学习文献看什么？推荐七大微生物学论文

　　

生物通报道  “F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。近期其推荐的最受关注的微生物学论文如下：

1.Spy伴侣蛋白

研究人员在一项检测基因工程改造的大肠杆菌稳定蛋白质能力的活体实验中偶然发现了一个新的分子伴侣蛋白Spy，证实Spy能够抑制蛋白质积聚，帮助蛋白质折叠。研究人员发现Spy不同于过去研究的伴侣蛋白，它能够将一组不稳定的蛋白突变体的稳定性提高700倍。

S. Quan, et al., “Genetic selection designed to stabilize proteins uncovers a chaperone called Spy,” Nat Struct Mol Biol, 18:262-69, 2011.

2.军团菌感染机制

军团病是一种严重并有时致命的肺炎。该病是嗜肺性军团菌及其它菌株的军团菌引起的。这种细菌在环境中自然存在，在温水和温暖潮湿的地方可迅速繁殖。自1977年首次确认嗜肺性军团菌为1976年在美国一个会议中心引起严重肺炎暴发的病因。此后与管理不良的人工用水系统(尤其是与空气调节和工业降温相关的冷却塔或蒸发式冷凝器、公共和私人建筑物中的冷热水系统以及旋流温泉)相关的疾病暴发均被认为与这种细菌有关。在这篇文章中，作者们揭示了军团菌在感染宿主过程中利用一种磷酸胆碱转移酶调控宿主GTPases活性影响宿主细胞膜转运，改变宿主细胞功能的机制。

S. Mukherjee et al., “Modulation of Rab GTPase function by a protein phosphocholine transferase,” Nature, 477:103-6, 2011.

3. 影响情绪的益生菌

8月29日发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）网络版上的一项研究，有可能用于开发用益生菌缓解异常情绪的新疗法，但在此之前需要检验对人脑是否有类似的作用。

人类的肠胃有多种细菌，对人体健康起到或好或坏的作用。这些细菌还可能影响人们的情绪和行为，爱尔兰和加拿大研究人员最近通过动物实验发现，一种益生菌能缓解焦虑情绪。

有关肠胃细菌对人类大脑和行为的影响，科学界近年来有一些研究，但集中于有害细菌，对有益生菌的研究很少。爱尔兰科克大学学院和加拿大麦克马斯特大学的研究小组报告说，他们选择了一种常见的益生菌——鼠李糖乳杆菌，添加在食物中喂养实验鼠，持续6个星期。

行为测试表明，与摄入不添加益生菌的同样膳食的实验鼠相比，经过鼠李糖乳杆菌喂养的实验鼠较少表现出情绪压力和焦虑。例如在啮齿动物不适应的开阔环境中，它们能花更多的时间去探索，被放进水里时，体内反映情绪压力的激素水平上升幅度较小。

进一步检查发现，这些实验鼠脑部GABA受体基因的活动情况发生了改变。GABA是一种重要的神经递质，许多用于抗焦虑药物是针对它发挥作用的。研究人员说，鼠李糖乳杆菌喂养使GABA受体基因在实验鼠脑部某些区域的活动增强，在另一些区域活动减弱，总体效果是减轻焦虑。

J.A. Bravo et al., “Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve,” PNAS, 108:16050-55, 2011.

4.炎性体辅助因子

真核生物的天然免疫系统是保护机体免受外来微生物侵害的第一道防线。天然免疫系统一方面可以通过炎症反应等机制直接清除感染，另一方面还可诱导获得性免疫系统的活化，进而激发更加高效和特异性的免疫反应。获得性免疫系统通常依赖基因重排产生的克隆化的淋巴细胞表面受体对各种各外来抗原产生特异性的应答，而天然免疫系统依靠为数很少的模式识别受体（pattern-recognition receptors，PRRs）来识别细菌，病毒等外来微生物。

自1989年Charles Janeway在冷泉港会议上提出模式识别受体假说以来，在高等动物中迄今已经发现了三大家族的模式识别受体，分别是Toll-样受体（TLR）、视黄酸诱导基因-样受体（RLR）和Nod受体（NLR）。在这篇文章中研究人员发现了一类具有BIR结构域的新型NOD样受体分子NAIPs，其具有受体的功能，可以直接识别和结合来自病原菌的不同配体分子，进而激活炎性体介导的天然免疫反应。

E.M. Kofoed, R.E. Vance, “Innate immune recognition of bacterial ligands by NAIPs determines inflammasome specificity,” Nature, doi: 10.1038/nature10394, 2011.

