《Nature》10月最受关注的十篇论文

研究成果包括，研究人员发现肿瘤细胞对“血管内皮生长因子”（VEGF）的表达对于血管生成很重要，而且通过其受体以“自分泌”方式发挥作用，以促进癌症干细胞的自我更新性的细胞分裂……

　　

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（2011年10月05日～2011年11月02日）：

沧海一粟——海水来自哪里？
Nature 478 | doi:10.1038/nature10519
发表日期：2011年10月13日
地球的宏观组成类似于一类被称为“顽辉球陨石”的缺氧陨石，它们被认为是在早期太阳星云中形成的。这个观点导致一个假设：原始地球是干的，包括水在内的挥发物来自小行星和彗星对地球的碰撞。然而，在六个“奥尔特云”彗星中测量出的“氘-氢”（D/H）比远高于地球上的这个比例，明显排除了这样的天体居于支配地位的可能性。现在，“赫歇尔太空望远镜”被用来确定“柯伊伯带”彗星103P/Hartley 2中的D/H比例。这个比例像地球上的，说明这类彗星也许曾帮助形成了地球上的海水。

美食与求偶之间的关系
Nature 478 | doi:10.1038/nature10428
发表日期：2011年10月13日
求偶从时间和能量角度来说都是有很高代价的，所以动物必须确保在其求偶之前它们就已经找到了一个有潜在意愿的伙伴，这个工作经常是通过信息素交流来完成的。现在，Richard Benton及其同事发现，雄性果蝇在正式求偶之前也需要其附近有好的食物。他们发现，最近在文献中所描述的一个化学传感器离子通道家族中的一员，即“亲离子受体84a”，对于感应来自水果的芳香物和对于门控那些控制求偶程序的、能够感应信息素的神经通道来说都是关键。嗅觉回路和信息素回路之间的这种对话，构成一个以前没有被认识到的演化机制，它将生殖行为耦合到好的进食点和产卵点。

癌症干细胞的血管小环境
Nature 478 | doi:10.1038/nature10525
发表日期：2011年10月20日
用一个小鼠皮肤乳头状瘤模型所做的实验表明，肿瘤血管系统不仅供血，而且起一个支持癌症干细胞的血管小环境的作用。肿瘤细胞对“血管内皮生长因子”（VEGF）的表达对于血管生成很重要，而且通过其受体以“自分泌”方式发挥作用，以促进癌症干细胞的自我更新性的细胞分裂。Nrp1的删除阻断VEGF促进肿瘤生成的能力，并且可能是皮肤癌的一个可行的治疗目标。

人脑中的基因表达
Nature 478 | doi:10.1038/nature10523
发表日期：2011年10月27日
基因表达控制和指示从发育和弹性到脑中不断进行的神经发生在内的所有过程，而大脑一生中的转录时间动态却基本上不清楚。在本期Nature上，两个小组发表了从年龄范围在出生前到80岁以上的各种不同的人脑样本获取的一个大型基因表达数据库。Colantuoni等人的关注点是前额皮质。虽然他们注意到在整个发育过程中的显著表达模式动态，但也发现不同物种的个体之间有着一致的转录分子架构，尽管在它们当中存在大量基因多态性。Kang等人生成了一个更全面的时间过程，探讨了16个不同脑区域中的表达情况，并且确定最大的时空变化发生在出生前，而随着我们年龄的增长，脑区域中的转录组趋于收敛。

人类基因组与其他哺乳动物基因组的比较研究
Nature 478 | doi:10.1038/nature10530
发表日期：2011年10月27日
这项比较基因组研究（将完整的人类基因组与包括黑猩猩、小鼠和狗在内的29种胎生哺乳动物的基因组进行对比）识别出4.2%的人类基因组是受演化选择限制的，并且为这些受限制的基因中大约60% 的基因赋予了一个潜在的功能。该研究发现了一系列演化特征，为了解编码和非编码功能基因组元素、RNA结构家族的候选对象以及基因组组织和演化的各个方面提供了线索。它们与跟疾病相关的变体的重叠表明，这些发现对于人类疾病的研究将是有用的。

