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2014年7月3日Nature杂志精选

摘要 : 2014年7月3日Nature杂志本期封面故事为:穿“裤子”的原始鸟。封面照片由Helmut Tischlinger提供。本文讲的是始祖鸟的有梗羽毛很可能并不是为了飞行才形成的,也许是为了展示才形成的。本期亮点还有演化过程中趾头为什么会消失、革兰氏阴性细菌的膜结构、癌症的一个抗药性机制等等。

 2014年7月3日Nature杂志精选

2014年7月3日Nature杂志精选

2014年7月3日Nature杂志本期封面故事为:穿“裤子”的原始鸟。封面照片由Helmut Tischlinger提供。本文讲的是始祖鸟的有梗羽毛很可能并不是为了飞行才形成的,也许是为了展示才形成的。本期亮点还有演化过程中趾头为什么会消失、革兰氏阴性细菌的膜结构、癌症的一个抗药性机制等等。

封面故事:穿“裤子”的原始鸟

无数长羽毛恐龙和早期鸟类的发现,让人们能够在更大的背景下来审视最早的鸟——“始祖鸟”。但这个类别的鸟仍然还有让人吃惊的地方。来自巴伐利亚的Solnhofen 石灰岩地层的一个新发现的材料(这仅仅是1861年以来发现的第11个材料或标本)显示,其全身都覆盖着大量羽毛。尤其值得注意的是,它的后腿上覆盖着像是羽毛“裤子”的东西。对该材料腿和尾上的羽毛分布所做的分析显示,有梗羽毛(我们所熟悉的现代鸟类身上的那种羽毛)很可能并不是为了飞行才形成的,它们也许是为了展示才形成的。【全文阅读】

演化过程中趾头消失的机制

四足动物四肢的基本五趾结构在演化过程中以很多方式被改变过很多次,通常是通过趾头的渐进性消失被改变的。本期Nature上发表的两篇论文研究了造成哺乳动物趾头减少的发育变化。Javier Lopez-Rios等人研究的对象是牛,它们的第三趾和第四趾被改变形成了蹄子,第二趾和第五趾只留下了残迹,第一趾消失了。第一个“肢芽”被发现是在发育过程中渐进性消失的。编码“肢发育形态发生素”Sonic hedgehog (SHH)的一个受体的Ptch1基因,因一个Ptch1顺式调控模块(该模块在牛handplate发育过程中不再对分级的SHH信号传导做出反应)的演化改变而被上调。Kimberly Cooper 等人利用一系列不同的哺乳动物发现,“趾头消失”(digit loss)的机制在不同类型的动物中是不同的。在像跳鼠和骆驼这样相差如此之大的动物中,细胞死亡让新出现的腿中的组织离开剩余的趾头。在其他动物(如猪)中,“趾头消失”是由早先的腿(肢)模式形成事件协调的,细胞死亡数量并不增加。综合起来,这些发现展现了有蹄动物和啮齿类动物腿(肢)演化机制的显著可塑性,但也显示了一定程度的演化趋同。【全文阅读】

革兰氏阴性细菌的膜结构

Haohao Dong等人和Shuai Qiao等人发表了分别来自细菌Salmonella typhimurium和Shigella flexneri的脂多糖运输蛋白LptD和LptE之间所形成的复合物的 X-射线晶体结构。这两篇论文报告了LptD–LptE复合物的一个独特的二蛋白plug-and-barrel架构,它显示了细胞壁脂多糖被输送和插入到革兰氏阴性细菌外膜的外小叶中去的机制。除了提供关于外膜生物生成的性质的新细节外,这项工作还将提供对以细菌外膜为目标的新抗生素策略的设计有用的数据,这种策略是在防治多药物抗性病原体的工作中非常需要的。【全文阅读】

癌症的一个抗药性机制

这项研究报告了对“急性骨髓性白血病”的治疗措施所产生的一种抗药性,这种形式的抗药性是以前人们不知道的,同时还识别出能够恢复抗药性细胞的药物敏感性的一种药物。接受二期临床试验的患者,对用cytarabine (Ara-C)和一种较新的药物ribavirin所做的治疗反应良好,但随后对用这两种药物治疗便不再有反应。Katherine Borden及同事发现,这两种药物会被葡糖醛酸化,从而失去活性。抗药性肿瘤细胞含有高水平的GLI1,它是在 Sonic hedgehog信号传导中所涉及的一个因子,专门增加负责药物修饰的UGT1A 酶的生成。GLI1的抑制能克服抗药性,从而为消除一些患者的抗药性提供一个潜在的策略。【全文阅读】

以先天免疫系统为目标来治疗肺结核

继能抵抗多种药物的结核分枝杆菌的传播以及由HIV的流行所造成的并发症出现之后,肺结核正在重新成为对公共卫生的一大威胁,而目前仍没有在全球范围内都有效的疫苗。现在,美国各地以及巴西、中国和印度等国的实验室之间所进行的一项合作研究项目,研究出了一个免疫治疗方法,它通过对细胞因子干扰素(在活动性肺结核中过量存在)和白介素-1(被认为有保护作用)的操纵来针对一个小鼠肺结核模型中的先天免疫系统进行治疗。Katrin Mayer-Barber及同事发现,这些细胞因子是在功能上通过“类二十烷酸”相联系的。这项工作是对以寄主“类二十烷酸”网络为目标的治疗方法的一个概念证明,同时也为传统化疗提供了可行的替代方案。【全文阅读】

Archease在RNA连接酶中的作用

RTCB是人tRNA剪接连接酶的催化亚单元,它还含有几个蛋白(ASW、CGI-99、FAM98B和DDX1),它们在tRNA剪接中的作用尚不清楚。Javier Martinez 及同事利用系统发生方法识别出另一种蛋白,即archease,它是连接酶充分显示活性所需的,并且能让该复合物发生多次周转。它与螺旋酶DDX1一起在形成一个共价键的RTCB–guanylate中间体中起一定作用。RNA连接酶在真核生物、古生菌和细菌的很多细胞过程中是必不可少的,在这项新发现之前archease是在从古生菌到人类表现出极端保守性的少数几种尚未被表征的蛋白之一。【全文阅读】

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