《Cell》本月最受关注的十篇论文

【字体: 时间:2008年11月20日 来源:生物通

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生物通报道:Cell创刊于1976年,现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一,并陆续发行了十几种姊妹刊,在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为:

1.Myosin Vb Mobilizes Recycling Endosomes and AMPA Receptors for Postsynaptic Plasticity

在这篇文章中,研究人员找到了将经历与认知联系起来的分子机制。

科学家相信,记忆的存储与一个名为长时程增强(LTP)的过程有关,该过程强化了神经细胞对之间的联系。神经细胞通过释放神经传递素——用于刺激周围“邻居”的受体——来进行交流,而LTP能够触发更多的受体聚集在接收细胞的细胞膜上,从而使其对于到来的信息更为敏感。

之前的研究表明,肌动蛋白和肌球蛋白——在肌肉收缩中扮演重要角色的两种蛋白质——在神经细胞的受体积聚过程中起到了关键作用。为了研究这种可能性,美国北卡罗莱纳州达勒姆市杜克大学医学中心的神经生物学家Michael Ehlers和他的同事,利用定时成像和生物化学方法,对小鼠的大脑切片进行了研究。这些试验显示,一个引入的信号能够触发大量的钙进入一个神经细胞。这些钙会激活一种肌球蛋白——肌球蛋白Vb,从而促使它获得储存在细胞深处的受体包,并将这些受体包带到神经细胞的信号位点,在这里,受体能够接收神经传递素,并参与LTP过程。为证实肌球蛋白Vb的确是让认知过程变为可能的发动机,Ehlers和他的同事利用化学方法抑制神经细胞中的肌球蛋白Vb,这些细胞于是便无法产生LTP。

 

2. Nf1-Dependent Tumors Require a Microenvironment Containing Nf1+/−- and c-kit-Dependent Bone Marrow

文章在肿瘤微环境中建立了Nf1杂合性骨髓派生细胞,并充分的考虑到了在Schwann细胞Nf1缺乏的背景下,神经纤维肿瘤的发展进程。此外,Nf1+/?造血细胞中c-kit信号的遗传性和药物衰减能过减弱神经纤维瘤的启动和进程。

 

3. The Growth Factor Environment Defines Distinct Pluripotent Ground States in Novel Blastocyst-Derived Stem Cells

这是一篇封面文章。

干细胞具有多能性,这是一种维持细胞自我更新以及产生三胚层衍生组织的能力。长久以来科学家们一直认为,干细胞多能性是一种单一的高阶基态,并且随着细胞分化的开始而逐步丧失。而来自美国麻省综合医院的Yu-Fen Chou等科学家认为,事实上存在多个这样的基态,每一个基态都具有自身独特的分子和生物学特性。

在这篇文章中,研究小组证明了干细胞能从一个态转化到另一个态,而以上过程很大程度上取决于细胞生长因子微环境。多能干细胞系(pluripotent stem cell line)能由囊胚产生,这一部分最终得到胚胎干细胞系(embryonic stem cell line,ES cell line),而另一部分多能干细胞来自于上胚层,这部分最终得到上胚层干细胞系(epiblast stem cell line,EpiSCs line)。而ES细胞以及EpiSCs细胞在结合维持其多能状态的生长因子时表现出极大的差异。这两种干细胞种类的分子以及功能上的差别证明,组织来源和生长因子环境或许对于决定干细胞类型非常重要。




4. Rac Activation and Inactivation Control Plasticity of Tumor Cell Movement

肿瘤细胞呈现出两种个体细胞的运动模式。间质式运动的特点是细长的细胞形态和对胞外蛋白质水解作用的需求。在变形运动中,细胞是一个圆形的形态,它较少的依赖蛋白酶,却需要高度的Rho-激酶信号用于驱动高水平的肌球蛋白收缩。


5. Cathepsin L Proteolytically Processes Histone H3 During Mouse Embryonic Stem Cell Differentiation



6. Autism: Many Genes, Common Pathways?

在同期的《Cell》杂志上刊发了三篇有关自闭症的文章,包括:

自闭症:多个基因,共同的路径?

自闭症是一种伴随着复杂遗传病因的异构神经综合症。目前还不清楚自闭症是否包含大量不同种类的智力残疾或一些混乱所共同使用的异常路径。在统一原理上说自闭症是大脑水平上的问题,另外还有分子路径上的问题。

自闭症和大脑的发展

遗传研究完善了我们对自闭症神经发展机制的认识。一些与自闭症有关的变化出现在受神经调控的分裂基因中,这对于后天神经系统的发展极为重要。对小鼠的基因置换的研究表明,改善这种症状的前景比预想的要好的多。

自闭基因:困惑的翻译

自闭症是一种复杂的遗传疾病,但是单基因失调的高患病率自闭症为其的发病机制提供了线索。最近有证据表明,自闭症中一些分子的缺失可能干扰了突触蛋白合成的机制。我们认为异常的突触蛋白合成表示其可能是导致自闭表现的一个途径包括认知能力的损伤和学习能力。




7. Anatomical Profiling of G Protein-Coupled Receptor Expression

为了更深一步的了解G蛋白偶连受体在生物体内的功能,本文的作者对41种成年鼠组织中的353个GPCRs进行了定量分析。
 


8. H2AZ Is Enriched at Polycomb Complex Target Genes in ES Cells and Is Necessary for Lineage Commitment

变异的组蛋白H2AZ在染色质功能的发育过程中是一个关键的调控因子,对基因表达等功能其重要的作用,但是人们却一直没有揭开H2AZ组蛋白的神秘面纱,究竟它是如何发挥作用,人们一无所知。

在这篇文章中,麻省理工和哈佛白头研究所的科学家从基因组学的水平分析H2AZ,新的研究结果表明H2AZ的作用模式与PcG(Polycomb group)蛋白Suz12惊人的相似,它们是某些重要的基因的启动子蛋白。研究小组用RNAi技术来研究两个蛋白的功能,结果发现H2AZ与PcG蛋白是独立执行功能的蛋白,对靶基因的表达具有重要的调控作用。更值得关注的是,H2AZ蛋白是调控胚胎干细胞分化的关键因子。H2AZ蛋白在某一特别的细胞亚类中的表达量十分高,这表明H2AZ蛋的分配量是影响细胞命运关键蛋白。




9. Arrestin-Related Ubiquitin-Ligase Adaptors Regulate Endocytosis and Protein Turnover at the Cell Surface



10. Hmga2 Promotes Neural Stem Cell Self-Renewal in Young but Not Old Mice by Reducing p16Ink4a and p19Arf Expression

这篇文章是当期的封面文章。来自霍德华休斯医学院,密歇根大学干细胞生物学中心,罗伯特•伍德•约翰逊医学院的研究人员发现了随着年龄的增加,干细胞中的Hmga2这种转录调控因子的表达量逐渐减少,从而进一步了解了干细胞功能衰退的原因。

文章的通讯作者就是美国中西部大学中干细胞研究的顶级人物Sean Morrison博士,近些年来Morrison博士频频的在《Nature》《Cell》这些著名杂志上发表干细胞研究的文章。去年他的《Nature》文章颠覆了长久以来认为干细胞不是对称分裂的假说。另外一篇《Cell》文章确定出了首个维护胎小鼠造血干细胞所需要的基因Sox17,从而为胎儿造血干细胞和成体造血干细胞区分开来提供了重要线索,也就是说改写了之前的干细胞分类法。

在这篇文章中,研究人员认为Hmga2能通过降低p16Ink4a和p19Arf的表达来实现促进胚胎、幼年小鼠干细胞自我更新的目的。

(生物通:万纹)

 

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