Nature杂志2015年7月亮点研究速览

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 10:52:17

作者： T.Shen
来源：生物谷

一、封面故事：以成年斑马鱼为基础的骨髓移植系统

本期封面所示为人工培育出的用作一个新颖的、有竞争力的骨髓移植系统的成年斑马鱼。 “造血干细胞和祖细胞”(HSPC)移植(通过骨髓或周边血液祖细胞的输入进行)在临床上被用来治疗血液和免疫系统的某些癌症和疾病，但我们对HSPC怎样嫁接到移植对象上仍然知之甚少。Leonard Zon及同事通过成年斑马鱼建立了一个有竞争力的骨髓移植系统，在其中嫁接情况通过对肾脏(成年造血点)的活体荧光成像进行测定。通过采用这一模型来筛选“嫁接增强”活性，作者发现 “环氧-二十碳三烯酸” (EET) (其中包括11，12-EET和14，15-EET)是能够通过一个由转录因子Runx1介导的表达程序的激活来增强嫁接和HSPC分化的药物。EET的这种活性在小鼠身上保留了下来，说明EET可能具有促进骨髓移植的临床潜力。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 10:52:36

二、父母关系远近与身高和智力有关

对102个群组和超过35万个体进行的这项联合元分析，通过观察连续纯合子片段(ROH，沿其全部长度被推断为纯合性的片段)研究了纯合性对具有公共卫生重要性的性状的影响。通过关注16个与健康相关的量化性状，作者在全部连续纯合子片段与四个复杂性状之间发现了在统计上具有显着性的联系，这四个性状分别是：身高、一秒用力呼气肺活量、一般认知能力和教育程度。在每一种情况下，纯合性的增加都与性状值的降低相关。没有发现全基因组纯合性对血压和低密度脂蛋白胆固醇或十个其他心脏代谢性状有影响的证据。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 10:54:08

三、免疫系统的生物钟

在植物中和在很多其他真核生物中，生物钟不仅通过影响基因转录、而且通过改变生物的氧化还原状态来确保生物过程每天的有节奏波动。氧化还原节奏与生物钟相联系的分子机制以及氧化还原-生物节律相互作用的生物学意义仍不清楚。Xinnian Dong及同事识别出了拟南芥的这种氧化还原节奏的一个出乎意料的调控因子。他们发现，“主免疫调控因子”NPR1独立于病原感染来感应一个植株的氧化还原状态和调控早上及晚上的核心生物钟基因的转录。这个网络架构帮助植物“门控”它们对早上的免疫反应，从而减小对生长(发生在晚上)的影响。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 10:54:57

四、用于药物筛选的转基因隐孢子虫

原生动物寄生虫“隐孢子虫”是幼儿腹泻的一个主要病因，但此前一直难以进行研究，目前也没有疫苗，只有一种药物(nitazoxanide)能够对抗其感染。在这篇论文中，Boris Striepen及同事介绍了用于隐孢子虫病的一个可靠的遗传系统。他们通过用一个 CRISPR/Cas9系统优化孢子体的转染来改变“小隐孢子虫”的基因，从而生成适合在试管中和在活体中进行药物筛选的稳定转基因世系。利用这一系统，他们敲除了编码胸苷激酶的基因，这会提高对“甲氧苄氨嘧啶”的敏感性，后者是一种抗疟疾药物，野生“隐孢子虫”对它有抵抗力。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 10:58:44

五、机械压力加速肿瘤生长

虽然很多致癌信号通道已被发现，但我们对机械刺激怎样帮助肿瘤发生却知之甚少。现在，Emmanuel Farge及同事在一个小鼠模型中发现了机械压力与β-连环蛋白通道(结肠癌的一个已知驱动因素)的激活之间所存在的一个联系。在一项堪称技术绝技的研究中，本文作者生成了超磁性脂质体，它们可以被输送到小鼠结肠组织中，在那里以受控方式对它们进行刺激，以产生一个与在早期肿瘤形成中所看到的压力相似的压力。仅这一刺激被发现就能在非肿瘤性周围表皮组织中激发致肿瘤性β-连环蛋白通道。这种情况也许在跟一个肿瘤相邻的健康组织中由有丝分裂增长压力造成的机械应力相似。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 11:00:20

