2014年10月30日《自然》杂志精选

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封面故事：SCI诞生50年纪念
“科学引文索引”(SCI)已经使用50年了。1964年5月由Eugene Garfield (“科学信息研究所”的创始人)以一个印刷出版物形式推出的这一索引(尤其是其后期的电子版)，使科学界的数据搜索方法发生了革命性变化，成为对研究论文的重要性进行评估的一个模式。为了纪念SCI 推出50年，Nature请汤森路透(该机构现在拥有SCI)在Web of Science上列出历史上被引用最多的100篇论文。结果是有趣的，而且也不是没有出人意料之处。
哺乳动物类群的早期分化
Three new Jurassic euharamiyidan species reinforce early divergence of mammals
Haramiyids 是极为古老的化石哺乳动物，直到最近人们也只是从牙齿知道它们，被认为与已经灭绝、但却极为成功的、类似啮齿类的多尖齿兽相关。头骨和骨架的发现只是让人们更加糊涂——一篇论文证实了它们与多尖齿兽之间的联系，而另一篇论文则质疑这种联系。现在，Jin Meng及同事介绍了来自中国侏罗纪时期的三个新种haramiyid，从而确认了它们与尖齿兽之间的联系，同时也显示：今天仍存在的哺乳动物类群之间(一边是单孔目，另一边是有袋类和有胎盘类)的最初分化是非常久远的，可以追溯到三叠纪时期。（doi: 10.1038/nature13718）
通过“间质-内皮转化”实现心肌修复
Mesenchymal–endothelial transition contributes to cardiac neovascularization
心肌成纤维细胞被认为是终末分化的细胞。现在，Arjun Deb及同事发现，心肌受伤会促使这些成纤维细胞发生“间质-内皮转化”(MEndoT)，获得与内皮细胞相似的命运，这个过程部分是由一个依赖于p53的机制介导的。他们发现，通过p53删除来降低MEndoT，在缺血性损伤之后会导致血管密度降低，也会导致心脏功能恶化。相反，p53的一个小分子激活因子的使用会增加MEndoT，导致对心脏功能的更好保持和减少结痂。（doi: 10.1038/nature13839 & doi: 10.1038/nature13928）
PRC1 泛素化模块的结构
Crystal structure of the PRC1 ubiquitylation module bound to the nucleosome
Polycomb 类蛋白抑制高等真核生物由发育调控的基因的表达。“ Polycomb抑制复合物-1”(PRC1)能够利用E3泛素连接酶亚单元Ring1B和Bmi1再加上一种E2泛素结合酶UbcH5c将组蛋白H2A泛素化。在这篇论文中，Song Tan及同事描述了与其核小体核心基质结合在一起的PRC1泛素化模块的晶体结构。该结构显示了一种组蛋白修饰酶是怎样通过与在空间上跟催化点截然不同的多个核小体表面发生相互作用来实现基质特异性的，也揭示了E2酶在基质识别中所起的一个未曾料到的作用。基于他们的新数据，作者生成了关于相关BRCA1 H2A E3连接酶与核小体之结合的一个模型，该模型可被用来研究BRCA1的组蛋白修饰活性在发育和癌症易感性中所起的作用。（doi: 10.1038/nature13890 & doi: 10.1038/514572a）
依赖于呼吸的癌症干细胞
Oncogene ablation-resistant pancreatic cancer cells depend on mitochondrial function
KRAS 突变代表着胰腺导管腺癌的一个促成事件。以这一通道为目标进行治疗可导致肿瘤退化，但复发的频率表明，一部分肿瘤细胞即便在没有致癌信号的情况下也会幸存下来。Giulio Draetta及同事利用一个Kras/p53小鼠模型(在其中致癌基因Kras的表达可以被关闭)发现，在致癌基因切除后幸存了下来、造成肿瘤复发的休眠肿瘤细胞子类群依靠“氧化性磷酸化”(OXPHOS)来存活。这些细胞对OXPHOS抑制因子(它们能抑制肿瘤复发)高度敏感，说明将KRAS通道和线粒体呼吸一起作为治疗目标，对于治疗胰腺癌也许会有效。（doi: 10.1038/nature13611）
反义RNA使生物钟保持运转
Transcriptional interference by antisense RNA is required for circadian clock function
