quarta-feira, 16 de março de 2011

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Published online 15 March 2011 | Nature 471, 274 (2011) | doi:10.1038/471274a
News

Giant shock rattles ideas about quake behaviour

Few experts thought the seismic zone off Sendai, Japan, was capable of such violence.
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"This earthquake is a lesson in humility," says Emile Okal, a geophysicist at Northwestern University in Evanston, Illinois, who studies great earthquakes and tsunamis. Few experts had thought that the seismic zone near Sendai, Japan, was capable of producing earthquakes anywhere near as powerful as the magnitude-9.0 shock on 11 March, the largest on record in Japan. Okal and his colleagues want to understand why the event was so much stronger than many people expected — and what it means for seismic risks in Japan and elsewhere around the globe.
The quake happened along a seam in the planet's surface where the Pacific Ocean floor is diving beneath the tectonic plate carrying northern Japan (see 'Collision zone'). That process of subduction triggers the largest earthquakes in the world, such as the magnitude-9.5 Chilean quake in 1960 and the magnitude-9.1 Sumatran quake in 2004. But geophysicists had thought that great subduction-zone earthquakes happened only where younger oceanic crust scrapes its way into the mantle. Older crust, which is cooler and denser, was thought to slide much more readily downward, triggering smaller quakes. And the ocean crust off the northeast part of Japan, having formed about 140 million years ago, is about as old as it can get.
The history of the Sendai region seemed to support that idea. "There has been seismicity but not really great-earthquake seismicity," says Hiroo Kanamori, a seismologist at the California Institute of Technology in Pasadena. In the past few centuries, the subduction zone off the coast of Sendai has generated earthquakes of up to magnitude 8 or so, but nothing as powerful as a 9, which releases 30 times more energy.
Given that history, seismologists in Japan did not consider great earthquakes to be a threat to the Sendai area. And although that region was one of Japan's best-prepared for tsunamis, the high sea walls along much of the coast were built to stop waves far smaller than the 13–15-metre-tall giants that battered the coastline, causing most of the damage and triggering a nuclear crisis.
But some clues suggested that the Sendai region might be capable of greater violence. The giant Sumatran earthquake raised questions about the sea-floor-age hypothesis, because the old subducting crust there should have ruled out a shock of that size, says Okal. And recent geodetic studies across Japan showed that the Sendai region is getting squeezed, as in a vice, by pressure from the plate motions. The warping suggested that the Pacific plate was stuck rather than sliding smoothly beneath Japan, straining the crust.
The strain could only be released in earthquakes, and it builds up so quickly that the size and frequency of earthquakes seen in the recent past would not have been enough to release it, says Thomas Heaton, a geophysicist at the California Institute of Technology. It took last week's quake to do the job — and big as it was, it may not have released all the accumulated strain, says Heaton. "There's still a mystery to this place even with the 9."
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If the subduction zone near Sendai can produce a great quake, then other areas with similarly old ocean crust might too, says Okal, who says that Tonga and the northeastern Caribbean are regions to look at more closely. Clues to rare, great earthquakes may be hidden there — as it seems they were in Sendai.
The last giant tsunami recorded in Sendai struck in 869. Judging from geological traces of two even older tsunami deposits, Koji Minoura, an Earth scientist at Tohoku University in Sendai, and his colleagues proposed in 2001 that giant waves visit the region about every 800–1,100 years (K. Minoura et al. J. Nat. Disaster Sci. 23, 83–88; 2001). Because the last one came in the ninth century, the researchers wrote, "the possibility of a large tsunami striking the Sendai plain is high". 

Nature 471

Publicado on line em 16 março, 2011 | Nature | doi: 10.1038/news.2011.163
Notícias

