Science (AAAS) August 22, 2003, Vol.301

Science August 22, 2003, Vol.301

確固とした地位になってきて(Developing a Firm Position)

古典的な世界では、ある物体の位置は明確に定義されているが、量子力学では、位置測定の精度向上は、粒子の運動量に関する情報の喪失という犠牲の元に、もたらされる。古典力学と量子力学の相違は、十分に認知はされているが、しかし、なお、量子力学的な粒子からなるより大きな物体が、どのようにして、それらの"古典的な"特性を発現するのかを理解することは重要である。位置というものは比較測定である、とみなすアプローチを採用することで、Rau たち (p.1081) は、二つの粒子が次第にもつれるようになる一連の散乱相互作用に曝される時、いかにそれらが、明確に定義された分離状態で空間的に局在化するかを示す思考実験を提示している。その提案は、局在化と古典的世界の出現は、もつれの考え方で理解されうることを示唆している。(Wt,KU)

Measurement-Induced Relative-Position Localization Through Entanglement
A. V. Rau, J. A. Dunningham, and K. Burnett
p. 1081-1084.

ハワイの漂流(Hawaiian Drift)

ハワイのエンペラー(天皇) 海山列は、火山活動を引き起こす静止したホットスポットの上を動いている太平洋プレートの動きの跡を残していると考えられてきた。Tardunoたち（p．1064；Stockによる展望記事参照）は、海山列で最も古い部分に沿った光孝(Koko)海山、仁徳(Nintoku)海山、デトロイト海山の年代と当時の緯度を測定した。規模の大きなマントル流によってデータをモデル化することによって、プルームは8100万年前から4700万年前にかけて南方向に急速(年間40ミリメートル)に移動したことを示している。ハワイ海山列から天皇海山列への折れ曲がりはその結果生じたらしい。このように、ホットスポットを固定された規準位置と考えて作られた、プレート移動、真の極運動、マントル対流のモデルは修正する必要があるようだ。(TO,Og,Nk)

GEOPHYSICS:
Hotspots Come Unstuck
Joann Stock
p. 1059-1060.

The Emperor Seamounts: Southward Motion of the Hawaiian Hotspot Plume in Earth's Mantle
John A. Tarduno, Robert A. Duncan, David W. Scholl, Rory D. Cottrell, Bernhard Steinberger, Thorvaldur Thordarson, Bryan C. Kerr, Clive R. Neal, Fred A. Frey, Masayuki Torii, and Claire Carvallo
p. 1064-1069.

分子の橋をスピンが移動

量子ドットはスピンを利用した量子情報処理の分野で注目されている。量子ドット内では、スピンが散乱され難く、比較的長い寿命をもったスピンを生成することができるからである。これまで複数の量子ドットを連結する技術としては、低温条件下での作業が必要であったり、大量複製の困難な加工技術を用いたものがほとんどであった。 OuyangとAwschalomは（P 1074:　8/1のServiceによるニュース記事参照のこと）自己組織化を利用して、共役分子がカップリング（相互作用）する量子ドットの作製に成功した。さらに一方の量子ドットで励起されたコヒーレントなスピンを、その分子の橋を介して他方に移動させることにも成功した。分子エレクトロニクスとスピントロニクスの融合によって、スピンのコヒーレント性を利用した量子情報処理デバイスを大量に構築するための有望な手段が確立されたといえる。 (Ku)

Coherent Spin Transfer Between Molecularly Bridged Quantum Dots
Min Ouyang and David D. Awschalom
p. 1074-1078.

遺伝子発現に対する先制攻撃(Preemptive Strikes Against Gene Expression)

RNA干渉(RNAi)は、ウイルスやトランスポゾンや導入遺伝子によって産生される可能性のある異常な（おそらく二本鎖の）RNA分子を認識して破壊することによって、侵入してくる核酸に対して生物ゲノムを守っている。またRNAiは、分裂酵母のゲノム中のある種の反復配列におけるヘテロクロマチンの生成にも関わっている。Schramkeと Allshire (p. 1069; Matzkeand Matzkeによる展望記事参照)は分裂酵素の研究において、RNAi駆動によるヘテロクロマチン形成がトランスで効力を発揮し、正常に活性状態の真性クロマチン座位からの遺伝子発現を制止することを示した。減数分裂で活性化する遺伝子のサブセットは、RNAi依存した様式で非分裂性の栄養細胞中で抑圧され、これは、ヘテロクロマチンの形成に関わりトランスポゾン近傍の末端反復配列 (LTR) を必要とする。 (Ej,hE)

RNAi Extends Its Reach
Marjori Matzke and Antonius J. M. Matzke
p. 1060-1061.

Hairpin RNAs and Retrotransposon LTRs Effect RNAi and Chromatin-Based Gene Silencing
Vera Schramke and Robin Allshire
p. 1069-1074.

