Cell杂志最受关注十篇文章（2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. Hallmarks of Cancer: The Next Generation
Douglas Hanahan, Robert A. Weinberg

2011年的这篇文章再度登上了榜首，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）。

2. Modeling Recent Human Evolution in Mice by Expression of a Selected EDAR Variant
Yana G. Kamberov, Sijia Wang, Jingze Tan, Pascale Gerbault, Abigail Wark, Longzhi Tan, Yajun Yang, Shilin Li, Kun Tang, Hua Chen et al.

排在第二是国内和国外学者的合作研究成果。

几年前，科学家就曾以老鼠和人类罕见疾病为研究对象，发现170个与头发发育相关的基因。随后，经过分析，研究人员发现88%的日本人和中国人携带EDAR基因的变异，但约鲁巴人和欧洲人则没有这种基因变异。

EDAR基因编码外胚叶发育不全A受体(ectodysplasin A receptor)，它参予指示头发前体细胞开始形成卵泡的分子信号传导。东亚人具有这种变异，一方面可能是因为较粗状的头发有利于他们适应亚洲北方寒冷的气候，另一方面它可能带给东亚人其他有利的特质，例如齿形。

在这项研究中，研究人员建立EDARV370A的小鼠模型，通过计算机分析表明，EDARV370A出现在3万年前中国中部，携带人类EDARV370A的小鼠头发厚度和活跃的汗腺数量增加。

3. Reprogramming Adult Schwann Cells to Stem Cell-like Cells by Leprosy Bacilli Promotes Dissemination of Infection
Toshihiro Masaki, Jinrong Qu, Justyna Cholewa-Waclaw, Karen Burr, Ryan Raaum, Anura Rambukkana

麻风杆菌(Mycobacterium leprae)已折磨人类上百年了，但是这并不意味着人们已经揭示它的所有秘密。在小鼠体内开展的一项新研究提示着这种能够让人毁容的致病菌利用一种生物诡计来施加伤害：它将某些神经细胞重编程为干细胞样细胞，并利用它们侵入身体的肌肉和中枢系统之中。这是科学家们首次观察到细菌以这种方式对细胞进行重编程。专家们说，这些研究发现可能导致人们开发出新的疗法来治疗麻疯病和其他的神经退化性疾病。

4. Gene Copy-Number Alterations: A Cost-Benefit Analysis
Yun-Chi Tang, Angelika Amon

DNA拷贝数的变异，无论是局限于某种特定基因，还是影响到了整个染色体，都被认为是疾病和发育异常情况的病因，或者是适应性进化的来源。来自霍德华休斯医学院，麻省理工生物学教授Angelika Amon与另外一位学者以“Gene Copy-Number Alterations: A Cost-Benefit Analysis”为题，探讨了DNA拷贝数变化的“经济效益”——成本和收益。

5. Xenobiotics Shape the Physiology and Gene Expression of the Active Human Gut Microbiome
Corinne Ferrier Maurice, Henry Joseph Haiser, Peter James Turnbaugh

6. Identification of Early Replicating Fragile Sites that Contribute to Genome Instability
Jacqueline H. Barlow, Robert B. Faryabi, Elsa Callén, Nancy Wong, Amy Malhowski, Hua Tang Chen, Gustavo Gutierrez-Cruz, Hong-Wei Sun, Peter McKinnon, George Wright et al.

科学家们认为，癌症源自基因组中脆性位点（fragile site）上的DNA损伤，来自美国NIH国立癌症研究所的研究人员发现了这样一类新的脆性位点，这些位点能令患有一类血癌：B细胞淋巴瘤的患者的DNA发生改变，这将有助于开发新型B细胞淋巴瘤治疗方法，也有利于其它种类癌症的研究。

在细胞分裂前，当DNA进行复制的时候就有可能出现DNA损伤，并且那些难以复制的区域，例如重复序列，特别容易产生双链断裂。由于B淋巴细胞是分裂最快的细胞，因此存在极大的可能出现复制诱导DNA损伤。

此外，在非复制阶段的细胞周期中，B淋巴细胞也会由于一种酶的作用，而发生双链断裂，这种酶称为活化诱导胞嘧啶脱氨酶（AID），是一种抗体变异蛋白，由成熟B细胞产生。AID会引起基因组中许多附加损伤，导致在复制过程中累积加剧。但是AID活性并不会引发与B细胞淋巴瘤有关的一些图标。