5.抗疟新靶点

美国斯坦福大学医学院和加利福尼亚大学旧金山分校科学家通过一种新奇的“驯化”技术，让疟原虫必须依赖一种外来化学物质的供给才能活命，造出了一种“驯化疟原虫”。这种驯化疟原虫毒性大大减弱，并可能激发人体免疫系统反应，从而为开发首个抗疟疾疫苗提供了依据。
 
研究人员发现，疟原虫进入血细胞后，要想存活必须依赖一种基本物质异戊烯焦磷酸（IPP）。正常情况下，IPP由一种独特的细胞器apicoplast合成供给，而这种细胞器是疟原虫独有的。
 
他们给血液阶段的疟原虫饲喂了一种抗生素，这种抗生素能让疟原虫与apicoplast分离，使它们最终死亡，但只用这种抗生素疗效很慢。如果把抗生素和IPP共同加入培养基，疟原虫仍会大量繁殖。
 
“这表明在apicoplast合成的多种物质中，IPP是疟原虫在血液阶段唯一真正需要的。”斯坦福大学病理学系的艾伦•雅解释说，由于哺乳动物制造IPP的途径和疟原虫完全不同，所以能破坏疟原虫合成IPP功能的药物，并不会损害人类细胞合成IPP的能力，也能清除疟原虫。
 
疟原虫每年造成大约100万人死亡，世界上每年新发的疟疾病例超过2.5亿，目前尚无有效的疟疾疫苗。尽管青蒿素仍然有效，但据报道已发现了有抗药性的疟原虫。艾伦•雅说：“如果抗药性疟原虫流行开来，我们会陷入大麻烦，因为几乎所有的疗法都是基于青蒿素。而apicoplast是重要的药物靶点，瞄准其功能是开发抵抗疟疾疗法的新方向。”

E. Yeh, J.L Derisi, “Chemical rescue of malaria parasites lacking an apicoplast defines organelle function in blood-stage Plasmodium falciparum,” PLoS Biol, 9(8):e1001138, 2011.

6.HIV逃避NK细胞介导的抗病毒免疫

一项来自MIT和哈佛的最新研究表明，机体抗御外来感染的力量之一--自然杀伤细胞(natural killer cells，NK cells），参与了机体的抗HIV感染免疫。. 8月4号发表在NATURE的这份研究显示，来自HIV感染个体的NK细胞表面受体，结合了不同变体的HIV病毒蛋白,由此揭示病毒通过变异来躲避NK细胞的抗御。

G. Alter et al., “HIV-1 adaptation to NK-cell-mediated immune pressure,” Nature, 476:96-100, 2011.

7. 年轻的分子源泉

文中指出酵母菌配子（孢子）形成过程可消除由衰老诱导的细胞损伤、使生命时钟重置（即“返老还童”）。　　

具体表现为：孢子形成期间，NDT80基因被表达；更重要的是，在衰老的细胞中开启NDT80可使其寿命延长一倍！哺乳动物中与NDT80最接近的相关基因是调节细胞周期的p53。因此，该论文的第一作者Angelika Amon认为“我们可能已经发现了使细胞重新焕发青春并消除衰老标志的方法。”　　

这是因为科学家一直注意到这个事实：每个孩子刚出生时其实际寿命基本上一样长，与其父亲是否为二、三十岁的青壮年或八、九十岁的老翁无关。也就是说：配子形成时细胞的生命时钟一概被重置了。NDT80基因的发现则使相关探索目标更加明确。

E. Unal, et al., “Gametogenesis eliminates age-induced cellular damage and resets life span in yeast,” Science, 332:1554-7, 2011

（生物通：何嫱）