Cell杂志最受关注十篇文章（11月）

　　

生物通报道：Cell创刊于1976年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为：

1. The Next-Generation Sequencing Revolution and Its Impact on Genomics
Daniel C. Koboldt, Karyn Meltz Steinberg, David E. Larson, Richard K. Wilson, Elaine R. Mardis
随着新一代测序变得更快速、更廉价、也更可靠，这项技术也被应用到越来越多的方面，新一代测序技术所带来的革新性意义重大，这不仅是对于基础研究，而且还有望带来疾病的重要线索，让医生挑选更精准的药物。

这篇文章聚焦于新一代测序技术在基因组研究方面的影响，以及在个性化医疗等方面的作用。比如说近期欧洲的Geuvadis计划使用了来自千人基因组计划的部分样品，旨在设立与临床表型有关的序列数据的生物学/医学解释的标准。Geuvadis计划已对来自5个群体的465个淋巴母细胞系（LCL）样品的mRNA和microRNA分子进行了测序。

2. Mapping Human Epigenomes
Chloe M. Rivera, Bing Ren
作为基因组的第二维度，表观基因组（epigenome）中包含着一些每种细胞类型特异性的关键信息。近年来由于高通量表观基因组绘图技术的快速发展，已生成了成千上万的人类表观基因组图谱。

这篇文章详述了当前的表观基因组绘图工具以及表观基因组图谱的功用，并探讨了表观基因组领域的发展及面临的挑战。

在快速技术发展的推动下，表观基因组领域正经历前所未有的发展，且没有显示出任何的减速迹象。越来越多的研究人员致力于探索表观基因组令人兴奋的领域。许多的国际团体建立起来通过分享资源和实验方案来解答表观基因组中的基础问题。因此，近年来表观基因组的数据集和研究论文呈指数增长。生成的表观基因组图谱将基因组序列与许多的细胞核过程，包括剪接、复制、DNA损伤反应、折叠、染色质包装和细胞特异性的基因表达模式联系到一起。

因此，在这篇综述中研究人员侧重描述了表观基因组几个领域的近期进展。首先描述了表观基因组技术取得的显著进展，指出尤其是以新一代测序为基础的应用技术推动了这一领域的发展。其次，探讨了表观基因组图谱的功用，强调了这些图谱注释发育与疾病发生背景下转录单位和cis-调控元件的能力。文章还探讨了通过综合分析哺乳动物细胞系统中的表观基因组图谱获得的一些新生物学认识，强调了对胚胎干细胞多能性及谱系特异性的研究。最后谈及了前面道路上会遭遇的一些技术挑战，并指出了该领域一些尚待解答的问题。
 
3. Hallmarks of Cancer: The Next Generation
Douglas Hanahan, Robert A. Weinberg
2011年的这篇文章在这一榜单上已蝉联已久了，这篇由癌症研究泰斗：Robert A.Weinberg完成的最新癌症综述是之前他的一篇文章“The Hallmarks of Cancer”的升级版——之前那篇文章介绍了肿瘤细胞的六大基本特征，被称为肿瘤学研究的经典论文，到目前为止，这篇论文已经被引用了上万次。

2011年3月，Robert A.Weinberg同样是和Douglas Hanahan合作，完成长达29页的论文，简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展，包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等等，并且将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个，这十个特征分别是：

自给自足生长信号（Self-Sufficiency in Growth Signals）；抗生长信号的不敏感（Insensitivity to Antigrowth Signals）；抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death)；潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential)；持续的血管生成(Sustained Angiogenesis)；组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis)；避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction)；促进肿瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）； 细胞能量异常（Deregulating Cellular Energetics）；基因组不稳定和突变（Genome Instability and Mutation）。
 
4. Human SNP Links Differential Outcomes in Inflammatory and Infectious Disease to a FOXO3-Regulated Pathway
James C. Lee, Marion Espéli, Carl A. Anderson, Michelle A. Linterman, Joanna M. Pocock, Naomi J. Williams, Rebecca Roberts, Sebastien Viatte, Bo Fu, Norbert Peshu et al.
 
5. PKM2 Isoform-Specific Deletion Reveals a Differential Requirement for Pyruvate Kinase in Tumor Cells
William J. Israelsen, Talya L. Dayton, Shawn M. Davidson, Brian P. Fiske, Aaron M. Hosios, Gary Bellinger, Jie Li, Yimin Yu, Mika Sasaki, James W. Horner et al.

