2015年09月10日Nature杂志精选

本期封面是“树之世界”的一个三维图示，是根据关于全球树木密度的一个新地图做出的。您能在图上看到的区域和国家有树，其他区域和国家(如撒哈拉)则几乎没有树。此前，我们对全球森林生态系统的认识一直都是来自卫星信息，这种信息可以告诉我们森林的面积有多大。

突变体p53与组蛋白甲基化的关系

野生型p53是一个肿瘤抑制因子，但p53的突变会促进癌症，而且某些致癌形式还是“功能获得”(GOF)型突变体。Shelley Berger及同事利用ChIP-seq分析比较了野生型和“功能获得”型突变体p53的基因组结合模式，发现p53突变体与野生型蛋白相比所结合的基因类型截然不同，其中关键目标包括组蛋白甲基转移酶MLL1和MLL2以及其他染色质修饰酶。“功能获得”型p53突变体细胞高度依靠MLL通道来生长，并且对MLL功能的小分子抑制剂是敏感的，从而为携带这些p53突变的癌症指出了一条新的治疗途径。

人类γ-分泌酶的结构

人类γ-分泌酶复合物(由早老素-1 (PS1)、PEN-2、APH-1和nicastrin组成)是嵌入在膜中的一种蛋白酶，通过基质解理控制若干重要的细胞功能。这种酶的功能失常被认为会造成阿尔茨海默氏症。这篇论文报告了通过低温电子显微镜以3.4 Å分辨率确定的一个完整的人类γ-分泌酶复合物的第一个原子结构。该结构显示了一个可塑性很强的活性点是怎样通过γ-分泌酶的四个组分的特定相互作用被定位在细胞膜内的。来自阿尔茨海默氏症的突变影响在两个热点上簇集的残基，其中每个都位于PS1内一个截然不同的“四跨膜片段束”(four-transmembrane segment bundle)的中心。

阿尔茨海默氏症传播的可能证据

用被朊病毒污染的“来自人尸体的生长激素”(hGH)对儿童进行治疗，会导致“克雅氏症的医源性传播”(iCJD)。虽然这种治疗在1985年停止了，但“克雅氏症”(CJD)有一个很长的潜伏期，新病例仍在出现。出乎意料的是，对8个年龄在36-51岁之间的这种iCJD患者所做的一项尸检研究，显示了阿尔茨海默病典型的灰质中β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和大脑淀粉样血管病特征性的血管壁中的Aβ沉积。

在混合类群中识别罕见细胞

在一个混合类群中识别和跟踪具有生理重要性的罕见细胞类型是一个挑战。这项研究(由Hans Clevers 和Alexander van Oudenaarden的实验室合作进行)通过对小鼠小肠细胞器采用“单细胞mRNA测序”方法来试图解决这一问题。作者建立了一个被称为RaceID的算法，该算法允许在由单一细胞组成的一个复杂类群中进行罕见细胞类型识别。

癌症干细胞是不同的

能够引发肿瘤的细胞和正常组织干细胞之间的相似性曾导致有人提出，组织中一个干细胞程序的激发也许会产生能够引发肿瘤的细胞。Robert Weinberg及同事在这项研究中发现，“上皮-间充质转变程序”(EMT程序，乳腺重组干细胞和能够引发乳腺肿瘤的细胞都普遍拥有的一个程序)是被两个截然不同的EMT因子Slug和Snail以不同方式调控的。这些发现表明，虽然它们看起来是相似的，但正常组织干细胞和能够引发肿瘤的细胞是被截然不同的调控过程控制的。

虽然一个大肿瘤可以含有数十亿个细胞，但这些细胞团是高度同质化的。这样大小的一团正常细胞可以预计在遗传上将是多样化的，原因是细胞分裂之后较小随机突变的缓慢积累，这便提出了癌症何以能够在这样一个尺度上保持同质化的问题。在这项研究中，Martin Nowak及同事提出了一个肿瘤演变模型，它可解释肿瘤内的短程迁移和细胞周转何以能够提供一个供细胞进行快速混合的环境，该环境将使得即便是一个小的选择性优势也能够在一个相关的时间框架内支配细胞团。

转录启动的实时观察

这篇论文报告了利用来自酵母的一个高度纯化的 “启动前复合物”(PIC)来对真核RNA聚合酶-II的转录启动进行实时监测的一个单分子光镊分析方法的建立。Steven Block及同事发现，在启动过程中，在构成PIC一部分的TFIIH螺旋酶的驱动下，一个大泡泡在DNA模板中被打开。这伴随着在从转录启动(initiation)向伸长(elongation)过度之前一个扩展转录体(extended transcript)的合成。这些发现也许对包括后生动物在内的高等真核生物有意义。

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