中国科学家12月参与发表多篇Nature文章

　　

生物通报道：12月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括海马全基因组分析，以YAP为主的一条在动脉粥样硬化发生过程中扮演重要角色的新途径，以及大肠杆菌中non-stop mRNA在核糖体上的翻译终止状态复合物的高分辨冷冻电镜结构等。

首先，本月来自中科院南海海洋所的研究人员，与德国，新加坡等国研究人员合作，首次完成海马全基因组分析，并利用CRISPR/Cas9技术解析了鱼类进化过程中腹鳍丢失的分子机制，这对于我们了解海马生物学特性和海洋鱼类进化地位具有重要意义。这一研究成果公布在Nature封面，揭示了海马是一种快速进化的物种，并从基因层面探讨了育儿袋形成和怀孕过程，揭开了海马雄性育儿之谜。

研究人员通过全基因组数据分析得知海马是目前已获得全基因组鱼类中进化速率最快的物种，发现海马与环境适应相关的基因在长期的进化过程中发生了明显收缩，如嗅觉受体基因（ORs）的数目只有26个，而其它鱼类多达60-169个；分泌型钙结合磷蛋白（SCPP）主要参与骨骼、牙釉质和牙本质等的形成，该类基因在海马中严重缺失，只保留了2个。与此同时，该研究对海马的非编码调控原件（CNEs）进行整体分析，发现海马的CNE较其它已知鱼类出现严重的缺失现象，转基因研究进一步证实了体型相关的Hox基因CNE的缺失对海马体型确实起到了调控作用。 中国学者发表Nature封面文章：CRISPR/Cas9破解海马基因之谜

而来自天津医科大学，香港中文大学的研究人员利用CRISPR/Cas9等技术，发现了以YAP为主的一条在动脉粥样硬化发生过程中扮演重要角色的新途径，这将有望作为新型药物靶向动脉粥样硬化。

血液在血管内的流动方式分为层流和湍流。人体的血液循环在正常情况下属层流模式，但在血管分支处、创伤部位和外科手术（如支架）造成的血流扰动区域会形成湍流。研究指出层流带来的血液与血管内壁摩擦力（又称”剪切应力”）会抑制YAP/TAZ的活性，从而减弱其促使炎症发生的JNK信号的传导和相关炎症基因的表达，减少粘附在内皮细胞的单核细胞。反之，湍流则会增加YAP/TAZ的活性，从而产生炎症。

这一研究团队经过实验小鼠的实验发现YAP/TAZ为潜在治疗靶点。YAP/TAZ又被视为癌基因，会促进癌症发生。研究组发现，几种用于胮血脂及抗动脉粥样硬化药物可以抑制YAP/TAZ的活性，因此他们希望这一新发现除了心血管病，还可为癌症提供新的治疗方向。

作者表示，这一研究发现YAP/TAZ促使血管内皮细胞有炎症反应，而降血脂的他汀类药物可抑制YAP/TAZ的活性。这些研究结果对重新审视现有药物的功效及开发新的抗心血管病药物有着重要提示作用。换言之，心血管治疗药物可能也可用于治疗肿瘤。反过来，抗癌药物也有可能用于治疗心血管疾病。香港中文大学医学院黄聿教授发表Nature文章：<BR>揭示动脉粥样硬化形成新机制

此外，清华大学的高宁研究组报道了大肠杆菌中non-stop mRNA在核糖体上的翻译终止状态复合物的高分辨冷冻电镜结构，并揭示了ArfA在non-stop mRNA翻译终止过程中的作用机制。

高宁课题组在体外组装了ArfA/RF2、non-stop mRNA、tRNA与70S核糖体的复合物，并获得了该复合物的高分辨冷冻电镜结构（3埃分辨率，核心区域接近2.6埃）。结构表明ArfA C端的loop结合于核糖体30S小亚基上的mRNA进入通道，并部分地占据了终止密码子的结合位点，而N端则直接与30S解码中心及RF2相互作用。进一步的分析表明ArfA扮演了两个重要的角色：其N端作为mRNA长度的感受器（Sensor），如果核糖体尚未行进到mRNA的3’末端，mRNA进入通道内的核苷酸会阻碍ArfA的结合；其C端则通过和RF2直接结合，从功能上补偿了终止密码子对RF2的激活效应。

这项研究展示了自然界的一种奇妙的功能模拟机制：具有极大结构柔性的小蛋白可以通过结构模拟来取代mRNA上的三碱基终止密码子的功能。清华大学高宁研究员Nature发表新成果 揭示重要的翻译终止机制

（生物通：万纹）