジーンのスイッチの切り替え(An On/Off Switch for Oncogenes)

ガン治療のために開発された多くの戦略の中の1つに腫瘍形成に関与しているオンコジ ーンの機能を抑制する薬剤がある。このような薬剤は慢性的に利用すると有毒である可能 性がある。しかし短期間ではオンコジーンの治療が一旦中止されると再活性化する可能性 があるため、効果が無い可能性がある。この後者の可能性を調べるため、Jainたち (p.102, Weinsteinによる展望記事参照)は、よく考えられたマウス遺伝的モデルを利用 して、MYCオンコジーンが短期間不活性化された後再活性化された場合には、MYC誘導腫瘍 には何が生じるかについて研究した。驚いたことに、一過性MYCの不活性化によって新生 物の表現型が永久に消失することを見つけた。もしMYCが取り除かれると骨原性肉腫細胞 は骨細胞に分化する；MYCの再発現では細胞の腫瘍化潜在力を回復することは無かったが 、細胞はアポトーシスを受けた。これらの結果から、オンコジーンの短期間不活性化でも 腫瘍細胞の後成的コンテキストを永久に変更することになり、もとの悪性動作には戻せな いことを示唆している。(Ej,NF)
CANCER:
Enhanced: Addiction to Oncogenes--the Achilles Heal of Cancer
   I. Bernard Weinstein
p. 63-64.
Sustained Loss of a Neoplastic Phenotype by Brief Inactivation of MYC
   Meenakshi Jain, Constadina Arvanitis, Kenneth Chu, William Dewey, Edith Leonhardt, Maxine Trinh, Christopher D. Sundberg, J. Michael Bishop, and Dean W. Felsher
p. 102-104.

量子ドット分子(Quantum Dot Molecules)

分子のように、量子ドットはそれらの大きさや組成を変えることにより、調整可能な離散 的エネルギー準位を有している。Holleitner たち (p.70) は、それぞれのドットを貫く 電子の共トンネル効果(cotunneling) に基づく手法を用いて、二つの量子ドット間の結合 を制御した。そして、彼らは、分子で準位が形成されるのと類似のエネルギースペクトル の発生することを検出した。(Wt)
Probing and Controlling the Bonds of an Artificial Molecule
   Alexander W. Holleitner, Robert H. Blick, Andreas K. Hüttel, Karl Eberl, and Jörg P. Kotthaus
p. 70-72.

その捕獲を止めさせる？(Block That Catch?)

漁業管理は、主に個体群動態（population dynamics）に基づいている。しかし、捕食に 応じて個体群が急激に発達するかもしれず、そしてその個体群が漁獲高を少なくさせるか もしれないと考えられる。ConoverとMunch（p. 94）は、ある有用魚、大西洋ギンザケ （silverside）（Menidia menidia）について、4世代にわたって捕らえた個体群から、大 きいサイズ、小さなサイズ、あるいはランダムのサイズで採取した。大きなサイズの個体 を採取したとき、はじめは全体的な漁獲高は増大したが、すぐに成長の遅い同種の魚が優 位になり始めて、漁獲高は減っていった。小さなサイズの捕獲個体群では、逆のことが起 こった。このようなシフトは、成長が遅い個体群の遺伝子型と成長が早い個体運のそれと の選択により引き起こされた。著者たちは、禁猟保護区を作ることや最大サイズの制限を 施行することは、野生の個体群における遺伝子的多様性（genetic variability）を残す ことが出来るかもしれないと示唆する。(TO,NF)
Sustaining Fisheries Yields Over Evolutionary Time Scales
   David O. Conover and Stephan B. Munch
p. 94-96.

