《Nature》3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（2015年2月2日 ～ 2015年3月4日）：

奔驰概念车

Nature 518 (2015年2月5日)


本期封面图片为上个月在底特律举行的“北美国际车展”上展出的奔驰F 015概念车。汽车行业和硅谷IT公司目前似乎方向一致，都是以实现自主驾驶或无人驾驶的汽车为目标。封面: Steve Lagreca/ Shutterstock.com。


表观基因组路线图项目

Nature 518 (2015年2月19日)

“NIH 表观基因组图谱工作路线图联合体”正在以ENCODE项目所做工作为基础，通过确定从人体胚胎组织、成年组织、疾病组织和健康组织直接获取的基因组中的功能调控序列，来编纂人类初生细胞和初生组织表观基因组的一个全面参照集。本期Nature专刊发表8篇来自该项目组的新论文，同时还设立一个News & Views 论坛，发布关于 “表观基因组路线图项目”之意义的各种不同观点。本期发表的研究论文还伴随着一个 “表观基因组路线图”在线文集(该文集汇集了来自 “自然出版集团”各刊物所发表的研究论文)以及新闻故事和多媒体内容。为了增强读者的阅读体验，还准备了相关的 “threads”，它们介绍在不止一篇论文中所讨论的话题。网址：www.nature.com/epigenomeroadmap。


实现更安全转基因生物的两条途径

Nature 518 (2015年2月5日)

本期Nature上发表的两篇论文描述了生成一种依赖于非天然氨基酸的生物的独立方法，这一成果在生物封存(biocontainment)和探索以前未曾尝试过的健身方法方面可能会找到应用。George Church 及同事通过一个被改变的基因代码对一种生物(大肠杆菌)的必要酶进行了重新设计，以使其在代谢上依赖于非标准氨基酸来存活。这样得到的转基因生物在代谢上无法绕开它们的生物封存机制，并且对演化逃避(evolutionary escape)也表现出前所未有的抵抗力。少数逃避者(escapees)很快被未转基因的生物超过。采用“多重自动化基因组工程”方法，Farren Issacs及同事设计了一系列转基因生物，其生长受到依赖于外源供应的合成氨基酸的必要基因之表达的限制。他们还设计了在所设计的生物与环境之间具有先进“正交屏障”(orthogonal barrier)的合成“营养缺陷体”(auxotroph)，从而能够生成更安全的转基因生物。


Nature 518 (2015年2月12日)

自从高温铜氧化物超导体在近30年前被发现以来，我们已经了解到关于超导状态性质及所涉及新形式量子物质的很多东西。这篇Review文章关注尚未解决的相关问题，尤其是铜氧化物相图的复杂性问题、以及在升高的温度下“正常”状态的简单性问题和对材料细节的不敏感性问题。


与胰腺癌相关的突变

Nature 518 (2015年2月26日)

对100个胰腺导管腺癌样本所做的一项全基因组测序分析，显示了胰腺癌变的已知和新发现的基因驱动因素。这些基因改变可根据结构变化的模式被分成四个子类型——稳定型、局部重排型、分散型和不稳定型，从而提出了在临床治疗中提高定位准确度的可能性。若干种肿瘤都存在局部扩增，其中很多含有可以用药物处理的致癌基因，尽管每个出现的频率都比较低。基因组不稳定性与DNA 维护基因的失活和DNA损伤修复缺陷的一个突变特征同时出现。在一项概念证明研究中，作者显示了这些基因组特征作为治疗选择的假定生物标记的潜在用途。

干细胞染色质重组

Nature 518 (2015年2月19日)

高等染色质结构是影响基因表达的因素之一，虽然这些结构在哺乳动物系统的分化和世系形成过程中是怎样演化的仍不清楚。Bing Ren及同事对人类胚胎干细胞和它们分化的后代之间的全基因组染色质相互作用的差别进行了分析。他们描述了与远端增强子和近端启动子之间 “等位基因偏差染色质相互作用”相关联的等位基因表达中所存在的偏差。


自体免疫疾病之间的基因差异

Nature 518 (2015年2月19日)

自体免疫的数百个风险位点以前在全基因组关联研究(GWASs)中已被识别出，但所涉及位点包括 “连锁不平衡”中的多种变异体，并且很少改变蛋白编码序列，这使得对它们的解读变得复杂化。这项研究采用一个新方法来详细分析21种自体免疫疾病的致病基因变异体，将一个新算法应用于基于GWAS的位点，并针对专门化的免疫细胞将基因型数据与表观基因组图进行整合。结果表明，增强子的一个非常有针对性的子类参与了T-细胞刺激，充当自体免疫疾病的致病性决定因子。


造成肥胖的遗传因素

Nature 518 (2015年2月12日)

在本期发表的来自GIANT Consortium的两篇论文的第二篇当中，Elizabeth Speliotes 及同事对体重指数(BMI，常用来定义肥胖症和肥胖倾向)做了一项全基因组关联研究和Metabochip元分析，发现了97个与BMI相关的位点，其中56个是新的。这些位点中很多都对其他代谢表现型有显著影响。这97个位点占BMI变异的大约2.7%，同时在全基因组范围内所做估计表明，常见变异占BMI变异的20%以上。通道分析(Pathway analyses)表明中枢神经系统与肥胖易感性有关，其中包括突触功能、谷氨酸信号传导、胰岛素分泌/作用、能量代谢、脂肪生物学和脂肪生成等。


与身体脂肪分布相关的心血管代谢特征

Nature 518 (2015年2月12日)

在本期发表的来自GIANT Consortium的两篇论文的第一篇当中，对超过20万人的腰围和臀围相关特征所做的全基因组关联元分析结果，被用来识别与根据体重指数调整后的腰围-臀围比有关的49个位点(其中33个是新位点)和另外19个与相关腰围和臀围数值有关的位点。这些位点中的一个子类显示了显著的性别二态性，其中很多在女性中效应更强。分析表明，脂肪生成、血管生成、转录调控和胰岛素抗性是影响脂肪分布的过程，这为了解潜在的病理生理机制提供了信息，也为在与腹部脂肪积累相关的风险中采取干预措施提供了潜在目标。


联合国光和光基技术国际年

Nature 518 (2015年2月12日)

为了纪念“联合国光和光基技术国际年”，本期Nature专刊关注光技术及其相关技术在极端条件下的表现。相关成就包括利用扭曲的光来编码信息、通过不透明材料进行医学成像、金融市场最为极端情况下的光速交易、以及对隐藏在宇宙最古老光中的宇宙学信息进行解码等。封面图片：Viktor Koen/Nature。