封面故事: 严重肥胖和体重不足的病因可能互成镜像
Nature 478 | doi:10.1038/nature10406
发表日期：2011年10月06日
体重不足和肥胖都会构成重要健康风险。但虽然肥胖已被与若干种基因变异体联系在一起，而人们对体重不足的遗传基础却知之甚少。现在，对来自欧洲和北美28个细胞遗传中心的数据所做的一次大规模分析显示，体重不足经常与16号染色体上一个短的区域的复制相关。同一染色体区域的删除以前曾被与肥胖症联系在一起。所观察到的相关表现型与该位点基因删除的携带者中所报告的表现型是相对的或成镜像关系的，与该复制区域内的基因的转录水平的变化相关联，而不是与相邻区域内基因的转录水平的变化相关联。这表明，严重肥胖和体重不足可能有互成镜像的病因，并且可能是由能量平衡的相反效应造成的。

DNA复制的启动位置
Nature 478 | doi:10.1038/nature10455
发表日期：2011年10月13日
DNA复制的启动位置被称为“起点”（origins）。细菌“起点”的特征之一是被称为“DNA解旋元素”（DUE）的一个富含AT的序列，它被融化掉，以使复制体能够组装。DnaA 是一个 参与复制启动的AAA+ ATP酶。虽然过去人们认为ATP水解的能量被用来破坏DUE的碱基配对，但Berger及其同事现在发现，DnaA的ATP酶活性帮助它组装为一个螺旋细丝，后者打开单链DNA并使其伸长。虽然一个细丝使DNA发生的这种伸长与由RecA蛋白进行的同源配对中的早期步骤惊人地相似，但被DnaA拉长的DNA却不能与一个互补链进行碱基配对。

基因对血压的影响
Nature 478 | doi:10.1038/nature10405
发表日期：2011年10月06日
与其他常见的复杂疾病相比，实践证明，要确定血压升高的遗传基础特别困难。一项涉及20万欧洲裔人士的多阶段全基因组关联研究，填补了欧洲裔人士遗传知识中的一些空白。该研究识别出了16个相关位点，其中只有6个含有以前已知或被怀疑调控血压的基因。研究人员还在高血压、左心室壁厚度、中风和冠状动脉病之间发现了一个联系，但未发现与肾病或肾功能之间的联系。与来自超过7.5万东亚、南亚和非洲裔人士的数据所做比较证实，在欧洲裔研究对象中所识别出的变异体有很多还在其他族裔中影响血压。

基因表达和物种差异
Nature 478 | doi:10.1038/nature10532
发表日期：2011年10月20日
基因组分析能够揭示有可能决定着物种间差别的蛋白编码变化，但物种之间基因型差别中很多都是影响基因表达的调控性突变所造成的结果。Brawand等人利用高吞吐量RNA测序方法来研究来自所有主要哺乳动物分支的10个物种的六大器官（皮层、小脑、心脏、肾脏、肝脏和睾丸）中哺乳动物转录组的演化动态。他们所取得的发现之一是器官和物种之间转录组差异的程度，同时他们还识别出了可能是由选择性驱动的表达开关，这些开关可能决定了特定器官的生物学特征。

人卵细胞可将体细胞重新编程到多能状态
Nature 478 | doi:10.1038/nature10397
发表日期：2011年10月06日
此前，人们一直没有可能做到利用人细胞通过体细胞核转移（实验室所采用的利用一个供体细胞核在其他哺乳动物体内生成一个卵细胞的成熟方法）实现体细胞核的重新编程及胚胎干(ES)细胞的衍生。但现在，Dieter Egli及其同事报告，他们通过向人卵细胞中转移体细胞基因组，成功衍生出了三倍体人多能干细胞系。利用传统方法（先将卵细胞去核，然后将供体细胞融入其细胞核中）重构的人卵细胞在发育过程的解理阶段总会停止发育，但当卵细胞基因组没有被去掉、体细胞基因组被添加进去时，所得到的三倍体细胞会高效地发育到胚泡阶段。虽然这项研究尚未生成原始的、由“核转移”获得的二倍体ES细胞，但它却表明，这样的重新编程在人体中是有可能的。这项工作对于再生和生殖医学、发育生物学以及关于干细胞多能性的研究都是有意义的。它还提出了与无私供卵相关的有趣的伦理问题。George Daley 和 Jan Helge Solbakk在News & Views文章中、Insoo Hyun 和 Paul Tesar在Correspondence文章中都对这项研究工作在研究与伦理方面的问题进行了讨论。