frequency (frq) 基因是脉孢菌的节律振荡器的一个核心组成部分。在这项研究中，Yi Liu及同事发现，frq的转录及其反义转录物qrf是互相抑制的，形成一个“双负”(double negative)反馈环，这个反馈环是稳定、持久的生物节律所需的。该反义转录物通过导致过早的转录终止来抑制反义转录物的表达。反义转录因而是节律系统的一个必要特征。（doi: 10.1038/nature13671）
碳纳米管孔蛋白
Stochastic transport through carbon nanotubes in lipid bilayers and live cell membranes
能够与生物膜通道在运输离子和分子方面的高效率和精致选择性相匹配的生物膜通道合成类似物，会找到很多应用。虽然生成与蛋白通道的大小可以相比的纳米孔是有可能的，但复制它们的亲和性和运输性质仍有挑战性。现在Jia Geng等人发现，短的(10纳米长)单壁碳纳米管可以自然插入脂质双层和活细胞膜内，形成具有有用和可调运输性质的通道。这些能形成碳纳米管通道的分子或孔蛋白，为开发细胞界面、研究生物通道中的运输和生成随机传感器提供了一个有希望的仿生纳米孔平台。（doi: 10.1038/nature13817）
肠道微生物的一个好宿主
Rapid fucosylation of intestinal epithelium sustains host–commensal symbiosis in sickness
一个健康的肠道微生物群对宿主的健康状况很重要，所以在身体对感染做出反应过程中将宿主资源予以延伸来保护“好”微生物就合乎情理了。L-糖基化可能就是这样一种资源：附着到糖蛋白和糖脂上的L-岩藻糖是微生物可以利用的，但不是用于获取宿主能量。Joseph Pickard等人发现，身体接触“Toll-样受体”(TLR) 配体，会通过一个依赖于树状细胞和白介素-22 (IL-22)的机制诱导小肠上皮的糖基化。一些岩藻糖脱落到小肠肠腔内，在那里它们为微生物群提供营养，帮助生成对宿主有益的短链脂肪酸。（doi: 10.1038/nature13823 & doi: 10.1038/nature13756）
海绵“触角足”类基因的评估
Calcisponges have a ParaHox gene and dynamic expression of dispersed NK homeobox genes
海绵简单的身体构造掩饰了它们基因组的复杂性，其基因组包含各种在更复杂动物的身体成形中所涉及的转录因子，如“两侧对称动物”(前后侧明显不同的动物)的“触角足”类基因，其中包括Hox、ParaHox 和NK。“寻常海绵”Amphimedon queenslandica的基因组包含一簇紧密的NK基因，但没有Hox或ParaHox基因。这导致以下假说：Hox和ParaHox基因是在海绵从导致“刺胞动物”(水母、海葵和其他)和“两侧对称动物”出现的类别分化出来之后才形成的。然而，对海绵基因组的整体结构所做的研究表明，Hox和ParaHox也许曾经存在过、但后来消失了，这就是所谓的“幽灵位点”假说。Maja Adamska及同事研究了两种“钙质海绵”(与“寻常海绵”不同的一个类别)的基因组，发现虽然NK基因没有成簇，但至少有一个ParaHox 基因 (Cdx)。这个发现为“幽灵位点”假说增加了说服力，也说明需要对很多不同海绵类别的基因组进行研究，以便对先祖动物的“触角足”基因有更全面的认识。（doi: 10.1038/nature13881 & doi: 10.1038/514570a）
恒星形成中的磁矩
Spatially resolved magnetic field structure in the disk of a T Tauri star
环形磁场被普遍认为是在恒星形成过程中在吸积盘中重新分配角动量的主导性机制，但缺乏对这一模型的观测支持。Ian Stephens 等人报告了对来自“T Tauri 星” HL Tau的吸积盘的1.25毫米偏振连续辐射的时间分辨测量结果。在80个天文单位尺度上的这个磁场与该吸积盘的主轴相一致。作者的结论是，一个纯粹的环形磁场或由某一垂直分量主导的一个磁场都不符合这些数据。其出乎意料的形态表明，磁场在一个“T Tauri星”的吸积过程中所起作用要比当前的理论认识更为复杂。（doi: 10.1038/nature13850 & doi: 10.1038/nature13932）