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【1】封面故事： 生殖細胞癌化療抗性的演變

doi | 10.1038/nature20596

封面所示為失去雜合性的惡性生殖細胞正在經歷凋亡過程。生殖細胞指在胚胎中發育成為生殖系統細胞的細胞，原發於生殖細胞的腫瘤對化療的敏感性往往比許多其它成人癌症更強。為了探究這種化療敏感性的基礎和臨床抗性的動因，Eliezer Van Allen， Christopher Sweeney及同事對患者的生殖細胞腫瘤執行了臨床全外顯子組/轉錄組測序。這些病人的臨床結果各不相同，其中包括一個非常罕見的死亡病例。他們發現，染色體相互雜合性丟失和KRAS突變會引起原發性生殖細胞瘤高度富集，且這類腫瘤的線粒體啟動水平較高。本研究為認識生殖細胞腫瘤的化療敏感性和化療抗性演變提供了信息。封面：Ella Marushchenko&Elina Korobenko(Ella Maru Studio， Inc.)。

【2】種間嵌合體研究前景

doi | 10.1038/nature20573

多年來，發育生物學家一直將嵌合體（又名「奇美拉」，指通過將一種動物的細胞植入另一個物種所形成的生物體）作為評估細胞分化特性的研究工具。這類研究有助於確定組織世系的起源和幹細胞的潛力。這篇有關哺乳動物種間嵌合體的綜合性評論考察了通過測試各類幹細胞測試所能取得的進展，並評估了該領域的未來前景，包括潛在的臨床應用，以及可能出現的倫理問題與法律問題。

【3】mGlu和GABAB受體的激活

doi | 10.1038/nature20566

大腦中的兩種主要神經遞質，谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)能通過激活快速作用的配體門控離子通道和作用較慢的mGlu與GABAB受體來傳遞突觸信號。mGlu與GABAB是G蛋白耦聯受體(GPCR)，也是極具潛力的神經障礙藥物靶標。在本篇綜述文章中，Jean-Philippe Pin和Bernhard Bettler探討了展示mGlu與GABAB激活機制的生物物理學和結構性研究，以及發現互作蛋白和下游信號傳導通路的蛋白組學方法。這些研究為藥物發現創造了新的機會。

【4】修復功能失調線粒體的新方法

doi | 10.1038/nature20156

線粒體不斷分裂和融合，以重構和交換內容。如果這些過程出現異常，就有可能導致疾病發生。例如，線粒體融合蛋白2（一種介導線粒體融合的蛋白質）突變會引發一種無法治療的神經退行性疾病，腓骨肌萎縮症2A型(CMT2A)。Gerald Dorn及同事研究了線粒體融合蛋白功能的結構基礎，發現它或採用融合抑制型構象，或採用融合許可型構象。有鑒於此，作者設計了一種細胞滲透小肽，它可以破壞融合抑制型線粒體融合蛋白，促進融合許可型構象。值得一提的是，將這種肽引入含CMT2A基因缺陷、人工培養的成纖維細胞和神經元後，相關線粒體異常情況得到了逆轉。

【5】模擬冥王星揮發物的輸運

doi | 10.1038/nature19337

Tanguy Bertrand和Fran？ois Forget開發了一個冥王星揮發物輸運模型，並用它模擬了冥王星氮氣、甲烷和一氧化碳在上萬個地球年間的演變。根據該模型預測，氮冰會在低緯度最深的盆地中積聚，此外，人們觀察到的冥王星大氣氣壓的三倍上升始於1988年。這意味著大氣-地形過程可以解釋著名的赤道氮冰冰原史波尼克平原（Sputnik Planitia）的起源。這是本期《自然》中四篇關於史波尼克平原地質學的論文之一。在新聞與評論板塊中，Amy Barr探討了這些最新發現的背景。

【6】地球變暖與土壤碳流失

doi | 10.1038/nature20150

氣候變暖能增強土壤與大氣之間的碳交換，但是人們尚未對溫度升高所引起的土壤碳變化的方向或程度達成共識。本文在涵蓋北美、歐洲和亞洲的實地實驗數據基礎上，對溫度升高引起的土壤碳儲量變化進行了全面分析。作者發現，溫度升高的影響視初始土壤碳容量的規模而定，高緯度區域碳流失明顯。若將該發現推廣至全球範圍，就能為下述觀點提供支持：溫度升高將推動土壤碳向大氣的凈流失，促進土壤碳-氣候正反饋的形成，從而加速氣候變化。

【7】共同承擔育雛責任

doi | 10.1038/nature20563

所有生物體都有生物節律，但社會物種還需要與同一群落中的其他個體同步生物節律。Martin Bulla等人研究了父母在照顧後代時如何相互同步生物節律。他們以32種沙禽、91個種群的729個鳥巢為研究對象，在這些沙禽中，親鳥會同步彼此的生物節律，以便連續孵化鳥蛋。根據所得數據，他們發現，無論晝長的環境線索如何，即使在類似的環境條件下，社交同步產生的行為節律也遠比籠鳥研究所體現出的更為多樣。生物節律多樣性的主要決定因素可能是被捕食的風險，而非飢餓。

【8】RIPK1抑制炎症

doi | 10.1038/nature20558

Manolis Pasparakis及同事報告，受體相互作用蛋白激酶1(RIPK1)通過其RIP同型結構域(RHIM)，抑制Z-DNA結合蛋白1 (ZBP1/ DAI)所介導、RIPK3-混合系激酶樣蛋白(MLKL)依賴的程序性壞死的激活，以預防小鼠皮膚髮炎。該研究發現，除了此前已知的在抗病毒防禦方面的作用，ZBP1還是關鍵的炎症介質，這表明ZBP1可能在程序性細胞壞死相關炎症疾病的發病機制中有所涉及。

【9】通向內質網的替代通道

doi | 10.1038/nature20169

細胞蛋白在進入各種細胞內膜時靶向內質網，並在內質網中成熟。這種內質網靶向可能在信號識別粒子(SRP)通道的介導下與蛋白質翻譯同時發生，也可能通過TRC40/GET通道在翻譯後發生。但是，許多蛋白質並不依賴這兩種通道，表明存在其它將蛋白質轉運至內質網的通道。Maya Schuldiner及同事通過對酵母進行系統篩查，識別出了三種共同作用的蛋白，它們與SRP和GET相當，靶向各種內質網底物。他們將這三種蛋白稱為SND（SRP獨立靶向）蛋白，它們能彌補SRP和GET通道缺失的影響，相當於一個備用的靶向系統。這些數據表明了內質網靶向器官的穩健性。

【10】敲入基因整合新方法

doi | 10.1038/nature20565

目前，基因組編輯面臨的一大挑戰是在有絲分裂後的細胞中實現外源基因的有效靶向整合。作者設計了一種基於CRISPR的基因組編輯方法，該方法利用非同源末端連接(NHEJ)雙鏈斷裂修復通路，在不發生細胞分裂的組織中實現靶向敲入。雖然還需進一步提高該方法的效力，但作者展示了該方法在有絲分裂後的神經元和其它不發生分裂的組織中實現靶向敲入的應用潛力，也為它在視網膜色素上皮層模型中疾病修復中的潛在應用提供了初步的探索性數據。

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