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2014年6月26日Nature杂志精选

摘要 : 2014年6月26日Nature杂志本期封面所示为海洋真菌Aspergillus versicolor 的分生孢子梗和孢子( 用乳酸酚棉蓝染色)。图片由Dennis Kunkel Microscopy, Inc./Visuals Unlimited/Corbis提供。本期的精彩之处还有“摇晃”的碱基对决定tRNA的保真度、模块化聚酮合酶的结构、重新编程的人类成年体细胞等等。

 2014年6月26日Nature杂志精选

2014年6月26日Nature杂志精选

2014年6月26日Nature杂志本期封面所示为海洋真菌Aspergillus versicolor 的分生孢子梗和孢子( 用乳酸酚棉蓝染色)。图片由Dennis Kunkel Microscopy, Inc./Visuals Unlimited/Corbis提供。本期的精彩之处还有“摇晃”的碱基对决定tRNA的保真度、模块化聚酮合酶的结构、重新编程的人类成年体细胞等等。

封面故事:一种有望用作抗生素佐剂的天然产物

被携带metallo-β-lactamases (如 NDM-1 和VIM)的革兰氏阴性病原体感染,是一个不断发展的公共卫生问题,使得用青霉素、头孢菌素和carbapenem类抗生素来治疗感染受到威胁。在这篇论文中,Gerard Wright及同事报告了在从环境微生物获得的溶于DMSO的大量天然产物提取物中对NDM-1的天然抑制剂所做的一个筛选。其中的一种提取物(来自A. versicolor)表现出特别强的抗NDM-1活性,被识别出是aspergillomarasmine A (AMA),后者是大约50年前首次被报告的一种与叶子枯萎相关的天然产物。 AMA对NDM-1和VIM-2来说都是一种迅速的、强效的抑制剂,本文作者发现AMA在体外和体内都能完全恢复针对拥有VIM-型或NDM-型抗性基因的细菌病原体的抗菌功效。AMA是无毒且能被很好耐受的,这使其有望成为一种抗生素佐剂。【全文阅读】

“摇晃”的碱基对决定tRNA的保真度

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。【全文阅读】

模块化聚酮合酶的结构

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。【全文阅读】

重新编程的人类成年体细胞

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。【全文阅读】

成神经管细胞瘤的基因组学/表观基因组学研究

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。【全文阅读】

由BRCA1控制的停滞的复制叉

一个复制叉的停滞能启动导致癌症的病理性事件。虽然已有人提出肿瘤抑制因子BRCA1和BRCA2也许会在停滞的复制叉上调控同源重组(HR),但此前却一直没有可能在哺乳动物细胞中获得关于这一点的直接证据,原因是没有一个能够在其中验证这一点的实验系统。Ralph Scully及同事现在建立了一个系统,它允许对哺乳动物细胞中某一特定的停滞复制叉进行调控。细菌Tus/Ter复合物能够造成一个复制叉的双向停滞,这需要由BRCA1/BRCA2介导的HR才能使其恢复。然而,异常的长段HR被发现在没有BRCA蛋白时会出现在停滞的复制叉上,这为这些细胞易于发生癌变提供了一个基础。【全文阅读】

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