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盘点:Nature杂志4月亮点研究一览

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作者:佚名 来源:生物谷 2015-04-28 15:47

  嘿!又到了著名杂志Nature亮点研究的盘点时刻了,那么近期小编又会推荐哪些亮点研究呢?

  【1】p53肿瘤抑制的一个新机制

  Nature doi: 10.1038/nature14344

  转录因子p53的肿瘤抑制活性一般被认为反映了其响应于细胞压力诱导细胞周期停滞、细胞凋亡或衰老的能力,但关于p53其他活性的证据也在出现。在这 项研究中,Wei Gu及其同事发现,p53的一个代谢目标也会对其肿瘤抑制活性有贡献。尤其是,他们发现,p53抑制SLC7A11(“胱氨酸/谷氨酸”氨基酸运输机制的 一个关键组成部分)的表达。这导致胱氨酸的吸收被抑制,并且促进 “铁死亡”(ferroptosis,一种依赖于铁的细胞死亡形式)。P53的这一以前没有被认识到的功能在肿瘤抑制中似乎很重要,尤其是当其他通道无效 时。

  【2】用于DNA复制的一个原始体外系统

  Nature doi: 10.1038/nature14285

  能够利用纯化的蛋白从其最初放电(origin firing)的最早阶段来重构一个真核系统的DNA复制是人们长期希望实现的一个目标。然而,真核生物相对于细菌和噬菌体系统所具有的更大复杂性影响了 这一发展。但现在,John Diffley及同事成功地在试管中重构了芽殖酵母DNA复制的最初事件。这一纯化的系统含有42种蛋白(包括16个复合物),它确定了 “依赖于起源的启动”(origin-dependent initiation) 的分阶段过程(其中包括激酶对其之调控)。

  【3】自闭症与δ-catenin丧失有关

  Nature doi: 10.1038/nature14186

  男性比女性受自闭症影响的更多,所以根据多因素遗传假设,女性只有在她们越过某一生物学高限时才会受到影响。Tychele Turner等人假设,保守残基上的有害变异体因此在多人患有严重疾病的女性较多家庭的受严重影响的家庭成员身上会富集,从而有助于在较少数量的病例中检 出关键自闭症基因。采用这一方法,本文作者在编码与 “粘附结”(adhesive junction)相关的δ-catenin的CTNND2基因中识别出了反义和剂量序列变异体。对斑马鱼以及来自野生型和 “Ctnnd2 null”小鼠胚胎的培养的海马体神经元所做的功能分析,同时结合基因表达和网络分析,揭示了CTNND2在神经发育中所起的一个关键作用及其与染色质生 物学的一个密切联系。

  【4】MAP4K4对血管生成的调控

  Nature doi: 10.1038/nature14323

  细胞迁移在胚胎发生、炎症和血管生成等重要生物过程中至关重要,但细胞运动机制的很多方面仍有待在分子层面上确定。在这项研究中,Weilan Ye及同事识别出调控内皮细胞运动的一个以前不知道的通道。利用化学和RNA筛选,他们发现,MAP4K4的一种选择性抑制剂在 血管发生期间能改变内皮细胞的萌芽形态。该抑制剂造成内皮细胞积累长而细的亚细胞突出结构,说明未能将这些突出结构缩回。作者显示,MAP4K4会将膜突 蛋白磷酸化,后者通过使β1-integrin失活来调控粘着斑(focal adhesions)的分解;他们还发现,这一 “MAP4K4-膜突蛋白-β1-integrin”通道在正常的和病理性的血管生成中都起一定作用。

  【5】神经科学: 视频游戏似乎会改变大脑连接方式

  Scientific Reports DOI:10.1038/srep09763

  本期Scientific Reports上发表的一项研究表明,玩“动作视频游戏”(AVGs)在与注意力和感觉运动控制(手-眼协调)相关的脑区域内可能会增强功能和改变结构。

  玩“动作视频游戏”需要高度的注意力和手-眼协调,而以前的研究工作表明,玩“动作视频游戏”能够促进注意功能和感觉运动功能。然而,玩AVG的经历 对大脑中主管这些功能的一个名叫“脑岛”的重要区域的影响此前尚未被研究过。因此,Diankun Gong及同事对26名AVG专业玩家(他们玩这种游戏至少玩了六年时间,并且曾获得过地区性或全国性冠军)和30名业余AVG玩家(他们玩AVG并没有 形成习惯,而且玩这种游戏的经历不到一年)的“脑岛”子区域和它们的功能性神经网络进行了研究。他们发现,专业玩家与业余玩家相比,“脑岛”子区域内和 “脑岛”子区域之间的注意力网络与感觉运动网络之间的功能连接增加了,与业余玩家相比专业玩家“脑岛”子区域中的灰质体积也增加了。

  这些结果表明,玩“动作视频游戏”也许会在这一脑区域内诱导“脑岛”子区域和重要神经网络的功能整合,尽管还需要进一步的研究来分析其中的因果关系。

  【6】神经科学: 隐身的感觉如何?