プルトニウムのフォノンを検知(Probing Phonons in Plutonium)

毒性で放射能を帯び、強い電子相互作用を持ち、かつ分析に必要な大きさの結晶成長も難しいこともあいまって、プルトニウムは研究に値する材料である。このような技術的障壁にもかかわらず、Wongたち(p. 1078;Landerによる展望記事参照)は、非弾性X-線散乱の研究結果を報告している。そこでは少量%のガリウムとの合金化により安定化した面心立方構造のδ-Puの格子振動(フォノン構造)を検知している。この結果はPuを記述するのに用いられた最近の理論的研究に対する実験的検証を与えるものである。(KU)

PHYSICS:
Sensing Electrons on the Edge
Gerard H. Lander
p. 1057-1059.

Phonon Dispersions of fcc delta-Plutonium-Gallium by Inelastic X-ray Scattering
Joe Wong, Michael Krisch, Daniel L. Farber, Florent Occelli, Adam J. Schwartz, Tai-C. Chiang, Mark Wall, Carl Boro, and Ruqing Xu
p. 1078-1080.

火星における炭酸塩(Carbonates on Mars)

地球における炭酸塩鉱物は、ごく一般的に堆積物や熱水環境下で形成され、水の豊富な条件下で沈殿し、最終的には大気からの二酸化炭素(CO₂)を取り込む。火星から飛んできた隕石も炭酸塩を含んでおり、このことは火星における水の存在のみならず、CO₂の貯蔵所(sink)であることも示唆している。これまで火星表面でのリモートセンシング（遠隔探査）と現場での測定では、炭酸塩が検知されなかった。Bondfieldたち(p. 1084;Kerrによるニュース記事参照)は、今回火星探査機(Mars Global Surveyor)からのデータを用いて火星表面の塵の中に約3重量%程度の含有量のマグネシウムに富む炭酸塩(マグネサイト)が存在するという分光学的証拠を報告している。含有濃度は少ないながら、そのスペクトルは比較的広範囲に分布しており、このことは過去の火星大気にもっと豊富にあった CO₂を、マグネサイトMgCO₃)として吸い込まれたことを示唆している。(KU,Og,Tk,Nk)

PLANETARY SCIENCE:
Eons of a Cold, Dry, Dusty Mars
Richard A. Kerr
p. 1037-1038.

Spectroscopic Identification of Carbonate Minerals in the Martian Dust
Joshua L. Bandfield, Timothy D. Glotch, and Philip R. Christensen
p. 1084-1087.

止まっては進む、氷河の動き(Stop-and-Go Sliding)

南極大陸西部氷床(West Antarctica Ice Sheet)は、完全に溶けると海面を6メートル上昇させるほどの水を含んでいるので、その流れが進行中の地球温暖化に応答しているかどうかをはっきりさせることに大きな関心が集まっている。Bindschadler たちは、南極大陸西部氷床の大部分が潮汐の1メートル以下の変化に応答して鋭敏にさまざまな動き方をしている、と報じている(p. 1087)。静止状態から、1時間あたり1メートル程度で氷がすべって進む状態までの移行には、ほんの数分しかかからない。こうした変化は、氷の流れは上流から力を受けているが、潮汐の変化に従って下流側では下流側からは変化する海面高さに従って変動する抵抗力を受けて動いていくというモデルと整合している。この断続的な動きは、氷床が、氷河下の条件や海水面の高さの変化にどれほど敏感であるかを示すものになっている。(KF,Og,Nk)

Tidally Controlled Stick-Slip Discharge of a West Antarctic Ice
Robert A. Bindschadler, Matt A. King, Richard B. Alley, Sridhar Anandakrishnan, and Laurence Padman
p. 1087-1089.

転写がうまく進むように(Keeping Transcription Going)

転写を成功裡に起動するには、パッケージされた染色質が、転写機構へのアクセスを許すように再配列されなければならない。染色質のパッケージングが転写の伸長(elongation)フェーズの間にいかに再構築されるかは、あまりわかっていなかった。おそらく、DNAはRNAポリメラーゼの転写に先立ってヌクレオソームから巻きもどされ、酵素が通過した後で置換されないといけない。3つの報告が、伸長された RNAポリメラーゼⅡが染色質といかにして交渉するかを扱っている(Svejstrupによる展望記事参照のこと)。Belotserkovskayaたちは、染色質転写を促進する酵母のタンパク質複合体、FACT複合体が、伸長の際に、ヌクレアソームの不安定化と再組み立てを行なうさまを明らかにした(p. 1090)。Kaplanは、酵母の別のタンパク質、転写伸長因子Spt6が、伸長の間にも正常な染色質構造を維持することによって、潜在性のプロモーターによる異常な転写開始を抑制することを示している(p. 1096)。Saundersたちは、FACT複合体とSpt6が、ショウジョウバエ染色体上のアクティブに転写された遺伝子とも関わっていることを発見した(p. 1094)(KF)。

Tracking FACT and the RNA Polymerase II Elongation Complex Through Chromatin in Vivo
Abbie Saunders, Janis Werner, Erik D. Andrulis, Takahiro Nakayama, Susumu Hirose, Danny Reinberg, and John T. Lis
p. 1094-1096.

