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2014年9月18日Nature杂志精选

摘要 : 2014年9月18日Nature杂志本期封面的故事为欧洲人的祖先是谁,封面照片由Leonardo Gonzalez提供。本期亮点还有结肠直肠肿瘤的蛋白质组/基因组研究、黑猩猩天生有攻击性、恐惧与奖赏之间的记忆切换等等。

 2014年9月18日Nature杂志精选

2014年9月18日Nature杂志本期封面的故事为欧洲人的祖先是谁,封面照片由Leonardo Gonzalez提供。本期亮点还有结肠直肠肿瘤的蛋白质组/基因组研究、黑猩猩天生有攻击性、恐惧与奖赏之间的记忆切换等等。

丽鱼科鱼基因组适应性辐射的标志

在非洲大裂谷的湖泊和河流中发现的2000种左右的丽鱼科鱼,是适应性辐射的经典例子。这一大规模国际合作项目,对5个截然不同世系的非洲丽鱼科鱼的基因组和转录组进行了测序和分析。所获数据显示,与其他鱼种相比,它们的基因复制过多。存在大量非编码要素分化(element divergence)、加速的编码序列演变、直系同源基因对中与可转座要素插入相关的表达分化(expression divergence)以及由新颖miRNA进行的调控。对来自6个密切相关的维多利亚湖鱼种的60个个体所做的测序数据,指向丽鱼科鱼与对编码变体和调控变体的全基因组分化选择相关的迅速物种形成,同时也说明古代纯化选择(purifying selection)放松的时期使得既有变异(standing variation)能够累积,后者在促进分化中可能起重要作用。【全文阅读】

结肠直肠肿瘤的蛋白质组/基因组研究

来自“临床蛋白质组学肿瘤分析联合体”(Clinical Proteomics Tumor Analysis Consortium)的一个研究小组,现在对以前被“癌症基因图谱”项目表征的95个结肠和直肠肿瘤的蛋白质组进行了分析。蛋白质组数据与原始基因组数据的整合显示,蛋白丰度无法从DNA或RNA水平的测定结果得到可靠预测,mRNA水平和蛋白水平的关联程度也不大。蛋白质组研究识别出5个结肠直肠癌亚型,它们反映了已知的生物学特点,但也捕捉到了在转录组层面上并不明显的差别。这种类型的整合“蛋白基因组分析”(proteogenomic analysis),在癌症生物学中可以为解释基因组异常提供功能背景。【全文阅读】

人类“后期促进复合物”的结构

“后期促进复合物/细胞周期体”(APC/C)是一种大型E3连接酶,介导细胞周期调控蛋白的依赖于泛素的蛋白水解,以在复制和细胞分裂过程中控制各种事件。在这项研究中,David Barford及同事利用低温电子显微镜方法,以7.4 Å的分辨率确定了人类APC/C在与其辅活化因子CDH1和基质HSL1所形成的复合物中的二次结构架构(secondary structural architecture)。该结构信息使研究人员能够对APC/C全部20个亚单元的位置和架构予以确定,同时也可帮助认识CDH1是怎样刺激APC/C的泛素化活性的。【全文阅读】

黑猩猩天生有攻击性

对我们现存亲缘关系最近的动物黑猩猩和倭黑猩猩所做的研究,在试图了解人类本身攻击行为之演化的工作中一直很有影响。然而近年来,这些研究的可靠性受到“人类影响假说”(human impacts hypothesis)支持者的质疑,后者认为,黑猩猩暴力的出现主要是人类活动的结果。现在,对有关非洲各地的黑猩猩和矮黑猩猩的研究工作所做的一项元分析显示,黑猩猩之间的攻击,是为获得资源或交配对象而采取的适应性策略的正常的和预期的产物,与人类的存在或不存在没有关系。【全文阅读】

恐惧与奖赏之间的记忆切换

记忆不是在真空中形成的,一般都带有一个情绪值(emotional value)或情绪价(emotional valence),后者是一个未必会是固定的量值。然而,“记忆-价关联”(memory-valence association)或价切换(valence switching)背后的神经机制却不知道。在这项研究中,Susumu Tonegawa及同事通过光遗传学工具对基于恐惧的(负价)或基于奖赏的(正价)特定记忆痕迹或印迹(engram)进行了标记,从而使他们随后能够通过人工方式重新激活记忆。全部记忆印迹在经过第二轮的关联训练、再结合印迹激活之后可以与相反的价重新关联。这些变化在位于齿状回内的印迹细胞中是明显的。因此,齿状回记忆印迹细胞在价关联方面有一定的灵活性。这些数据表明,情绪记忆关联可以在回路层面(circuit level)上被改变。【全文阅读】

通过mTOR通道进行的氨基酸循环

细胞连续监测生长机会。当条件有利时,mTOR信号传导通道被激活,刺激氨基酸等营养成分向蛋白质等细胞构造单元转化。然而,Brendan Manning及同事报告说,同一信号传导通道也刺激蛋白降解:在mTORC1的下游,转录因子NRF1变得活跃,诱导编码蛋白酶体亚单元的基因的表达,提高活跃蛋白酶体的水平,同时刺激蛋白质周转。但同时既刺激蛋白合成又刺激蛋白降解有什么道理呢?作者发现,由mTOR通道通过蛋白降解生成的氨基酸会促进新蛋白的合成。【全文阅读】

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