6. Mitochondrial Cristae Shape Determines Respiratory Chain Supercomplexes Assembly and Respiratory Efficiency
Sara Cogliati, Christian Frezza, Maria Eugenia Soriano, Tatiana Varanita, Ruben Quintana-Cabrera, Mauro Corrado, Sara Cipolat, Veronica Costa, Alberto Casarin, Ligia C. Gomes et al.
显性视神经萎缩（dominant optic atrophy）是一种以生命早期明显的进行性、对称性视觉丧失为特征的遗传性视觉疾病，一个叫做 OPA1 的基因发生突变是导致这一疾病的原因。

在一项全面深入的 OPA1 研究中，一个研究小组发现这一基因在细胞代谢中充当了“帮手”。未来研究人员有可能利用这一特性来治疗线粒体疾病。目前许多的线粒体疾病并没有现成的治疗方法。
 
7. MEF2 Is an In Vivo Immune-Metabolic Switch
Rebecca I. Clark, Sharon W.S. Tan, Claire B. Péan, Urmas Roostalu, Valérie Vivancos, Kévin Bronda, Martina Pilátová, Jingqi Fu, David W. Walker, Rebecca Berdeaux et al.
在多种环境中，感染（infection）能够干扰体内的代谢平衡，导致体重减轻，而由感染引起的免疫激活与机体脂肪合成受损之间的关联尚不清楚。

Clark博士等在其近期发表于CELL杂志的文章中指出，MEF2(Myocyte-specific Enhancer Factor 2)是体内调节免疫与代谢的重要开关。该研究组以果蝇为模式生物，使用全基因组基因表达芯片结合RNAi干扰技术筛选并证实了MEF2是机体脂肪合成代谢以及免疫反应中不可或缺的因子，其DNA结合域的中苏氨酸（Threoine）20的磷酸化与去磷酸化形式决定了其在体内所参与的调控网络。在正常个体中，MEF2 T20通常被S6K磷酸化从而参与到脂质生成相关的代谢网络，而在被感染的情况下，MEF2 T20则去磷酸化与TBP(TATA Binding Protein)形成复合体而促进抗菌肽的表达发挥免疫调节功能。

该文章运用巧妙的筛选策略揭示了免疫与代谢之间的分子关联机制，为在哺乳动物中的类似研究奠定了基础，Nature Reviews Immunology杂志将其收录为本期的研究亮点（Research Highlights）。
 
8. The Somatic Genomic Landscape of Glioblastoma
Cameron W. Brennan, Roel G.W. Verhaak, Aaron McKenna, Benito Campos, Houtan Noushmehr, Sofie R. Salama, Siyuan Zheng, Debyani Chakravarty, J. Zachary Sanborn, Samuel H. Berman et al.
肿瘤基因组图谱计划（The Cancer Genome Atlas，TCGA）收集了多形性成胶质细胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）的组织样本。来自14个研究所的一百多位科学家分析了GBM的基因组异常情况。

科学家揭示了胶质细胞瘤的基因突变，缺失，重复；基因表达和表观调控；染色体结构，蛋白质组，分子网络等多种异常，该发现提供了深入的，更详尽的数据，为进一步的基础研究和临床研究提供了重要的基础信息。

该研究不但确认了之前发现的一些基因突变，如抑癌基因TP53，PTEN , RB1HE和原癌基因PIK3CA等，还新发现了61个突变基因。

9. Genetic Variants Regulating Immune Cell Levels in Health and Disease
Valeria Orrù, Maristella Steri, Gabriella Sole, Carlo Sidore, Francesca Virdis, Mariano Dei, Sandra Lai, Magdalena Zoledziewska, Fabio Busonero, Antonella Mulas et al.
许多的研究已经证实某些疾病是遗传性的。现在一个国际研究人员小组发现，遗传也对免疫反应起作用，影响了我们抵御疾病的能力。

在这篇文章中，研究人员报告称他们在基因组上发现了89个独立的基因变异与调控免疫系统细胞生成相关。这些基因变异位点其中有5个与已知的自身免疫性疾病遗传贡献子相重合，并扩展了以往的知识来鉴别受到这些基因影响的特异细胞类型。

某些特异基因变异对于一个或多个特定免疫系统细胞类型水平有极其显著的影响。这些基因其中有许多也与各种自身免疫性疾病，包括溃疡性结肠炎、多发性硬化症、风湿性关节炎及乳糜泻相关。

研究人员指出，了解影响免疫系统细胞以及自身免疫性疾病风险的基因，是根据个体需要开发出个体化治疗的第一步，因而还需要开展更多的研究来进一步确定遗传在免疫系统复杂动态中所起作用的特征。

10. Super-Enhancers in the Control of Cell Identity and Disease
Denes Hnisz, Brian J. Abraham, Tong Ihn Lee, Ashley Lau, Violaine Saint-André, Alla A. Sigova, Heather A. Hoke, Richard A. Young
这篇文章是近期发布的系列文章之一，此前研究小组发现了一组强大的调控因子控制了小鼠和人类细胞状态和特性，并将它们命名为“超级增强子”（ super-enhancers）。

现在研究人员又证实这些超级增强子能够对大量的人类细胞类型起作用，并富集在与广泛疾病密切相关的基因组突变区域，表明它们有可能在疾病诊断和治疗中起重要的作用。

研究人员还发现，超级增强子以特别隐伏的方式对广泛的癌症起作用，他们观察到癌细胞组装了自身的超级增强子，过表达恶性癌基因，驱动了癌症过度增殖、侵袭和转移。Young认为，鉴别、定位及破坏这些超级增强子有可能改变临床控制癌症的方式。（生物通：万纹）