N-异环卡宾催化剂的使用
An overview of N-heterocyclic carbenes
N-异环卡宾是在其含卡宾的环结构内含有一个卡宾和至少一个氮原子的环形分子。这些分子被广泛用作制备基于过渡金属的催化剂的辅助配体,它们本身也会是非常活泼的有机催化剂。由于这些原因,它们被用在一系列合成有机化学应用中,其中包括有重要商业价值的过程。在这篇Review文章中,作者对N-异环卡宾做了简要概述,总结了他们的一般结构和化学性质,然后介绍了这些分子独特的反应性在一系列有趣的有机和有机金属反应中是怎样被利用的。(doi: 10.1038/nature13384)
模块化聚酮合酶的结构
Structure of a modular polyketide synthase
Structural rearrangements of a polyketide synthase module during its catalytic cycle
聚酮合酶(PKSs)是生成聚酮(一大类次级代谢产物——换句话说就是天然产物)的多域酶复合物。来自Georgios Skiniotis及同事的两篇论文用低温电子显微镜来研究“委内瑞拉链霉菌”的苦霉素生物合成中所涉及的一个完好无损的全长度多酶PKS模块在不同功能状态下的结构。这些结构显示,酮基合酶、酰基转移酶、酮还原酶和酰基载体蛋白(ACP)域在催化周期中相互作用。在每一种状态,ACP 处于不同位置,来促进中间体向下一个催化步骤和下一个模块转移。(doi: 10.1038/nature13423 & doi: 10.1038/nature13409 & doi: 10.1038/nature13505)
“摇晃”的碱基对决定tRNA的保真度
The selective tRNA aminoacylation mechanism based on a single G•U pair
tRNA合成酶必须将合适的氨基酸附着到合适的、同源的tRNA上来维持遗传代码向蛋白质的正确翻译。丙氨酸的tRNA中一个“非华生-克里克碱基对”G3•U70确保被合成酶(AlaRS)正确氨酰化。Shigeyuki Yokoyama及同事报告了来自古菌Archaeoglobus fulgidus、在与携带G3•U70的tRNAAla(tRNAAla/GU)和与携带 A3•U70的一个变体(tRNAAla/AU)以及与一个alanyl-AMP类似物形成的复合物中的AlaRS的两个晶体结构。这两个结构的比较显示了该合成酶具有选择性的基础。G3•U70的独特几何决定 tRNA的CCA区域的取向,引导末端腺苷进入催化点。这一机制可解释远离该催化点的少量核苷酸何以能决定特定氨酰化的反应性。(doi: 10.1038/nature13440 & doi: 10.1038/nature13502)
通过“零知识”来保证核安全
A zero-knowledge protocol for nuclear warhead verification
未来回合的核武器控制最好是对核弹头直接进行检查,但这个过程需要使核查人员对所提交核材料的真实性非常有把握但又未提供其设计信息的相关程序。这个挑战此前只能得到部分应对,办法是采用复杂的自动化信息屏障,后者所依赖的是双方的极大信任。现在,Alexander Glaser、Boaz Barak和Robert Goldston开发出一种“零知识”中子成像技术,用它来确定核弹头的真实性。弹头的中子放射线图像会含有高度机密的信息,但在这一新方法中,数据是以正常方式处理、却是用预先加载了所宣称目标装置的放射线照片的一张“底片”的检测器来记录的。这样获得的对比结果对中子透射和发射提供了不同的测量值,它们能测出重金属从一个代表性测试目标的小偏移。(doi: 10.1038/nature13457 & doi: 10.1038/510476a)
成神经管细胞瘤的基因组学/表观基因组学研究
Decoding the regulatory landscape of medulloblastoma using DNA methylation sequencing
成神经管细胞瘤是最常见的恶性儿童脑瘤。在这篇论文中,作者发表了来自人类和小鼠肿瘤的一个全面的全基因组DNA甲基化数据集以及对组蛋白修饰、RNA转录体和基因组测序所做的分析。这种综合分析揭示了甲基化组中的大量改变,可帮助识别潜在治疗干预的新目标。(doi: 10.1038/nature13268)
重新编程的人类成年体细胞
Human oocytes reprogram adult somatic nuclei of a type 1 diabetic to diploid pluripotent stem cells
以前的研究表明,多能干细胞系可以通过“体细胞核转移”(SCNT,一个成熟细胞的核被转移到一个未受精的、不成熟的卵细胞中)来从人类胚胎和新生儿成纤维细胞(皮肤细胞)获得。现在,Dieter Egli及同事报告了胚胎干细胞系以SCNT方式从成年体细胞(包括一个1-型糖尿病供者的皮肤细胞)的成功获得。他们的研究还系统性地考察了在其获取干细胞系的过程中影响效率和发育潜力的参数,这些参数对于潜在治疗应用的程序改进也许有重要意义。(doi: 10.1038/nature13287)