チミジル酸のセカンドソース(Second-Sourcing Thymidylate)

必須DNA前駆体の生合成に関するメカニズムはすべての生物に保存されていると推測され ているかも知れない。しかし、Myllykallioたち（p. 105）は、古典的チミジル酸合成酵 素（ThyA）と配列類似性を持たないタンパク質のクラスの多くは、これと異なるメカニズ ムでチミジル酸を生合成することを示した。これら酵素(ThyX)は、主としてThyAを欠く微 生物遺伝子に限られていたが、ヒトの病原体にも生ずるに及び、薬剤の重要な標的となっ た。展望記事において、Murzinは構造ゲノミックス共同センター(Joint Center for Structural Genomics)により最近得られた、ThyXの構造特徴と機能上の特徴がよく対応付 けられたまれな事例についてコメントしている。(Ej,NF)
An Alternative Flavin-Dependent Mechanism for Thymidylate Synthesis
   Hannu Myllykallio, Gerard Lipowski, Damien Leduc, Jonathan Filee, Patrick Forterre, and Ursula Liebl
p. 105-107.

ナンセンスの埋め合わせ（Compensating for Nonsense）

ナンセンスコドンを導入する変異は、エクソンのスプライシングエンハンサーを破壊する ことにより、転写のオルタナティブ・スプライシングに影響を及ぼす可能性がある 。Wangたち（p. 108）は、正常なT細胞発生の間に、高頻度でインフレームのナンセンス コドンを獲得するT細胞受容体β（TCRβ）遺伝子を調べた。以前の説明とは対照的に、ナ ンセンス-関連オルタナティブスプライシング（NAS）が、エンハンサー非依存的であるこ とを、彼らは示している。そのかわり、ナンセンスコドンは、読み枠を破壊する変異に特 異的に反応するトランスファーRNA依存的スキャニング機構により、オルタナティブ・ス プライシングされたメッセンジャーRNAを亢進制御するようである。（NF）
Alternatively Spliced TCR mRNA Induced by Disruption of Reading Frame
   Jun Wang, John I. Hamilton, Mark S. Carter, Shulin Li, and Miles F. Wilkinson
p. 108-110.

それでとどめる（Sticking with It）

細胞系列の特殊化には、ある場合には可逆的である可能性がある初期の決定を必要とする 。転写因子Pax5は、非-B細胞遺伝子の抑制を介したB細胞系列への導入およびB細胞-特異 的遺伝子プロファイルの確立を必要とする。Pax5遺伝子を条件付きで不活性化した後に 、Mikkolaたち（p. 110）は、拘束された初期B細胞の発生プログラムを初期化することが できるを見出した。その結果、これらの細胞から、in vivoおよびin vitroにおいて、そ の他の骨髄細胞系列およびリンパ様細胞系列を導き出すことができた。初期系列維持に対 するこのタイプの持続的制御は、細胞の運命決定を維持する際の重要な一般原則を証明す るかもしれない。（NF）
Reversion of B Cell Commitment upon Loss of Pax5 Expression
   Ingvild Mikkola, Barry Heavey, Markus Horcher, and Meinrad Busslinger
p. 110-113.

心臓まで分解が影響(Taking Degradation to Heart)

タンパク質分解のユビキチン経路は、哺乳類の細胞の主要な調節ネットワークとして注目 を集めてきた。ユビキチン依存性分解の時、アルギニンがタンパク質のアミノ末端に抱合 することが普通であるが、アルギニン化の生理学的機能はまだ不明である。Kwonたち(p. 96)は、この修飾を触媒するアルギニン-tRNA-タンパク質転移酵素（ATE-1）の一つが遺伝 的に欠乏しているマウスを生成し、胚が心臓発生と血管形成との欠損のため死亡すること を発見した。著者は、この初期の心臓欠損のメカニズムの可能性も発見した。すなわちそ れは、ATE-1によってアルギニン化される前にアミノ末端のシステインが酸化されること であり、これによれば、アミノ末端のアルギニン化は、酸素センサーとして機能する可能 性が示唆される。(An,NF)
An Essential Role of N-Terminal Arginylation in Cardiovascular Development
   Yong Tae Kwon, Anna S. Kashina, Ilia V. Davydov, Rong-Gui Hu, Jee Young An, Jai Wha Seo, Fangyong Du, and Alexander Varshavsky
p. 96-99.

