 7月份快要結(jié)束了，本月Nature雜志又有哪些亮點研究值得學(xué)習(xí)呢？小編對此進行了整理，與各位分享。 【1】神經(jīng)科學(xué)：人類可以分辨出單個光子 DOI：10.1038/ncomms12172 發(fā)表在《自然-通訊》上的一項研究表明，人類的視力能以高于隨機水平的概率偵測到單光子。這一研究為人類肉眼的分辨極限提供了新的洞見。 20世紀40年代的研究已經(jīng)證實，人類被試對象能報告出低至幾個（5到7個）光子的光信號。然而，人類能否感知到單光子仍然是個懸而未決的問題，這在一定程度上是因為先前實驗中的實驗限制，與產(chǎn)生光子的光源有關(guān)。 Alipasha Vaziri與他的同事們使用量子光學(xué)技術(shù)設(shè)計了一個單光子光源，并在三位被試身上測試了人類視力的偵測極限。他們的光源系統(tǒng)能夠產(chǎn)生一對相互關(guān)聯(lián)的光子，其中一個光子射向被試的眼睛，另一個光子則射向一臺高感光度的相機。 【2】靈長類大腦中的基因表達 doi | 10.1038/nature18637 繼近年來小鼠和人類大腦基因表達圖集發(fā)表之后，Ed Lein及同事現(xiàn)又發(fā)表了反映獼猴出生前和出生后大腦發(fā)育情況的一個高分辨率轉(zhuǎn)錄圖集。獼猴是用于人腦發(fā)育和疾病研究的最重要非人靈長類模型。他們的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)了與腦成熟相關(guān)的全面轉(zhuǎn)錄動態(tài)，同時比較分析也揭示了人類特有的基因軌跡。與人類神經(jīng)發(fā)育疾病相關(guān)的候選風(fēng)險基因傾向于在發(fā)育中的獼猴新腦皮層中以疾病特異性模式共表達(co-expressed)。  【3】變化中的生物季節(jié) doi | 10.1038/nature18608 不同物種對氣候的物候反應(yīng)的不同使人們擔(dān)心，關(guān)鍵物種相互作用可能會隨著時間的推移去同步(desynchronize)，對生態(tài)系統(tǒng)功能造成一定后果。Stephen Thackeray等人利用時間跨度從1960年到2012年的超過1萬個物候數(shù)據(jù)集再結(jié)合溫度和降水數(shù)據(jù)對英國各地812種陸地和水生生物的氣候敏感性進行了研究。物候氣候敏感性的幅度和方向在不同營養(yǎng)級(trophic level)之間存在一個系統(tǒng)性差別，盡管在具有共同分類相近度(taxonomic affinity)和營養(yǎng)位(trophic position)的生物之間存在明顯異質(zhì)性。尤其是，次級消費者比初級生產(chǎn)者和消費者的氣候敏感性更低。作者提出，不同營養(yǎng)級的不同物候-氣候敏感性今后有可能導(dǎo)致季節(jié)性事件的去同步。 【4】方向選擇性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) doi | 10.1038/nature18609 視網(wǎng)膜的 “星爆無長突細胞” (SAC)樹突在計算運動視覺刺激之檢測的方向選擇性中扮演一個必不可少的角色。過去關(guān)于SAC解剖情況的研究工作大多涉及野兔的視網(wǎng)膜�，F(xiàn)在，Kevin Briggman及同事發(fā)表了在單突觸層面對小鼠視網(wǎng)膜所做的一次大規(guī)模重建，它顯示抑制性和激發(fā)性輸入突觸在SAC樹突上的分布存在明顯的非對稱性。通過電腦模擬和進一步的生理成像，本文作者發(fā)現(xiàn)，小鼠特定的視網(wǎng)膜回路適應(yīng)了其與野兔相比較小的眼睛大小。如果沒有這種適應(yīng)性，那么小鼠將看不見慢速運動的物體。  【5】由蛋白質(zhì)Gasdermin 誘導(dǎo)的細胞死亡的機制 doi | 10.1038/nature18590 Pyroptosis是一種由炎癥造成的程序化細胞死亡，是先天免疫反應(yīng)的組成部分，由炎性體蛋白Gasdermin D在半胱天冬酶介導(dǎo)下的分解觸發(fā)。這項研究分析Gasdermin在Pyroptosis中發(fā)揮功能的分子機制。Jingjin Ding等人發(fā)現(xiàn)，Gasdermin D、A和A3的N-端區(qū)域是有細胞毒性的，因為它們在哺乳動物細胞和人工轉(zhuǎn)化的細菌中都通過膜孔(membrane pore)的形成破壞細胞膜。