2014年2月20日《自然》杂志精选

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导读：本期Nature杂志关注的内容主要有熊蜂同蜜蜂存在“共局部化”患病现象，双能干细胞以及“卫星细胞”与肌肉衰老等，详细内容请见文章。
封面故事：黄蜂与蜜蜂，一对难兄难弟
Disease associations between honeybees and bumblebees as a threat to wild pollinators
本期封面所示为一只大黄蜂和一只蜜蜂在采向日葵的花蜜。高效授粉对于粮食生产和生态系统可持续发展来说都至关重要，有证据表明新出现的传染病造成一些重要昆虫授粉者种群数量下降。这项研究结合实验室感染实验和野外研究显示了两个严重的蜜蜂(Apis mellifera)病原体对于一种野生授粉昆虫“大黄蜂”(Bombus terrestris)的感染能力。来自英国各地的数据显示，“变形翅膀病毒”(DWV)和微孢子虫寄生虫Nosema ceranae 在两种类型的授粉者中存在“共局部化”现象，蜜蜂病对大黄蜂也有传染性。这项工作表明，野生授粉者种群可能面临风险，而且与人工管理的蜜蜂种群不同的是，它们没有因为养蜂人采取干预措施而受到保护。野生授粉者的这种损失会显著降低作物授粉效率。
乳腺中的活性双能干细胞 In situ identification of bipotent stem cells in the mammary gland
哺乳动物乳腺中双能干细胞和单能干细胞各自所起作用是当前很多研究工作的一个重点。Jane Visvader及同事开发出一个三维成像方法，它与一个“随机多色reporter”一起使用，使研究人员能够在克隆层面上进行世系追踪和对整个输乳管进行活体细胞追踪。本文作者采用这一方法发现，双能乳腺干细胞在青春期乳腺形态发生中和在其长期维持中都起核心作用。他们还在原位识别出了在输乳管扩大中起显著作用的长寿命管腔祖细胞。
“卫星细胞”与肌肉衰老
Geriatric muscle stem cells switch reversible quiescence into senescence
对成年哺乳动物干细胞的功能来说至关重要的特性之一是，长时间保持静止状态的能力以及需要再生时做出反应的能力。骨骼肌数量及功能的损失是人类晚年衰老的共同特征，与被称为“卫星细胞”的骨骼肌干细胞的再生能力的丧失有关。Pura Mu?oz-Cánoves及同事发现，衰老中的“卫星细胞”发生从静止状态向衰老前状态的不可逆转变，这与已被发现是衰老的一个标志的肿瘤抑制蛋白p16INK4a的表达水平增加有关。成年期间p16INK4a的抑制被发现能将“卫星细胞”保持在一个可逆的静止状态，使肌肉能够再生；p16INK4a在老年人的“卫星细胞”中失调，肌肉再生潜力丧失。
白血病中癌变之前的过程 Identification of pre-leukaemic haematopoietic stem cells in
acute leukaemia
人们认为几乎所有癌症都是克隆的——是某一个突变的细胞的后代，但从第一个突变到很多不同形式癌症的演化通道在很大程度上仍不知道。John Dick及同事研究了来自“急性髓性白血病”(AML)患者的周围血液和骨髓样本，并在很大比例的患者中识别出了同时有DNMT3Amut 和 NPM1c 突变的白血病细胞。这些患者还有携带DNMT3Amut、但不带NPM1c的白血病前期造血干细胞。这些细胞保持了产生不同细胞类型的能力，因而具有正常造血功能，但相对于野生型造血干细胞在再增殖方面有一个竞争优势，在经过化疗、病情减轻之后能持久存在，因此可能充当一个库的作用，让进一步的突变和对治疗的抵抗力能够积累。这项工作表明DNMT3和其他基因中产生白血病前期造血干细胞的突变是可能的药物作用目标，并且说明白血病前期克隆的识别和处理也许可帮助消除对治疗的抵抗力。
RNA–蛋白复合物中的组织方式
Protein-guided RNA dynamics during early ribosome assembly