  Scientific Reports DOI:10.1038/srep09831

  本期Scientific Reports上发表的一项研究表明,隐身的体验可以降低站在观众面前时的社会焦虑反应。这项研究为隐身的感觉如何提供了一个实验模型,也表明这种体验会影响身体的自我感知和社会认知。

  隐身设备方面的最新进展导致人们猜测,人体的隐身在将来也许会成为可能,这便提出了关于隐身会怎样改变身体感知和认知反应的问题。为了回答这些问 题,Arvid Guterstam及同事招募了125名志愿者,用虚拟现实来产生隐身的幻觉。实验对象头上戴着显示器,当他们朝下看自己的身体时这种显示器能投射出啥都 没有的一个空间的图像。实验人员用一个毛刷碰触实验对象的身体,显示器同时会显示处在啥都没有空间相应位置的毛刷。实验对象反映,他们感觉自己的身体像是 中空的、透明的,这表明隐身幻觉是成功的。

  然后,研究人员让实验对象处在虚拟的社会性压力状况下——站在一群陌生人面前。实验对象被分成两组:给其中的一组显示隐身的幻觉,给另一组显示代替他们自己身体的一个身体的图像。结果表明,前一组的心率和主观压力水平都比后一组低。

  【7】动物学: 变色龙利用光子晶体来伪装

  Nature Communications doi: 10.1038/ncomms7368

  本期Nature Communications在线发表的一项研究报告说,变色龙通过积极调节一组皮肤细胞来迅速改变颜色。这项研究显示,与其他动物不同的是,变色龙的颜色改变并不是依靠色素的积累或扩散,而是依靠影响皮肤怎样反射光的结构变化。

  迅速变色的能力对于变色龙至关重要,因为它们用它来进行伪装和社交。Michel Milinkovitch及同事发现,变色龙形成了两层叠加在一起的具有不同形状的反光细胞。变色龙通过放松或激发皮肤来改变上层细胞的结构排列,导致颜 色变化,与活性光子晶体结构的颜色变化相似。作者还识别出能够在近红外频段反射相当大一部分阳光的更深、更厚的一层皮肤细胞,他们提出,这第二层皮肤细胞 的作用也许是被动热保护。

  这项研究不仅让我们了解了色素和结构变化怎样相结合来产生这些生动的颜色变化,而且提出了关于更深的第二层红外反射细胞的演化作用的新问题。

  【8】遗传学: 美洲人基因中所记录的历史

  Nature Communications doi: 10.1038/ncomms7596

  本期Nature Communications报告了不同先祖人群对美洲人基因组成的贡献。这项研究显示了奴隶贸易和其他历史事件对美洲人遗传的影响,揭示了某些欧洲和非洲人群的一个以前没有被认识到的贡献。

  在遗传学上,混合是相距较远人群的迁移和生育所产生的结果。Cristian Capelli及同事通过对来自各种不同美洲、欧洲和非洲人群的一大组遗传数据采用一种高分辨率先祖识别方法,来确定美洲当代人群的混合情况。

  他们发现,加勒比人群比南美人群所含非洲成分高,作者注意到这与关于加勒比群岛上当奴隶的人数量较大的历史证据相一致。他们还显示,来自西非的Yoruban人是对美洲所有人来说最大的非洲基因贡献者,这似乎证实了关于该地区是一个主要奴隶来源地的记录。

  就欧洲的基因贡献来说,对于在本研究中的九个西班牙裔人群和拉丁裔人群而言,最大贡献者来自西班牙。相比之下,英国是对非洲裔美国人和巴贝多人的最大 贡献者。作者还首次发现,这项研究中六个南美大陆人群中的五个所具有的巴斯克人先祖成分的遗传特征可能是十六世纪和十七世纪移民的结果。他们还在一个非洲 裔美国人样本中发现了来自法国人的相当大贡献,并且说明这是由于殖民时代法国人的移民造成的。

关键词: Nature杂志 医学进展

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