Science杂志最受关注的文章（7月）

　　

生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：

Ex vivo culture of circulating breast tumor cells for individualized testing of drug susceptibility
2014年7月11日，8:00:00 | Min Yu, Aditya Bardia, Nicola Aceto, Francesca Bersani, Marissa W. Madden, Maria C. Donaldson, Rushil Desai, Huili Zhu, Valentine Comaills, Zongli Zheng, Ben S. Wittner, Petar Stojanov, Elena Brachtel, Dennis Sgroi, Ravi Kapur, Toshihiro Shioda, David T. Ting, Sridhar Ramaswamy, Gad Getz, A. John Iafrate, Cyril Benes, Mehmet Toner, Shyamala Maheswaran, Daniel A. Haber

在这一场与癌细胞的竞赛中，为了能抢在肿瘤突变之前，在整个治疗过程中，肿瘤学家需要以一种非侵入性的方式来收集和分析来自患者的肿瘤细胞。从实体肿瘤，如乳腺癌患者体内获得的血液样本常常包含有少量的肿瘤细胞。由此研究人员提出分离这些所谓的循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs），然后进行细胞培养扩增，也许能监控个体患者不同时间里药物敏感性的变化，并最终帮助这些患者挑选最适合的药物治疗方案。

为此麻省总医院等处的研究人员从六位患有雌激素受体阳性乳腺癌的患者体内，收集分离了CTC细胞，并在体外进行了培养，这在之前的研究中并不容易实现。

研究人员之所以能成功捕获这些细胞，部分的原因在于其使用了一种相对先进的微流体设备，这一设备能从血液样品中有效的去除白血病，剩下肿瘤细胞。

培养后的CTC细胞进行基因组测序，结果研究人员发现了一些已有的突变，以及新出现的突变。通过解析这些突变的谱系，研究人员能预测新的药物敏感性，并且研究人员也在培养细胞中验证了这种敏感性。

研究人员表示，可以将这种方法纳入临床治疗过程中，帮助寻找最适合患者的治疗方案呢，这一程序也将能被用于增加CTC体外培养的效率。

End of AIDS--Hype versus hope
2014年7月11日，8:00:00 | Wafaa M. El-Sadr, Katherine Harripersaud, Ronald Bayer

回顾过去，人们对HIV做出的乐观估计均未能实现。例如，1984年人们曾以为艾滋病疫苗即将面世，ART一开始也被认为能够根除HIV感染。然而很快人们就看到了ART所面临的严峻现实。在中低收入国家，只有33.6%的女性和17.2%的男性得到了ART治疗。此外，尽管总体发病率在下降，一些特殊群体中的新增感染率却令人忧虑，比如注射毒品的人、同性恋、以及南部非洲的年轻女性。（延伸阅读：《柳叶刀》发表最新艾滋病综述）

有效的艾滋病疫苗一直被认为是终结艾滋病流行的一大武器。但令人失望的是，这类疫苗的开发工作始终没能取得实质性的进展。人们曾怀着极大的热情寻找治愈艾滋病的途径，但可供推广的HIV疗法依然还是水中月镜中花。

那么，为何总有些人在大肆鼓吹“终结艾滋病”呢？他们可能是害怕艾滋病资助力量出现疲软，或者担心在挑战面前丧失信心。根除天花运动为我们提供了重要的一课，应该坚信的是在我们不懈的努力之下，终有一天艾滋病将不会再有大规模流行的危险。

Immunologic strategies for HIV-1 remission and eradication
2014年7月11日，8:00:00 | Dan H. Barouch, Steven G. Deeks

艾滋病病毒HIV的“善变”一直是科学家们久攻不下的难题。而近日，来自埃默里大学艾滋病研究中心和微软的研究人员相互合作，指出了在HIV传播中另一个值得关注的窗口：适应性瓶颈——在体内适应性越强的病毒，越容易感染其他人。

生物信息学家在分析一个群体同样位置的序列时，常常会将出现频率最高的碱基或氨基酸依次排列成共有序列（consensus sequence），方便进一步分析。毫无疑问，HIV也有这样一个序列，并且在很长时间内都保持着稳定。那么，既然HIV能够自发产生出多样的突变，到底是什么选择压力淘汰掉了那些和共有序列差别较大的病毒呢？