カビを崩壊させる(Breaking the Mold)

ショウジョウバエは、細菌と真菌の感染の対策として、肝臓に相当する昆虫の脂肪体から 抗菌性ペプチドを分泌することにより、細菌と真菌の感染から身を守る。グラム陽性菌と 真菌に対するこの応答を惹起するために必要な機構が、Toll経路によって提供される。こ のToll経路は、その内因性リガンド、Spaetzleのタンパク分解性切断型の結合によって活 性化される。変異原性スクリーニングを用いて、Ligoxygakisたち(p 114)は、ペルセポネ （persephone）というセリンプロテアーゼ遺伝子の変異体を同定した。この変異体は 、Toll依存の抗真菌性応答を抑制した。Toll経路の他の活性化因子と 異なって、ペルセポネは固有な微生物認識ドメインを持たない。このことから 、Spaetzle切断の惹起のため、上流の真菌受容体に依存することが示唆される。(An,NF)
Activation of Drosophila Toll During Fungal Infection by a Blood Serine Protease
   Petros Ligoxygakis, Nadège Pelte, Jules A. Hoffmann, and Jean-Marc Reichhart
p. 114-116.

ポリマー中の鎖集団(Chain Gangs in Polymers)

光が物質と相互作用すると熱が発生して、ホットスポットから離れたところで局所的な動 きをもたらす。それに比べて、絞り込まれたレーザー光が小さな粒子と相互作用すると光 学的なトラップが形成されて、溶液中でのその存在位置で粒子がピン留めされる 。Sigelたち(p.67)は、レーザー光が溶液中でポリマー鎖の濃度増加を引き起こし、一時 的な「記録(Write)」ドットパターンやラインパターン形成が可能となる新しい光学的効 果を観察した。詳しくは理解されてはいないが、このような記録が生じるための幾つかの 条件が同定されている。ポリマは二重結合を持つこと、からみ合いが出来るぐらいの長い ポリマー鎖であること、更に溶媒より高い屈折率を持つ必要がある。(KU)
Pattern Formation in Homogeneous Polymer Solutions Induced by a Continuous-Wave Visible Laser
   R. Sigel, G. Fytas, N. Vainos, S. Pispas, and N. Hadjichristidis
p. 67-70.

強弱への順応(Adusting to Ups and Downs)

光合成は、化学的アウトプットが細胞の消費速度を超えないよう制御されている。高い強 度の光がある条件下で生じうる過剰なアウトプットは、光酸化による損傷を与えることが ある。Kulheimたちは、太陽光の過剰な入力を消散させる補助となる非光化学的消光 （quenching）の順応における意義をシロイヌナズナにおいて調べ、このプロセスが、定 常的な高い強度の照射にではなく、光強度の急速な変化に対する順応の際に重要であると いうことを示している(p. 91)。(KF,NF)
Rapid Regulation of Light Harvesting and Plant Fitness in the Field
   Carsten Külheim, Jon Ågren, and Stefan Jansson
p. 91-93.

魚における免疫不全(Immune Deficiency in Fish)

魚における免疫不全（Immune Deficiency in Fish） リバース・ジェネティクスのアプローチが発達することにより、ショウジョウバエや線虫 、マウスなどいくつかのモデル生物における遺伝子機能の研究の大きな助けとなってきた 。しかし、もう一つの脊椎動物モデルであるゼブラフィッシュについての方法は不十分 、ないしは存在しなかった。Wienholdsたちは、標的選択的変異原性アプローチを用いて 、配列が知られている遺伝子におけるポイント変異ミューテーションを生成した(p. 99)。彼らは、免疫グロブリンの組み立てにおけるV(D)J組換えに必要とされる遺伝子 rag1の役割を調べ、変異を有する魚が、リンパ球におけるV(D)J再配置を産み出すことが できなかったことを示している。このように、この研究は、ゼブラフィッシュ遺伝子の解 析のための大規模リバース・ジェネティクス学法を提供するだけでなく、免疫系の研究に おいてゼブラフィッシュを用いることができることを示すものになっている。(KF,NF)
Target-Selected Inactivation of the Zebrafish rag1 Gene
   Erno Wienholds, Stefan Schulte-Merker, Brigitte Walderich, and Ronald H. A. Plasterk
p. 99-102.
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