2014年2月27日Nature杂志精选

2014年2月27日Nature杂志精选

2014年2月27日Nature杂志本期主要是研究基因的各种功能，比如儿童室管膜瘤的基因组分析、克罗恩氏病的遗传原因、SpmX基因决定细菌形状等等精彩的文章。

儿童室管膜瘤的基因组分析

在本期Nature上，两个小组发表了对室管膜瘤所做的独立基因组分析。室管膜瘤是在整个神经系统中出现的一种肿瘤，但在儿童后脑中最常见。Mack等人在47个后脑室管膜瘤中发现总体突变率较低，且没有显著的频发突变。但“后窝Group A肿瘤”(主要在婴儿中出现的一个子类，预后较差) 因一个CpG孤岛甲基剂表现型而显得与众不同。这个子类被发现对以表观遗传修饰为目标的各种不同化合物较敏感，其中包括在小鼠异种移植模型中有效果的一种EZH2抑制药物。Parker等人在大约70%的“幕上瘤”中发现了C11orf95–RELA融合基因，但没有在其他室管膜瘤子类中发现。基因融合是通过“染色体碎裂”(chromothripsis)发生的，导致可结构性激发NF-B信号作用的一种融合蛋白的表达。在一个小鼠模型中，C11orf95–RELA在神经干细胞中的表达导致脑瘤的形成。这些发现说明NF-B信号作用对这种类型的室管膜瘤患者是一个可能的治疗目标。【全文阅读】

克罗恩氏病的遗传原因

自噬基因ATG16L1中的Thr 300-to-Ala (T300A)多态性已被发现是克罗恩氏病(一种慢性肠道炎症，目前正成为工业化国家一个较大的健康问题)的一个显著的易感因子。这项研究显示，Thr 300位于人ATG16L内一个“半胱天冬酶解理点”的P1′位置，在那里它能提高ATG16L1对由“半胱天冬酶-3”介导的解理的敏感性。这会降低对响应于代谢应激或死亡受体刺激而发生的自噬作用的诱导，导致炎性细胞因子分泌的增加。这些发现提出这样一个可能性：“半胱天冬酶-3”激活通道的治疗性抑制也许能恢复自噬作用和肠道动态平衡——部分是通过稳定ATG16L1来发挥这种作用。【全文阅读】

SpmX决定细菌形状

我们对很多不同细菌形态的形成机制还很不了解。在这项研究中，Yves Brun及同事发现Caulobacter 和 Asticcacaulis sp.两种细菌的spmX基因(它编码溶菌酶家族的定域化因子SpmX)是对细胞形态有重要影响的一个发育调控因子。SpmX决定向细胞被膜(cell envelope)的柄状延伸(stalk-like extension)的位置是在两极还是在两侧，而这两个位置分别是Caulobacter 和 Asticcacaulis的特点。系统发生分析显示，spmX 一个特定区域的逐步演变导致一个新功能的获得和这一蛋白的定位，从而驱动“柄位置”(stalk position)的依次转变。【全文阅读】

标绘酵母的基因差异

很多DNA变体通过改变一个或几个基因的表达水平来影响表现型，因此人们目前对标绘这些“表达量化性状位点”(eQTL)很感兴趣。这篇论文介绍了一个新的eQTL标绘(mapping)方法，它设计用来克服现有方法的局限性(现有方法所关注的是RNA或蛋白丰度)。该新方法依靠GFP(绿色荧光蛋白)标记来测定酿酒酵母中的单细胞蛋白丰度。然后，混合测序(Pooled sequencing)方法被用来对数千个蛋白丰度高和蛋白丰度低的人的整个基因组中的等位基因频率进行比较。作者发现，对一个给定的基因来说，在影响mRNA和蛋白丰度的等位基因(位点)之间存在密切对应关系，同时他们也识别出了影响多个蛋白的热点位置——后者对基因调控网络有深远影响。【全文阅读】

衣原体异常之谜被揭开

糖氨基酸聚合物“肽聚糖”在大多数非寄生菌中是细胞壁的一个必要成分。衣原体目(包括人类病原体“沙眼衣原体”在内的革兰氏阴性寄生虫)过去被认为是一个罕见的例外：它们编码负责“肽聚糖”生物合成的基因，对-内酰胺抗生素敏感，但试图检测衣原体“肽聚糖”的努力过去却一直没有成功。现在，这个被称为“衣原体异常”的矛盾已被解决。利用一个新颖的“点击化学”(click chemistry)方法来通过D-氨基酸二肽探针标记“肽聚糖”的这项研究，显示“肽聚糖”存在于复制中的“沙眼衣原体”内。【全文阅读】

肠腺分化的机制

肠腺(肠隐窝)受到深入研究，部分原因是最近发现了截然不同的干细胞类群和标记物。Ramesh Shivdasani及同事对小鼠小肠肠腺中侧向抑制(lateral inhibition)和线性弹性的机制进行了活体研究。他们发现，肠腺细胞维持一个容许性的染色质状态——在该状态下一个转录因子来决定形成哪个细胞系，这一点是侧向抑制的基础。【全文阅读】