鉴于目前的大部分预防措施都旨在阻止病毒侵入人体和靶细胞，感染的瓶颈变得极窄，这让成功感染的病毒更像是幸运儿，而不一定真的有优势。让大部分患者体内病毒趋向于“共有序列”的驱动力，也许发生在感染之后。

这项研究的结果凸显出一个重要的悖论。生理上越不容易被感染的个体，越容易感染上更强的病毒，而一旦感染会罹患更严重的症状。

Specific HIV integration sites are linked to clonal expansion and persistence of infected cells
2014年7月11日，8:00:00 | F. Maldarelli, X. Wu, L. Su, F. R. Simonetti, W. Shao, S. Hill, J. Spindler, A. L. Ferris, J. W. Mellors, M. F. Kearney, J. M. Coffin, S. H. Hughes

一项最新研究显示，当艾滋病病毒HIV感染某个细胞时，其干扰宿主基因组的位置十分重要，这对于艾滋病毒保持其持久力，以及在之后的时间里，继续感染细胞具有重要意义。

研究人员发现病毒DNA的整合位点并不是完全随机的，其中43%的整合位点不只出现在一个细胞中，这表明这个感染细胞在进行增殖后，产生了一些子细胞，从本质上说，感染细胞都是在自我拷贝，因此其原初的整合位置也被复制。

此外这项研究也发现HIV常常整合到与细胞生长，存活和增殖等功能有关的基因中，这能帮助艾滋病毒延伸其持久性病毒库。

这一研究发现提出了一种类别药物的有效性问题，这种药物主要是阻断病毒复制，研究人员指出，相反，也许我们应该开发阻断感染细胞扩增的药物。

Multispecies diel transcriptional oscillations in open ocean heterotrophic bacterial assemblages
2014年7月11日，8:00:00 | Elizabeth A. Ottesen, Curtis R. Young, Scott M. Gifford, John M. Eppley, Roman Marin, Stephan C. Schuster, Christopher A. Scholin, Edward F. DeLong

想象一下奇幻的海洋作为微生物大都市，聚集着小到无法用肉眼看到的生命。在每一滴海水中能发现数百种类型的细菌。目前，科学家们发现这些海洋微生物群具有其自己的日循环——并没有与城市忙乱的居民有什么不同，他们往往同时醒来、通勤、工作以及进食。此外，并不是所有都关于太阳。观察到这些细菌开启电解质循环基因有轻微不同的时间——揭示每天都有一波转录活性通过微生物群落。

In utero undernourishment perturbs the adult sperm methylome and intergenerational metabolism
2014年7月10日，8:00:00 | Elizabeth J. Radford, Mitsuteru Ito, Hui Shi, Jennifer A. Corish, Kazuki Yamazawa, Elvira Isganaitis, Stefanie Seisenberger, Timothy A. Hore, Wolf Reik, Serap Erkek, Antoine H. F. M. Peters, Mary-Elizabeth Patti, Anne C. Ferguson-Smith

如果一名孕妇营养不良，由于所谓的“表观遗传”效应，她的孩子罹患肥胖症和2型糖尿病的风险要高于一般人。一项小鼠新研究证实，妊娠期的这种营养“记忆”还可通过雄性后代的精子传递给下一代，提高她们孙辈的疾病风险。换句话说，其印证了一句老的格言“你祖母的饮食都会影响你”。这项研究还对表观遗传效应如何代代相传，以及它们将持续造成多久的影响提出了一些疑问。

我们会遗传来自父母的一些特征，这一机制已得到很好地理解：我们分别从我们的父母那里继承了自身一半的基因。然而，对于表观遗传效应，即父母的环境“记忆”代代相传的机制却知之甚少。当前最充分了解的是“甲基化作用”引起的表观遗传效应，通过将甲基分子附着到我们的DNA上，这一机制发挥作用开启或关闭一些基因。

(生物通：万纹)