《Nature》12月最受关注的十篇论文

　　

生物通报道：英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2014年11月8日 ～ 2014年12月8日）：

新型2D纳米材料的新颖性质
Nature 515 (2014年11月20日)

二维材料会具有与三维材料明显不同的性质，这个现象长期以来都受到深入研究。在这篇论文中， Beatriz Noheda及同事通过建立用于二维材料合成的一条不同寻常的路径(这条路径能够产生独特的化学环境和新颖的功能——在该研究中这种新颖功能就是一种复合氧化物中的磁性)，从而将这个概念提升到了一个新层次。作者以取向附生方式在钛酸锶上生长亚锰酸铽，并通过应变工程在铁电畴壁内产生了与材料其余部分截然不同的化学性质和磁性质。铁电畴壁充当纳米尺度的化学反应器，以促进具有异常化学性质和磁性质的相的形成。这一方法应当可以应用于其他复合氧化物，从而获得可应用于纳米电子和自旋电子系统的新型纳米材料。


抑郁症的困扰
Nature 515 (2014年11月13日)

临床抑郁症是最常见的重要精神健康问题，从某种程度上来说它给人造成的伤残负担也要大于其他任何疾病。在本期专刊中，Nature提出了以下问题：为什么它造成的负担是那么大？科学是怎样在这方面提供帮助的？今天的研究方向是什么？以及未来前景如何？

蚊子是怎样喜欢上人血的？
Nature 515 (2014年11月13日)

埃及伊蚊的一种“家化”形式(它在世界范围内是登革热病毒、黄热病病毒和切昆贡亚热病毒的主要载体)是从一种先祖“森林”形式演变来的。前者优先叮咬人类，而后者则会避开人类。Leslie Vosshall及同事在肯尼亚沿海地区收集了这两种形式的埃及伊蚊(二者在那里共存)，发现它们对人类气味和对动物气味的喜好方面有显著差别。喜欢人类的蚊子所携带的嗅觉受体Or4的一个版本表达程度更高、对配体敏感性更大，这也使得蚊子对sulcatone (在人类气味中以高浓度存在的一种化合物)更为敏感。这一发现为与自然种群中的行为演变相关的一个基因提供了一个罕见的实例。


5篇论文关注癌症治疗
Nature 515 (2014年11月27日)

本期封面所示为一个肿瘤细胞(左边)在与三个T细胞和一个能够渗透进肿瘤的免疫细胞发生相互作用。本期Nature发表了反映当前人们对将免疫检查点(immune checkpoint)作为癌症治疗目标的浓厚兴趣以及在识别对这种治疗方法可能会有反应的患者方面所做详细工作的5篇论文。具体来讲，跨膜蛋白PD-L1或其细胞表面受体PD-1(在很多不同癌症中失控)的阻断以前曾在临床前实验中显示了希望，而现在在临床试验中也显示了希望。Powles等人报告了对用抗-PD-L1 抗体 MPDL3280A 治疗的转移性尿路上皮膀胱癌所做的一项一期临床研究(558页)；Tumeh等人(568页)和Herbst等人(563页)对PD-L1/PD-1阻断会怎样分别增强转移性黑素瘤和肺癌的治疗反应进行了研究；Yadav等人(572页)和Gubin等人(577页)显示了突变的肿瘤抗原在形成配体、以产生由PD-L1/PD-1之抑制激发的T-细胞反应中所起作用。封面：Allison Bruce。

地下生物多样性在地面之上的影响
Nature 515 (2014年11月27日)

地下生物多样性在很大程度上是人们看不到、也不去想的，但越来越多的证据表明，生活在地下的微生物和动物的巨大多样性对于改变整体生物多样性和陆地生态系统功能有显著作用。在这篇综述文章中，Richard Bardgett和Wim van der Putten对最近关于地下生物多样性的生态和演化作用的研究工作进行了分析，指出了将会提高我们对土壤生物多样性如何影响陆地生态系统对环境变化的生态反应和演化反应的认识的研究领域。


在无序中建立有序
Nature 515 (2014年11月20日)

近几十年来，”共轭聚合物“受到关注。它们是以共价键结合的有机大分子，含有骨架结构，结合了塑料材料的柔韧性和可加工型以及半导体材料的电学特性。但高分子材料在天然状态下趋于无序，而这种无序最终限制了其电子性能。Deepak Venkates及其同事发现一些性能较好的共轭聚合物尽管微观结构处在无定形状态，但它们的电子特性实际上与有序状态相似。借助计算机模拟，作者找到了这种意外”非无序“特性的分子起源，并提出了如何将其设计到其他共轭聚合物体系中的方法。


“Mouse ENCODE Consortium”联合项目组的4篇论文
Nature 515 (2014年11月20日)


小鼠是生物医学研究中最好的模型生物。为了获得关于共同的和物种特定性的转录和细胞调控程序的更多信息，名为“Mouse ENCODE Consortium”的联合项目组在各种不同细胞和组织类型中对整个小鼠基因组内的转录、DNase I超敏性、转录因子结合、染色质修饰和复制域进行了分析标绘。这些发现被与人类的相应数据进行比较，从而证实在新注解的潜在功能序列中存在很大程度上的保守性，也揭示了在转录调控、染色质状态和高层次染色质组织中所涉及的其他序列的显著差异。这些数据和对它们所做的分析为研究哺乳动物生物学和人类疾病的机制提供了一个宝贵的资源。本期Nature发表了4篇来自该项目组的论文，另外在一篇News & Views文章中Piero Carninci 还对该项目组所获得的数据集将会怎样帮助我们了解人类生物学及生物医学问题进行了分析。封面: Kelly Krause/ Nature。


饮食问题及其解决办法
Nature 515 (2014年11月27日)

在世界范围内，人类的饮食都在随收入增长而变化，这对环境和公共卫生都有潜在影响。David Tilman和Michael Clark对饮食“西化”的影响进行了量化，并且对于饮食的很多方面，他们还在健康后果与环境后果之间发现了密切的联系。如果不加阻止，那么当前的饮食趋势到2050年将会实质性地增加全球温室气体排放和提高II-型糖尿病、肥胖症和冠心病的发病率。对此我们能做什么呢？个人做出知情选择将会有所帮助，但如果环境和农业领域没有重大政策变化的话，总体上几乎没有效果。


由RNA控制的DNA修复
Nature 515 (2014年11月20日)


如其名称所示，通过同源重组进行的DNA修复一般被认为发生在两个DNA分子之间。然而，研究工作已经证明，RNA也可用在人造环境中。Francesca Storici及同事现在发现，内源RNA转录体能介导与酵母染色体DNA的重组。这一结果说明，遗传信息在细胞中从RNA向DNA的直接流动也许要比我们过去所认为的普遍得多，而且因为细胞核中的RNA水平非常高，所以这些结果也许会让我们对修复的可塑性和基因组不稳定性的机制有新的认识。


用于蛋白质的单分子DNA技术
Nature 515 (2014年11月27日)

George Church 及同事开发出用于并行蛋白相互作用分析、借助用于蛋白功能分析的单分子DNA方法的一个“单分子相互作用测序”(SMI-seq)技术。SMI-seq的工作原理是，通过核糖体显示或酶结合将蛋白耦合到DNA识别符或“条码”上。这些条码化的蛋白然后在水溶液中被一起分析，并在一个聚丙烯酰胺薄膜中被固定。接下来，条码RNA被放大，并通过DNA测序被分析。该方法可以实现精确的蛋白量化以及对分子结合亲和力和特异性的同时测定。(生物通：万纹)