這些孔大多數(shù)直徑約為10-14納米，有16個對稱的原體(protomer)。在本期Nature的另一篇論文中，Judy Lieberman及同事提供的證據(jù)表明， “半胱天冬酶-11”對Gasdermin D的分解(以前被發(fā)現(xiàn)介導(dǎo)Pyroptosis)誘導(dǎo)N-端區(qū)域的寡聚和膜孔的形成。 【6】腸道微生物和宿主胰島素敏感性 doi | 10.1038/nature18646 這項研究探討微生物腸道代謝組與胰島素抗性之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在胰島素抗性個體中脂多糖和支鏈氨基酸(BCAA)生物合成的潛力增大。這表明，由生態(tài)失調(diào)誘導(dǎo)的血清代謝組變化有助于糖尿病的發(fā)生。微生物功能與胰島素抗性之間的正相關(guān)主要是由少數(shù)幾種微生物驅(qū)動的，尤其是普氏菌(Prevotella copri)和普通擬桿菌(Bacteroides vulgatus)。讓小鼠感染普氏菌，導(dǎo)致血清中BCAA循環(huán)水平升高和葡萄糖耐受不良加重。  【7】變成藥物治療對象的抗腫瘤目標 doi | 10.1038/nature18611 免疫調(diào)控藥物如thalidomide、lenalidomide 和 pomalidomide已證明對骨髓瘤有療效。這些藥物通過 “E3泛素連接酶” CRL4CRBN 的基質(zhì)受體部分 “cereblon” (CRBN)定向作用于CRL4CRBN (CUL4–DDB1–RBX1–cereblon)。在這項研究中，Mary E. Matyskiela 等人識別出一種新的免疫調(diào)控藥物，即CC-885，它以一個不同的基質(zhì)為作用目標，該基質(zhì)就是 “翻譯終止因子” GSPT1。來自患者的急性骨髓性白血病腫瘤細胞對CC-885高度敏感。作者還獲得了CRBN–DDB1–CC-885–GSPT1復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)GSPT1在其表面上以相同方式與這種酶和這種藥物結(jié)合。另一個cereblon 基質(zhì)，即Ikaros，也通過一個類似的結(jié)構(gòu)特征與該 “藥物-酶”復(fù)合物結(jié)合，這可能意味著該藥物對基質(zhì)增補(substrate recruitment)采用一個共同的主題。 【8】成神經(jīng)細胞瘤的一個統(tǒng)一的致病機制 doi | 10.1038/nature18632 MYCN基因充當神經(jīng)細胞瘤的一個主致癌基因，其致癌作用是由腫瘤抑制因子 “微RNAlet-7”調(diào)控的。let-7 抑制因子LINB28被認為對MYCN的致癌作用有貢獻。這篇研究報告發(fā)現(xiàn)了一個新的調(diào)控層，通過它，高水平的MYCN 信使 RNA針對let-7能充當一塊海綿，繞過對LIN28B負調(diào)控的需要。在人類成神經(jīng)細胞瘤的發(fā)展過程中，let-7的破壞可以通過包括基因丟失、LIN28B破壞或MYCN擴增在內(nèi)的不同非重疊機制實現(xiàn)，說明它在致病過程中起一個重要作用。  【9】埃博拉糖蛋白的結(jié)構(gòu) doi | 10.1038/nature18615 David Stuart 及同事發(fā)表了埃博拉病毒糖蛋白的第一個無配體結(jié)構(gòu)。該糖蛋白是負責(zé)宿主細胞附著和膜融合的惟一病毒蛋白，因此從邏輯上來說也是抗病毒藥物研發(fā)的一個目標。他們還確定了該糖蛋白在與兩種以前被發(fā)現(xiàn)對埃博拉病毒復(fù)制有抑制作用的藥物(這兩種藥物分別是toremifene 和ibuprofen)所形成的復(fù)合物中的結(jié)構(gòu)，從而有助于了解這些藥物是怎樣抑制病毒與核內(nèi)體膜(endosomal membrane)融合的。 【10】以核小體為目標的一種病毒蛋白 doi | 10.1038/nature18317 Matthew Weitzman及同事揭示了病毒用來破壞宿主炎性反應(yīng)的一個以前人們不知道的方法。他們顯示，人類腺病毒的一個小核心蛋白與組蛋白結(jié)合，能改變蛋白在宿主染色質(zhì)上的封存( sequestration)。具體來說，腺病毒蛋白VII與核小體形成復(fù)合物，導(dǎo)致炎性蛋白HMGB1在染色質(zhì)上的留置，從而阻止其被釋放和觸發(fā)炎癥。 |
