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《细胞》最新精彩内容综览

2012.7.24

  Cell创刊于1976年,现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一,并陆续发行了十几种姊妹刊,在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。 Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。最新一期(7月20日)Cell杂志就公布了不少重要的研究成果:

  A Landscape of Driver Mutations in Melanoma

  来自哈佛麻省总医院,德州大学M. D. Anderson癌症中心等多处研究机构的研究人员指出黑色素瘤中具有多个驱动基因突变,其中有三个是由于紫外线照射损伤后的频发性热点突变。

  文章的通讯作者是哈佛麻省总医院Levi A. Garraway和Lynda Chin。Lynda Chin教授是一位著名的华裔肿瘤专家,在黑色素瘤基因突变研究领域取得了不少重要的成果,比如近期在Nature杂志上多篇文章公布的黑色素瘤基因突变和重排的研究成果,她也是美国科学院院士Ronald DePinho教授的夫人。

  她表示,“这三个突变就是首个直接将紫外线与黑色素瘤联系在一起的确凿基因组证据”,“现在流行病学证据与实验数据才联系在一起了。”

  The Origin and Evolution of Mutations in Acute Myeloid Leukemia

  这项研究首次探究了在血液的健康干细胞中通常的突变频率。在骨髓中这些不成熟的细胞可生成机体内所有的血细胞。当太多不成熟的血细胞排挤健康细胞时就会形成急性髓细胞白血病。近年来,华盛顿大学的研究人员在巴恩斯-犹太医院(Barnes-Jewish Hospital)的塞特癌症中心(Siteman Cancer Center)和华盛顿大学医学院对200名AML患者的基因组进行了测序,以试图了解疾病根源的突变。

  研究人员从不同年龄的健康人处分离出造血干细胞。这些参与者年龄最小的为新生儿,年龄最大的已有70多岁。每个人的骨髓中大约有1万个造血干细胞,研究人员发现在1年时间内每个干细胞可获得大约10个突变。到50岁时,个体每个造血干细胞累积了近500个突变。

  通过测序AML患者基因组,研究人员鉴别出了13种新的“驱动”突变,有可能在其他患者中对白血病形成至关重要。他们还鉴别出了一些其他的协作突变,与驱动突变一起作用使造血干细胞获得了胜过其他细胞的生长优势。在许多患者,似乎除了一个触发驱动突变,只有一个或两个其他的协作突变对癌症的发生是重要的。

  An α Helix to β Barrel Domain Switch Transforms the Transcription Factor RfaH into a Translation Factor

  来自德国拜罗伊特大学研究人员领导一项新研究揭示了一种科学家们曾经认为不可能的机制:蛋白质通过展开(unfold)自身,再折叠形成全新的形状获取了全新的功能。

  这种称作RfaH的蛋白可激活基因,使细菌细胞对它们的宿主发起成功的攻击,引发疾病。研究人员确定RfaH开始是alpha形状,由两个螺旋形构成。随后,变为了类似车轮上轮轴的beta形状。当RfaH再折叠时,它获取了全新的功能。这是研究人员没有预料到的另一个发现。

  Cell-Cycle-Coupled Structural Oscillation of Centromeric Nucleosomes in Yeast

  美国Stowers医学研究所的科学家开发了一种在复合体中计数荧光分子的新方法,并通过该方法解决了细胞生物学界的热点争议,即DNA如何组成着丝粒。这一研究成果有助于人们理解细胞分裂机制,和细胞避免分裂后出现染色体数异常的方式。

  研究人员使酵母细胞表达连有绿色荧光蛋白GFP的Cse4蛋白,并结合了两种显微分析方法来进行检测,在活细胞中跟踪并计数着丝粒核小体的Cse4 分子。这项研究对于显微镜工作者来说,就是能在酵母细胞内的一个荧光点中观察到多少GFP份子。研究人员结合了荧光关联谱技术FCS和 calibrated imaging,这听起来挺复杂,不过实际上结果分析都用不着计算器。

  这项研究不仅解决了细胞生物学界有关着丝粒结构的争议,同时也强调了酵母作用为模式生物的可行性。核小体结构在人体细胞和酵母中的保守性,说明酵母是研究细胞分裂分子机制的理想模型。

  Structure of the Rigor Actin-Tropomyosin-Myosin Complex

  肌球蛋白和肌动蛋白纤维的相互作用控制着肌肉收缩及许多其他肌肉运动。另外两种蛋白,原肌球蛋白和肌钙蛋白调节肌球蛋白与肌动蛋白的结合。尽管有理论模型详细描述了这些肌肉蛋白的相互作用机制,但此前人们还没有具体观察到这一相互作用。德国马普分子生理学研究所的Stefan Raunser和Elmar Behrmann成功对肌动蛋白-肌球蛋白-原肌球蛋白复合体进行了纳米级成像,达到了前所未有的高分辨率0.8Å,小于一毫米的百万分之一。

  这项研究使研究人员能够首次精确定位该复合体中的蛋白,并对肌肉收缩的过程进行分析。研究还能帮助人们了解一些心脏病中的遗传学突变对肌动蛋白-肌球蛋白-原肌球蛋白复合体的影响。

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