在这项新的研究中，Nussenzweig和他的研究组发现了一个与复制相关DNA断裂的不依赖于AID的来源，称为早期复制脆弱位点（early replicating fragile sites，ERFSs）。

研究人员利用全基因组测序技术，完成了小鼠B淋巴细胞的基因组测定，结果发现，在复制的早期阶段，ERFSs位点出现了DNA损伤，这表明ERFSs是这种癌症类型突变特性的一个主要特征，并且也有可能在其它种类癌症中起作用。

7. The Origins and Drivers of Insulin Resistance
Andrew M.F. Johnson, Jerrold M. Olefsky

8. Genome-wide Chromatin State Transitions Associated with Developmental and Environmental Cues
Jiang Zhu, Mazhar Adli, James Y. Zou, Griet Verstappen, Michael Coyne, Xiaolan Zhang, Timothy Durham, Mohammad Miri, Vikram Deshpande, Philip L. De Jager et al.

在这篇文章中，研究人员在之前研究的基础上，绘制出了一张范围广，种类多的人类组织和干细胞的染色质全基因组图谱，获得了功能性遗传学元件研究突破，由此进行了前所未有的功能基因组诠释，分析了这些遗传学元件在发育阶段，细胞谱系，细胞环境等方面的调控机制。

并且研究人员还揭示出了表观基因组学与细胞核构架之间的整体特征，核构架在不同细胞表型中也表现不同。具体来说，研究人员发现发育特异性伴随着渐进染色体限制而产生，而后者是从动态重构模式转变为常见压实的一种默认转换。如果体外接触到血清，就会启动一个明显的转变，其中包括带有结构性异染色质（constitutive heterochromatin）特征的结构域重构。

9. Braveheart, a Long Noncoding RNA Required for Cardiovascular Lineage Commitment
Carla A. Klattenhoff, Johanna C. Scheuermann, Lauren E. Surface, Robert K. Bradley, Paul A. Fields, Matthew L. Steinhauser, Huiming Ding, Vincent L. Butty, Lillian Torrey, Simon Haas et al.

哈佛医学院等处的研究人员发现了一种新型长非编码RNA：Braveheart (Bvht)，这个被称为“勇敢的心”的lncRNA在哺乳动物发育过程，心血管发育谱系维持方面扮演了重要作用。

在这篇文章中，研究人员发现了一种新型长非编码RNA：Braveheart (Bvht)，被称为“勇敢的心”是因为这是一种在小鼠中发现的与心脏有关的lncRNA。

研究人员利用多胚胎干细胞（ESC）差异研究方法，发现这种RNA对于新生中胚层发育成为心脏至关重要，并且Bvht也是核心心血管基因网络激活，以及一种称为中胚层后蛋白（mesoderm posterior 1，MesP1）下游功能所必需的元件，MesP1是常见多能心血管祖细胞的主要调控因子。

10. A Decade of Riboswitches
Alexander Serganov, Evgeny Nudler

核糖开关(riboswitch)最早是由Winkler等人于2002年在大肠杆菌中发现并命名的，这是一类非编码RNA元件，主要在细菌mRNA的5'非编码区( UTR) 被发现，但在真核生物mRNA的3'UTR及初始转录产物的内含子区段也有发现。由于一直以来非编码区均是分子生物学研究的热点之一，因此作为该领域的重要组成部分，核糖开关也成为了近几年基因表达调控研究的一个热点。

近十年来，核糖开关作为维生素衍生物的RNA细胞内传感作用因子，被发现与越来越多的小分子代谢物和离子产生了相互作用，功能涉及到了转录，翻译，剪切和RNA的稳定性，在这篇文章中，复旦大学的研究人员又找到了一种与之相互作用的小分子：氨基糖苷类(aminoglycosides) ，氨基糖苷类抗生素是一类由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类抗生素，与大多数抑制微生物蛋白质合成的抗生素不同，氨基糖苷类抗生素所起的是杀菌作用，属静止期杀菌药。

破解天然核糖开关的调控机制和结构机理，将有助于发展针对某种特殊配体的核糖开关合成生物学，以及构建新型有用的细菌，未来研究将揭示出天然RNA传感作用的全部分子机制，核糖开关也将在生物医药，以及生物技术应用等方面发出越来越耀眼的光芒。

（生物通：张迪）