蛋白-RNA复合物的组装会涉及RNA结构的雕刻，因为蛋白是按顺序被结合在一起的，但对这些变化的详细情况的直接演示一直有困难。Sarah Woodson及同事采用先进的三色“荧光共振能量转移”(FRET)和模拟方法来研究在30S核糖体的组装中早期发生的事件。他们发现，当S4核糖体蛋白与16S rRNA发生相互作用时，存在一个稳定的、on-path、non-native中间体；而且该S4蛋白还能改变RNA螺旋动态，以帮助发生使随后的蛋白结合成为可能的构形变化。（doi: 10.1038/nature13039 & doi: 10.1038/nature13055）详细报道 Nature：先进技术带来核糖体自组装新见解 风湿性关节炎的药物目标 Genetics of rheumatoid arthritis contributes to biology and drug discovery
在一项对超过10万名欧洲裔和亚洲裔人士进行的“全基因组关联研究”(GWAS) 元分析中所做的虚拟筛选，显示了风湿性关节炎(RA)的42个以前不知道的风险位点。作为这项研究的一个后续工作，本文作者建立了一个新的电脑模拟管道，从而在所有已知的RA风险位点上识别出98个生物候选基因。他们发现这些基因是已获批准的RA治疗药物的作用目标，并且进而提出，获准用于其他疾病的药物也许可以重新考虑用于RA的治疗。
关于宫颈癌的一项全基因组筛查 Landscape of genomic alterations in cervical carcinomas
为了给造成宫颈癌的基因组异常提供一个概览，本文作者对115对“宫颈癌-正常人”、79个宫颈癌样本的转录组序列和来自14对“宫颈癌-正常人”的全基因组进行了全外显子组测序和分析。这些分析将MAPK1、HLA-B 和ELF3 识别为新的严重突变的基因，并且提供了证明“人乳头瘤病毒”(HPV)的整合是宫颈癌中目标基因过度表达的一个普遍机制的证据。这些结果还为鳞状细胞癌和腺癌的突变情况提供了一个对比。
一种Tet-样蛋白的结构
Structure of a Naegleria Tet-like dioxygenase in complex with 5-methylcytosine DNA
Tet家族的加双氧酶将5-甲基胞嘧啶(5mC)转化成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)、5-甲酰基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5caC)。在这项研究中，Xiaodong Cheng及同事从结构上和生化上定性了来自阿米巴鞭毛体Naegleria gruberi的Tet-样蛋白。Naegleria Tet-样蛋白(NgTet1)与哺乳动物Tet蛋白的序列相似性大约为39%，同时也具有相似的生化活性。与含有一个甲基化的CpG点的DNA形成复合物的NgTet1的晶体结构显示，NgTet1利用一个碱基翻转机制来接触5mC。
Cassiopeia A：一次非对称爆炸的残留体
Asymmetries in core-collapse supernovae from maps of radioactive 44Ti in Cassiopeia A
对恒星核心坍缩事件的大多数模拟都表明，这些爆炸是非对称的，但所导致的形状在不同模型中则有所不同。Brian Grefenstette等人分析了Cassiopeia A（一个年轻的核心坍缩残留体）中放射性钛-44的分布，将其作为爆炸非对称性的一个代理指标。他们报告，Cassiopeia A的无激波内部的非均匀分布程度要大于从一次球形爆炸所预期的程度，但也没有按照一次高度双极爆炸所预期的那么显著。根据这些发现，本文作者得出结论认为，Cassiopeia A核心坍缩爆炸这种爆炸类型介于非对称性的两个极端之间。
惯性约束聚变研究的新进展 Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion
将核聚变作为一个可行替代能源来开发的工作还在继续，但进展一直缓慢。惯性约束聚变（在其中一个燃料靶标被压缩和加热来引发核聚变）的一个关键实验目标是，达到诱导的聚变反应所产生的能量超过在压缩/加热过程中沉积到燃料内的能量这样一个阶段。现在，这一临界点（使“燃料增益”大于一）已在位于美国加州利弗莫尔的“国家点火装置”达到。他们采用192个激光束来将一个燃料芯块加热和压缩到核聚变反应能够发生的程度，获得了比以前大10倍的能量产出。然而，要使聚变能产出超过压缩燃料芯块所需的总能量，还将需要取得进一步的进展。