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時光總是會在不經(jīng)意間匆匆劃過，不知不覺10月份即將結束，在即將過去的10月里Nature雜志又有哪些亮點研究值得學習呢？小編對此進行了整理，與大家一起學習。
【1】Nature：重大進展！組合使用TLR7激動劑和廣泛中和抗體可殺死潛伏的HIV病毒庫
doi：10.1038/s41586-018-0600-6
鑒于有超過3500萬人感染上HIV病毒和每年有近200萬新增HIV感染病例，這種病毒仍然是一種主要的流行病。現(xiàn)有的抗逆轉錄病毒的藥物（ART）不能治愈HIV感染，這是因為這種病毒能夠進入休眠狀態(tài)，一直潛伏地存在于免疫細胞中。這些被感染的免疫細胞（稱為潛伏病毒庫）---盡管采用ART藥物治療，HIV仍然保持潛伏狀態(tài)---能夠隨時再次活躍起來。
美國貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心病毒學與疫苗研究中心主任Dan H. Barouch博士說，“這種潛伏病毒庫是開發(fā)治愈HIV-1感染的關鍵障礙。有一種假設認為激活這些潛伏的病毒庫細胞可能讓它們更容易遭受破壞。”
在一項新的研究中，Barouch及其同事們證實組合使用旨在靶向HIV的廣泛中和抗體（bNAb）和刺激先天免疫系統(tǒng)的Toll樣受體7（TLR7）激動劑能夠延緩HIV在停止服用ART藥物的猴子體內反彈。這些發(fā)現(xiàn)提示著這種雙管齊下的方法代表著一種潛在的靶向這種病毒庫的策略。
【2】Nature：胚胎干細胞在體外自我組裝成胚胎樣結構
doi：10.1038/s41586-018-0578-0
哺乳動物身體的結構在胚胎植入子宮后不久就已建立。身體的前后軸、背腹軸和中間外側軸在協(xié)調胚胎的各個區(qū)域中的DNA轉錄的基因網(wǎng)絡的調節(jié)下便已確定了。如今，在一項新的研究中，來自瑞士日內瓦大學、洛桑聯(lián)邦理工學院和英國劍橋大學的研究人員報道了小鼠胚胎干細胞產生表現(xiàn)出類似能力的偽胚胎（pseudo-embryo， 即胚胎樣結構）。相關研究結果于2018年10月3日在線發(fā)表在Nature期刊上。
這些被稱作類原腸胚（gastruloid）的結構僅由大約300個胚胎干細胞組成，表現(xiàn)出具有與6至10天齡胚胎后部相似的發(fā)育特征。這項研究表明，三個主要的胚胎軸是根據(jù)類似于胚胎的基因表達程序形成的。因此，類原腸胚有重大的潛力用于研究哺乳動物正?；虿±硇耘咛グl(fā)育的早期階段。
因難以獲得早期哺乳動物胚胎，對協(xié)調它們形成的過程進行研究是很難開展的。英國劍橋大學遺傳學系教授Alfonso Martinez Arias及其團隊近期發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，小鼠胚胎干細胞能夠組裝成三維聚集體，這種三維聚集體在體外培養(yǎng)時持續(xù)伸長。這些被稱為“類原腸胚”的實體顯示出胚胎發(fā)育早期階段的不同特征。
【3】Nature：揭示蛋白OTX2在生殖細胞發(fā)育中起著至為關鍵的作用
doi：10.1038/s41586-018-0581-5
在一項新的研究中，來自蘇格蘭愛丁堡大學、中國山東大學和意大利那不勒斯遺傳學與生物物理學研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了關于精細胞（即精子）和卵細胞（卵子）是如何形成的關鍵見解，從而有助于揭示它們的早發(fā)育階段。這項研究表明蛋白如何影響這些決定著后代DNA圖譜（DNA profile）的細胞的命運。相關研究結果于2018年10月3日在線發(fā)表在Nature期刊上。
這些研究結果集中在生殖細胞的發(fā)育上，這些生殖細胞會產生精子和卵子。在繁殖期間，來自不同性別的生殖細胞融合在一起而形成新的個體。