Transcription Elongation Factors Repress Transcription Initiation from Cryptic Sites
Craig D. Kaplan, Lisa Laprade, and Fred Winston
p. 1096-1099.

FACT Facilitates Transcription-Dependent Nucleosome Alteration
Rimma Belotserkovskaya, Sangtaek Oh, Vladimir A. Bondarenko, George Orphanides, Vasily M. Studitsky, and Danny Reinberg
p. 1090-1093.

TRANSCRIPTION:
Histones Face the FACT
Jesper Q. Svejstrup
p. 1053-1055.

免疫のがれ（Immune Evasion）

世界人口のほぼ半分が感染しているピロリ菌（Helicobacter pylori）は、胃の慢性感染および持続感染を引き起こす可能性があり、それにより結果的に慢性胃炎、胃潰瘍および十二指腸潰瘍、および悪性腫瘍さえも引き起こす可能性がある。Gebert たち（p. 1099）はここで、どのようにしてH. pyloriがTリンパ球の活性化および増殖を抑制することができるのかを示した。空胞形成性細胞毒素（VacA）は、細菌から分泌され、そしてT細胞受容体シグナル伝達経路を標的とする。VacAは、Ca2+-依存性ホスファターゼであるカルシニューリンの作用を阻害し、その結果、転写因子 NFATの核への輸送をブロックする。NFATは、炎症を誘導することおよび効率的な免疫応答を調節することに関与する遺伝子の発現と協調している。H. pyloriの菌力における免疫抑制の戦略は、その他の慢性的に持続性の細菌病原体についても同様に関与している可能性がある。(NF)

Helicobacter pylori Vacuolating Cytotoxin Inhibits T Lymphocyte Activation
Bettina Gebert, Wolfgang Fischer, Evelyn Weiss, Reinhard Hoffmann, and Rainer Haas
p. 1099-1102.

記憶ってよわいもの（Vulnerable Memory Traces）

うんざりとするほどわかっていることではあるが、記憶は、蓄えることもできれば、失ってしまうこともある。動物において、条件-応答行動を使用して、長期記憶の頑健性およびそれらの健忘性薬物に対する感受性が研究されてきた。実験的な減衰--すなわち、強化刺激が存在しない場合の条件応答の減退--を裏付けるメカニズムは、何なのだろうか？Eisenbergたち（p. 1102）は、2種の異なった刺激に対して応答するように条件付けられたメダカおよびラットにおいて、記憶が行動を制御する能力により評価した場合、記憶は再活性化体験後には"優性"であったが、健忘性処置の作用に対して脆弱であることを示した。(NF)

Stability of Retrieved Memory: Inverse Correlation with Trace Dominance
Mark Eisenberg, Tali Kobilo, Diego E. Berman, and Yadin Dudai
p. 1102-1104.

もう十分だよ(Enough Is Enough)

動物の研究によれば、扁桃体と眼窩前頭皮質は連合学習において重要な役割をはたすことを示している。機能的磁気共鳴画像研究において、Gottfriedたち(p 1104) は、バニラかピーナツバターの臭いを特定の画像と関連をつけるように実験の対象者を学習させた。対象者はバニラアイスかピーナツバターサンドイッチを食べた後に再びテストした結果は、関連付け画像によると、脳の活性が減少していた。対照的に、もう一方の食べ物と関連付けた画像をみると、扁桃体と眼窩前頭皮質の神経の活性の変化はなかった。つまり、期待した報酬に対する認知した意欲が適合学習の強さに影響を及ぼした。(An)

Encoding Predictive Reward Value in Human Amygdala and Orbitofrontal Cortex
Jay A. Gottfried, John O'Doherty, and Raymond J. Dolan
p. 1104-1107.

オーキシン制御における欠点の対策(Overcoming Negatives in Auxin Regulation)

オーキシンという植物ホルモンは、成長と発生の重要な制御因子である。Zhaoたち(p 1107)は、sirtinolという化合物を同定した。sirtinolは、オーキシンによって惹起された生物学的応答と同様な反応を刺激する。また著者は、sirtinolと反応しないシロイヌナズナ変異体を検出するためにスクリーニングし、sir1という変異体を同定した。sir1は、ユビキチンを活性化するE1ようなタンパク質と類似しているタンパク質をコードするのである。この結果は、オーキシンの作用機序の一部として陰性制御因子を急速に分解することを説明できるかもしれない。(An)

SIR1, an Upstream Component in Auxin Signaling Identified by Chemical Genetics
Yunde Zhao, Xinhua Dai, Helen E. Blackwell, Stuart L. Schreiber, and Joanne Chory
p. 1107-1110.