六、DNA损伤与剪接调控之间的联系

由紫外线辐射引入到DNA内的损伤会阻断转录，这是一个也被用来下调蛋白丰度的机制。这一DNA损伤反应已知也会影响转录体剪接，而这项研究则提出一个可能的机制。Maria Tresini及同事发现，紫外线损伤造成含有U2和U5 snRNP的核心剪接体的染色质置换，因此，会形成含有新转录体的R-环，后者以前馈方式激活DNA损伤反应激酶ATM，来影响剪接体动态和另类剪接。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 11:00:59

七、21世纪的STEM教育

Nature杂志与《科学美国人》杂志合作，对“科学、技术、工程和数学”(STEM)教育方面的最新趋势进行分析。通过采用21世纪的学习原理，教育工作者应能够培养出更适合加入现代的、多学科的劳动力队伍的科学家和整体科学素养更高的普通民众。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 11:02:01

八、关键剪接体复合物的结构

剪接(非编码RNA从pre-mRNA转录体的切除)中所涉及的中心复合物是tri-snRNP。这一复合物含有三个 “小核RNA” (snRNAs)和超过30个蛋白。Kiyoshi Nagai及同事现在通过 “单粒子低温电子显微镜”确定了这一复合物的结构。其分辨率足以以前所未有的详细程度显示在解旋、外显子排列和催化中所涉及的区域。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 11:02:26

九、免疫学：研制更好的流感疫苗

Nature Communications上发表的一项研究报告了一种新发现的人抗体，它能中和小鼠的几个子类型的甲型流感病毒。

在三种类型的流感中，甲型流感病毒能造成最严重的症状，也有范围最宽的宿主类型。了解具有广谱中和作用的抗体怎样与流感病毒相结合，对于可以作为中和目标的特定区域的识别很重要。

George Gao及同事对正在从2009年猪流感(H1N1)疫情中康复的患者的免疫细胞进行了研究，分离出一种具有强中和活性的抗体。该抗体能够与几个子类型的流感病毒相结合，阻止它们感染易感细胞。当给感染了甲型流感的小鼠使用该抗体时，它能保护它们不会因感染 H1N1、H3N2和H5N1子类型的病毒而发病或死亡，并且针对最近出现的感染人类的H7N9病毒也有保护作用。这一抗体和其他广谱中和抗体的活性范围之宽表明，它们有可能用作针对当前和未来的流行病毒的新型抗病毒药物。

云荒万里 · 发表于 2015-7-29 11:02:59

九、免疫学：研制更好的流感疫苗

Nature Communications上发表的一项研究报告了一种新发现的人抗体，它能中和小鼠的几个子类型的甲型流感病毒。

在三种类型的流感中，甲型流感病毒能造成最严重的症状，也有范围最宽的宿主类型。了解具有广谱中和作用的抗体怎样与流感病毒相结合，对于可以作为中和目标的特定区域的识别很重要。

George Gao及同事对正在从2009年猪流感(H1N1)疫情中康复的患者的免疫细胞进行了研究，分离出一种具有强中和活性的抗体。该抗体能够与几个子类型的流感病毒相结合，阻止它们感染易感细胞。当给感染了甲型流感的小鼠使用该抗体时，它能保护它们不会因感染 H1N1、H3N2和H5N1子类型的病毒而发病或死亡，并且针对最近出现的感染人类的H7N9病毒也有保护作用。这一抗体和其他广谱中和抗体的活性范围之宽表明，它们有可能用作针对当前和未来的流行病毒的新型抗病毒药物。

Nature杂志2015年7月亮点研究速览

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