這些研究人員以小鼠為研究對象，探究了生殖細胞形成的個階段。他們著重關注一種名為BMP4的分子，發(fā)現(xiàn)它阻斷Otx2的活性，其中Otx2是指導非生殖細胞（稱為體細胞）發(fā)育的基因調節(jié)因子。他們證實通過BMP4降低Otx2活性對生殖細胞的發(fā)育是至關重要的。
【4】Nature：重大突破！揭示細胞通過葡萄糖代謝觸發(fā)排毒機制
doi：10.1038/s41586-018-0622-0
當我們攝入食物時，我們的身體會降解食物產生葡萄糖以便從中獲取能量。在體內如何處理葡萄糖對幾乎所有生命都是至關重要的，因而也在糖尿病等許多疾病中起著重要的作用。鑒于葡萄糖代謝是如此古老和重要的，在實驗室中對它進行操縱也是非常困難的。與人體細胞中的許多基因或途徑不同的是，人們不能僅關閉參與葡萄糖代謝的過程來觀察它與其他途徑如何存在關聯(lián)，這是因為如果這樣做，細胞會死掉，這些關聯(lián)也就喪失了。
當細胞中發(fā)生差錯時，一種觸發(fā)細胞解毒過程的途徑會移除有毒物質和堆積物。當人們在研究各種類型的疾病---比如癌癥、糖尿病、炎癥性疾病和諸如阿爾茨海默病之類的神經(jīng)退行性疾病---時，這種途徑就會處于活躍狀態(tài)。觸發(fā)這個途徑的一種關鍵蛋白是KEAP1。
【5】Nature：利用CRISPR/Cas系統(tǒng)開發(fā)出一種存儲轉錄事件的細胞記錄設備
doi：10.1038/s41586-018-0569-1
在一項新的研究中，來自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院和巴塞爾大學的研究人員利用CRISPR-Cas系統(tǒng)開發(fā)出一種新的記錄設備：它產生的DNA片段能夠提供關于某些細胞過程的信息。在未來，這種細胞存儲設備甚至可能用于診斷中。相關研究結果于2018年10月3日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Transcriptional recording by CRISPR spacer acquisition from RNA”。
諸如病毒感染以及暴露于環(huán)境毒素或遭受其他形式的應激等事件會改變基因的活性，從而在細胞內留下分子痕跡。這些變化主要發(fā)生在信使RNA（mRNA）水平上。mRNA是當基因被激活和讀取時產生的編碼遺傳信息的分子，這一過程稱為轉錄。科學家們能夠通過測量細胞中存在的mRNA分子來準確地研究基因的活性。然而，基因轉錄的痕跡快速地消失---mRNA是高度不穩(wěn)定的，而且細胞經(jīng)常在短時間后降解它。
【6】Nature：重大突破！揭示益生菌芽孢桿菌清除金黃色葡萄球菌機制
doi：10.1038/s41586-018-0616-y
在一項新的研究中，來自美國國家過敏與感染性疾病研究所（NIAID）、泰國姊妹校皇jia科技大學和瑪希隆大學的研究人員證實在益生菌消化補充劑中常見的一種“有益的”細菌有助清除金黃色葡萄球菌，即一種可引起嚴重的抗生素耐藥性感染的細菌。他們意外地發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌（Bacillus）阻止金黃色葡萄球菌在健康個體的腸道和鼻子中生長。隨后，他們利用一種小鼠研究模型，地確定了這是如何發(fā)生的。 相關研究結果于2018年10月10日在線發(fā)表在Nature期刊上。
NIAID主任Anthony S. Fauci說，“益生菌常被推薦作為改善消化系統(tǒng)健康的膳食補充劑。這是*準確描述它們如何提供健康益處的研究之一。對某些疾病而言，作為抗生素治療的一種有效的替代方案，口服芽孢桿菌可能在科學上是吸引人的，這值得進一步探索。”
【7】Nature：揭示細胞中蛋白復合體形成的分子機制
