本期Nature热点

　　

1.白垩纪时期的马达加斯加哺乳动物骨骼反映了长期的岛国特征
 
科学家在马达加斯加发现了一种新的大陆哺乳动物（Adalatherium hui）的遗迹，这种哺乳动物的生存可追溯到白垩纪末期（721-6600万年前），其长期孤立演化的轨迹特征与马达加斯与世隔绝两千万年的岛屿历史一致。这具化石是冈瓦那大陆已发现的中生代哺乳动物中骨架最完整的。系统发育分析显示，新物种可能是多尖齿兽目的姐妹集群。

2.脑损伤病人的嗅觉嗅探信号意识
 
研究发现，对嗅觉测试做出反应的脑损伤患者中有100％恢复意识，并且这些患者中有91％以上在伤后三年半还活着。

在这篇文章中，研究人员对43名严重脑损伤的患者进行了分析。他们首先向每位患者解释说，会在罐子中存放不同的气味，使用鼻插管监测他们的鼻子呼吸。接下来，向每位患者提供一个装有令人愉悦的洗发香气，难闻的腐烂鱼味或完全没有气味的罐子，持续5秒钟。每个罐子随机出现十次，测量患者闻到的空气量。

研究人员发现，意识不清的患者对气味的吸入明显较少，不能区分喜爱气味和讨厌气味。一些脑损伤患者改变了鼻气流，这意味着要闻到气味。植物人患者则各不相同，有些人没有对任何一种气味做出反应，改变呼吸，有些则有所改变。

三年半后的一项后续调查发现，受伤后不久有嗅觉反应的患者中，仍有91％仍然活着，但无反应的患者中有63％死亡。

http://www.ebiotrade.com/newsf/2020-4/2020429170133497.htm

3.来自德国的COVID-2019住院患者病毒学评估
 
这篇Nature报告了9例COVID-19的详细病毒学分析，为病毒在上呼吸道组织中的活跃复制提供了证据。在症状出现的第一周，咽部病毒的脱落率非常高，在第4天，峰值为7.11×108个RNA拷贝/咽拭子。

感染性病毒很容易从来自喉咙或肺部的样本中分离出来，但尽管病毒RNA浓度很高，粪便样本中不含感染性病毒。血液和尿液样本也不会产生病毒。喉部样本中存在病毒复制RNA中间产物，证实了病毒在喉部的复制活性。在其中一名患者的咽喉和肺样本中一致检测到序列不同的病毒群，证明是独立复制的。症状结束后，还能检测到从痰液中脱落的病毒RNA。50%的患者在7天后（所有患者在14天后）出现血清转化，但随后病毒载量并未迅速下降。

4. 血红蛋白进化的复杂性起源
 
对古代蛋白质原子结构的分析表明，突变在蛋白质表面引入了两种变化，使得它能与另一种蛋白质的表面紧密结合，当它被招募到新的相互作用中时，另一种蛋白质的表面保持不变。这两个表面的其他古老部分也仅仅是偶然地粘在一起，为这两个新突变引发的相互作用增加了更多的力量。

最令人惊讶的结果是，这两个关键突变，通过诱导四部分结构的形成，也触发了复合物氧结合功能的关键变化！血红蛋白可以发挥其生理功能，因为它对氧的亲和力高到足以在肺中结合氧，但低到足以在身体其他部位的组织中释放氧。它还与氧协同结合：当四种成分中的一种吸收了一个氧分子时，其他成分往往也会这样做——反过来也是如此——因此整个复合体在吸收氧气和在正确的地方释放氧气方面变得更加有效了。

https://www.ebiotrade.com/newsf/2020-5/2020525112424478.htm

5.母乳喂养可调节新生儿病毒群的分步组装
 
婴儿肠道首先定植由先锋细菌诱导的噬菌体，然后再定植在人类细胞中复制的病毒定植，而后者的数量取决于母乳喂养调节。

健康新生儿在出生时通常体内是没有病毒的，胎粪或早期粪便样本几乎纯化不到病毒样颗粒，但是到婴儿满月，粪便中的病毒颗粒数会增加每克109粒，而且这个数目似乎会在整个生命周期中持续存在。新文章通过对富含病毒的样本和整个微生物群落进行鸟枪亚基因组测序，然后有针对性地调查这些病毒的起源，展示了病毒群落在人类婴儿身上定植的步骤——婴儿出生后，先锋菌在肠道中定植后，这些细菌诱导的温和噬菌体导致了新生儿的主要病毒样颗粒，与部分和全母乳喂养的婴儿相比，4个月前，纯配方奶喂养的婴儿粪便样本中的多种人类病毒更为丰富，同时有报道称母乳可以预防病毒感染。

http://www.ebiotrade.com/newsf/2020-4/2020416120722972.htm

6.细菌代谢胆汁酸促进外周调节性T细胞的产生
 
我们体内微生物群落包括生存在我们体内的细菌，病毒和其他微生物，这些生物与从炎症性肠病，到运动成绩等一切事物都有不同程度的关联。

健康肠道依赖于CD4+调节性T细胞的免疫抑制活性。转录因子Foxp3的表达定义了这一谱系细胞，并且可以通过饮食或同源抗原在Foxp3增强子的辅助下在胸腺外诱导。包括丁酸盐在内的微生物发酵产物促进了外周诱导的Treg（pTreg）细胞的产生，表明代谢产物形成了结肠免疫细胞群的组成。除了饮食成分外，细菌还修饰宿主衍生的分子，产生许多生物活性物质。胆汁酸的细菌转化是这一点的缩影，它产生了一个具有一系列生理功能的复杂类固醇库。在这里，本文筛选了主要的去结合胆汁酸物种，看它们是否有能力增强pTreg细胞的分化。发现，继发性胆汁酸3β-羟基脱氧胆酸（isoDCA）通过作用于树突状细胞（DCs）降低其免疫刺激性，增加了Foxp3的诱导。为了在体内研究isoDCA，采用合成生物学的方法，设计了含有工程拟杆菌菌株的最小微生物群。产生isoDCA的联合体以CNS1依赖的方式增加了结肠RORγt表达Treg细胞的数量，提示增强了胸腺外分化。

另外本周Nature，有四篇论文提供了从基因组聚集数据库（Genome Aggregation Database）收集到的深入见解。gnomAD是保存了60706个个体的外显子的2016年的ExAC数据库的升级版，它总共收集了125748个外显子和15708个全基因组序列。

《Nature》、《Nature》子刊重磅发表7篇旗舰论文！深扒你不可不知的gnomAD

这种规模和范围的增加使得gnomAD联盟不仅可以对个体之间的单核苷酸变异进行分类，还可以对由50个或更多核苷酸组成的更复杂的结构变异进行分类。在本期Nature重点论文中，康拉德•卡泽夫斯基（Konrad Karczewski）和同事们回顾了这个数据库，并探索了能够使蛋白质编码基因失活的变体。在第二篇论文中，贝丽尔•卡明斯（Beryl Cummings）和同事证明，RNA表达数据可以用来指导变异的演绎方式。在另一篇论文中，埃里克•米尼克尔（Eric Minikel）和同事们探讨了gnomAD数据如何帮助识别药物的基因靶点。在第四篇论文中，瑞恩•柯林斯（Ryan Collins）团队则列出了433371个结构变异的目录，并分析了它们对生理特性的影响。