3月13日《自然》杂志精选

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肺干细胞的生命史

肺换气发生在结构精妙的肺泡囊中，其内壁有两种上皮细胞类型：鳞状1-型肺泡细胞（AT1细胞）和骰状2-型肺泡细胞（AT2细胞）。前者介导换气；后者分泌防止肺泡在呼吸过程中崩溃的表面活性剂。Mark Krasnow及同事采用肺泡标记物、遗传世系追踪和克隆分析来在小鼠整个生命周期中对肺泡祖细胞进行活体识别。他们发现，AT1和AT2细胞是在发育过程中从一种“双潜力”祖细胞形成的。在出生后，成熟AT2细胞起“兼性”干细胞的作用，形成再生肺泡的慢慢增大的单克隆位点。有致癌作用的Kras（G12D）突变永久性地激发AT2自我更新，劫持这种“兼性”干细胞功能来启动肺癌。

与C9orf72相关神经疾病中的RNA毒性

重复扩张（指产生一前一后重复的RNA序列的额外版本的突变）是造成40多种遗传疾病的原因，它们一般会导致神经问题和神经肌肉问题。C9orf72六核苷酸重复扩张已被发现是造成“肌萎缩侧索硬化”（ALS）和“额颞痴呆” （FTD）这两种疾病的原因。正常的C9orf72含有多达25个重复片段，而患病者的该基因则会含有数千个。这项研究表明，RNA毒性的增加在ALS/FTD两种疾病中是造成与C9orf72相关病理的原因。转录的C9orf72六核苷酸重复片段被发现以一种依赖于构形的方式与特定的核糖核蛋白如核仁蛋白相结合；因此，核仁蛋白被错误局部化，并且在功能上受损，导致“核仁应激”。

可应用于疫苗研发的蛋白设计方法

William Schief及同事采用计算蛋白设计方法来生成人“呼吸道合胞体病毒”（RSV）疫苗的新颖候选药物。模仿一个RSV抗原决定基的结构的人造蛋白支架，被发现能在恒河猴身上诱导产生中和RSV的抗体。该研究所用的蛋白设计方法（它围绕一个功能主题来设计蛋白，以稳定该主题的构形）在疫苗研发方面有可能具有广泛应用。

一个超大质量黑洞的生长模式

该论文报告了对一个超大质量黑洞的旋转所作的直接测量，该黑洞与我们的距离从宇宙层面来说比较远。对与我们的距离超过60亿光年、红移值为0.658、具有四倍透镜效应的类星体的由反射主导的光谱所作的新观测、连同对存档的X-射线数据所作的分析显示，它正在快速转动。它的辐射大部分来自与该黑洞的距离在三个或以下引力半径之内的一个小区域。一个黑洞的旋转可以提供它与其主星系通过宇宙时间共同演变的一个记录，同时这些新数据表明，该黑洞（同那些以前在红移值大于2处观测到的一样）是通过相干吸积生长的，而不是以混沌方式生长的。

选择性碳—氢键激发

为了充分实现碳—氢键激发在有机化学中的合成潜力，开发能在相对于已有官能团的各种不同位置选择性激发碳—氢键的新方法很重要。在这篇论文中，Jin-Quan Yu及同事利用一个可再生的模板来引导苯胺和苄胺的远距离（在3到11个键之外）间位碳—氢键的烯化和乙酸化反应。这个模板能够引导四氢喹啉、苯并恶嗪、苯胺、苄胺、2-苯基吡咯烷和2-苯基-哌啶的间位选择性碳—氢键功能化，而所有这些药物在药物发现中都常用作构造单元。

尖晶橄榄石证明地幔过渡带含水

目前尚不清楚固体地球内还残留有多少水以及这些残留的水到底在哪里，其中很多间接测量工作都产生了冲突的结果。在这篇论文中，Graham Pearson等人提供了来自巴西Juina一个金刚石包裹体、关于尖晶橄榄石在陆地上已知首次出现的证据。尖晶橄榄石是橄榄石的一种高压多晶型，首次是在陨石中发现的，被认为是地幔过渡带的一个主要组成成分。这种包裹体富含水的性质提供了直接证据，证明这个过渡带至少是局部含水的，含量大约为1% （重量比）。

超级基因只有一个


在一些蝴蝶品种中，一个性别（通常是雌性）模仿某一有毒物种的翅膀的图案。在上个世纪60年代，该现象被认为是受一个“超级基因”的控制。最近，研究人员达成这样的共识：超级基因很可能是成团的、密切相关的基因，其中每个影响翅膀模仿的一个不同方面。现在，Marcus Kronforst及同事令人吃惊地发现，在一个经典的超级基因模仿（拟态）现象中（所涉及的蝴蝶为燕尾蝴蝶），超级基因真的是一个基因。另一个令人吃惊的发现是，该基因是性别决定通道中一个众所周知的组成部分，被称为doublesex。基因表达和DNA序列差异数据表明，同种型表达差异和蛋白序列演化也有助于使doublesex拟态等位基因之间产生差异。因此，燕尾蝴蝶的拟态超级基因可以被归纳为以前不同假说的一个融合：它是单基因控制的，但得到了多种功能突变的帮助。

《中国科学报》 (2014-03-31 第2版 国际)