doi：10.1038/s41586-018-0462-y
蛋白復合體的形成是一種高度復雜的過程，其并不以“完成”蛋白質為開端；近日，一項刊登在雜志Nature上的研究報告中，來自海德堡大學的科學家們通過研究闡明了細胞中蛋白復合體形成的分子機制。
文章中，研究者發(fā)現(xiàn)，當?shù)鞍讈喕缓铣蓵r其會以一種協(xié)調的方式來形成，相關研究或能改變研究人員對于細胞中蛋白復合體活性發(fā)揮機制的理解。
細胞中的生物學過程常常是由數(shù)千種不同的蛋白質所驅動的，這些蛋白質能夠裝配形成功能性的活性蛋白復合體；蛋白質實際上是由所謂的核糖體來制造的，核糖體能夠催化蛋白質的生物合成，在這一過程中，氨基酸被裝配成鏈并且折疊形成蛋白質，截至目前為止，研究者推測，蛋白復合體亞單位或許能通過擴散和隨機相遇的方式來尋找其它亞單位。
【8】Nature：利用胚胎干細胞從頭構建定制的大腦區(qū)域
doi：10.1038/s41586-018-0586-0
研究遺傳學如何影響腦部疾病的科學家們長期以來尋求一種更好的實驗模型。經(jīng)過基因修飾的細胞系的體外培養(yǎng)物能夠揭示某些基因如何影響精神疾病和腦癌產生的一些線索。但是這樣的模型不能夠提供可由經(jīng)過基因修飾的小鼠提供的大腦功能的真實形式。
即便這樣，精心培育的用于研究基因如何影響大腦的小鼠也有幾個缺點。培育周期冗長且成本高，并且所需的基因特異性僅在小鼠幼仔出生時才能驗證，但是不能保這種基因特異性一定會出現(xiàn)。
在一項新的研究中，來自美國波士頓兒童醫(yī)院和加州大學舊金山分校的研究人員描述了一種新方法來構建定制的小鼠模型來研究大腦。首先，一種天然的毒素可用于在小鼠胚胎中殺死通常生長在前腦中的年輕腦細胞。
【9】Nature：癌癥出現(xiàn)治療抵抗效應的內在機制
doi：10.1038/s41586-018-0603-3
癌癥的治療耐受性是癌癥患者出現(xiàn)的主要問題，這是由于耐藥細胞是腫瘤復發(fā)的根源，并且與高發(fā)病率和死亡率相關。因此，更好地了解與抗藥性相關的機制對于制定明確*癌癥和預防腫瘤復發(fā)的策略至關重要。
在近發(fā)表在《NATURE》雜志上的一項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞群在藥物治療后持續(xù)存在，導致基底細胞癌停止治療后出現(xiàn)復發(fā)。該研究還確定了可以消除這種存在耐受性的腫瘤群體的藥物組合，從而預防腫瘤復發(fā)。
基底細胞癌是常見的人類癌癥，每年影響*數(shù)百萬新患者。 Vismodegib是一種FDA批準的藥物，用于治療人類局部晚期和轉移性基底細胞癌。許多接受vismodegib治療的患者在治療之后腫瘤細胞會得到清除，但很多時候，這些腫瘤在治療中止后仍會復發(fā)，其內在的機制并沒有得到揭示。
【10】Nature：不對稱的氨基酸α-芳基化修飾是開發(fā)新藥物的起點
doi：10.1038/s41586-018-0553-9
氨基酸是蛋白的構成單元（building block）。對氨基酸進行化學修飾允許科學家們能夠開發(fā)新的分子，這就為開發(fā)抗生素等新的醫(yī)學藥物提供起點。
在一項新的研究中，來自英國布里斯托大學化學學院的研究人員如今開發(fā)出一種新的修飾氨基酸的方法：將一個碳原子環(huán)連接到氨基酸分子的正中心。引入這種碳原子環(huán)的不同尋常的化學反應在此之前具有有限的應用，但是這項新的研究表明引入這種新的分子結構特征能夠與一系列比之前更加廣泛的化學結構兼容。
這種化學反應涉及將這個碳原子環(huán)從氨基酸的氮原子遷移到它的碳原子上，這是因為氨基酸以兩種鏡像形式存在，重要的是它在反應產物中保留著對起始鏡像結構的記憶。（生物谷）
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