hormônio feminino pode ser a chave para contraceptivo masculino

Progesterona-sensing molécula que orienta o esperma ao ovo oferece uma solução de fertilidade.
sperm and eggOs espermatozóides são dadas e impulso extra para o ovo pelo hormônio progesterona.René Pascal / Centro de Estudos Europeus Avançados e Pesquisa, em Bonn
Um caminho de esperma de um ovo é mais um curso de obstáculo mortais do que uma corrida pista. A única célula de esperma ejaculado em um milhão que é a sorte de chegar as trompas de Falópio, onde aguardam a fecundação dos ovos, deve conquistar a espessura, as camadas gelatinosas de muco e células ao redor do ovo para atingir o seu prêmio.
Felizmente para o esperma, não existe ajuda. Dois estudos publicados hoje na Nature 2 mostram como a progesterona sentido de esperma, uma hormona sexual feminina, que foi liberada pelas células que rodeia o óvulo. O hormônio pode guiar o esperma para o ovo, bem como dando-lhe um empurrão final para chegar lá, a pesquisa sugere. Os resultados poderiam ser usados ​​para projetar uma nova classe de drogas anticoncepcionais.
"É realmente um avanço significativo em termos de como entendemos o que regula o esperma", afirma Steven Publicover, um biólogo reprodutiva da Universidade de Birmingham, Reino Unido, que não esteve envolvido em nenhum dos estudos.
Em alguns experimentos anteriores, ejaculou esperma humano têm sido mostrados para nadar em direção a áreas com altos níveis de progesterona. O hormônio também faz com que as células de bater sua cauda como chicote com mais força para fazê-lo através do ovo, uma condição chamada de hiperatividade. "Temos boas razões para pensar que a resposta a questões de progesterona, mas é difícil sangrenta fixá-lo", diz Publicover.

Mudando de canal

Os últimos estudos, conduzido por equipes independentes na Alemanha e nos Estados Unidos, que concordou em publicar suas descobertas ao mesmo tempo, mostram que a progesterona ativa um canal moleculares chamados CatSper, que inunda as células de esperma com o cálcio.
Camundongos sem o canal são inférteis, assim como alguns homens com mutações nos genes que tornam, diz Polina Lishko, um biólogo reprodutiva na Universidade da Califórnia, San Francisco, que liderou um dos estudos 2 . O esperma que não fazem CatSper não pode se tornar hiperativo.
equipe Lishko e Kirichok desenvolveu uma forma de medir as correntes elétricas dentro de espermatozóides que são criados pelos íons como o cálcio, semelhante à forma como os neurocientistas registrar a atividade elétrica dos neurônios. Eles descobriram que a adição de progesterona a ejaculou esperma humano aumenta a corrente, e que o tratamento de espermatozóides com drogas que bloqueiam CatSper reduz. Colocar as pilhas em ambientes de alto pH, como os encontrados ao redor do ovo, também ativada CatSper. Uma combinação de altos valores de pH e progesterona alta teve um efeito ainda mais forte.
Uma segunda equipe, liderada por Benjamin Kaupp, um biofísico no Centro de Estudos Europeus Avançados e Pesquisa em Bonn, na Alemanha, chegou à mesma conclusão em suas próprias experiências 1 . Eles também mediram os níveis de cálcio no esperma humano, e descobriram que os efeitos da administração de progesterona são quase instantâneos. Kaupp diz que essa ação rápida deixa pouco tempo para as tradicionais vias de sinalização molecular para agir, e sugere que CatSper se detecta o hormônio sexual e as causas e os níveis de cálcio a subir.
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Problemas com a detecção de progesterona podem explicar alguns casos de infertilidade, diz Kaupp. "Pode ser que alguns ovos não produzem o suficiente de progesterona, ou que alguns espermatozóides não são tão sensíveis à progesterona como os outros."
No entanto, haveria pouca demanda por drogas que ativam a infertilidade CatSper, diz Kaupp, pois a infertilidade já é bem dirigida por fertilização in vitro. Mais promissor, dizem os pesquisadores, são drogas que obste à concepção, impedindo a capacidade do canal para o senso de progesterona - ou para trabalhar em conjunto.
"A conseqüência para o ser humano é que se você poderia bloquear CatSper seria um contraceptivo ideal", diz David Clapham, um bioquímico do Hospital Infantil de Boston, em Massachusetts, cuja equipe descobriu o canal e estão à procura de drogas que inibem a ele. Os espermatozóides são as únicas células conhecido por fazer CatSper, assim como uma droga é improvável que tenha muitos efeitos colaterais. Seria também, presumivelmente, o trabalho, independentemente de se tratar de homens ou mulheres que tomam, porque ela poderia agir sobre os espermatozóides, independentemente da sua localização, acrescenta Lishko. 
  • Referências

    1. Strünker, T. et al . Nature 471, 382-386 (2011).
    2. Lishko, PV , Botchkina, IL & Kirichock, Y. Nature 471, 387-391 (2011).

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