盘点9月Science 最受关注的8篇论文
美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：
1、Cyclic GMP-AMP Synthase Is an Innate Immune Sensor of HIV and Other Retroviruses
Daxing Gao, Jiaxi Wu, You-Tong Wu, Fenghe Du, Chukwuemika Aroh, Nan Yan, Lijun Sun, Zhijian J. Chen
Aug 23, 2013; 341:903-906
研究人员发现了一种可以探测到HIV逆转录病毒感染的蛋白：cGAS，这种蛋白未来也许可以用于艾滋病疫苗的研发。
研究人员利用原代人类细胞发现，HIV感染能激活cGAS，产生cGAMP，从而结合并调控接头蛋白STING诱导I型干扰素和其他细胞因子表达。这一过程表明cGAS触发针对HIV病毒的先天免疫反应。
研究还表明HIV逆转录酶抑制剂不是通过整合，而是抑制病毒引起的β干扰素诱导作用，这指出HIV DNA逆转录引发了先天免疫反应。基因敲除小鼠或人细胞系中的CGAS蛋白，能阻止HIV，MLV和SLV诱发的细胞因子表达。
这些结果表明，cGAS是HIV和其它逆转录病毒先天免疫的一种传感器，可以作为对HIV及其它逆转录病毒的免疫感测器，在出现病毒感染的时候就会拉响警报。因此研究人员认为，cGAS的产物;cGAMP展开研究，分析其是否具有治疗作用。并且这种酶也可以作为探索包括HIV在内的逆转录病毒的检测手段。
2、Can China Age Gracefully? A Massive Survey Aims to Find Out
Mara Hvistendahl
Aug 23, 2013; 341:831-832
一项大型国际研究项目旨在找出中国能否成功应对人口老龄化的答案。从现在到未来的很多年，它将成为关于中国人口老龄化的权威信息来源。
这项工作由CHARLS完成，作为一项庞大的工程，CHARLS力图追踪一个世界上最重大的人口结构转变：中国正在进行的过渡——从一个年轻劳动力富足的国家转变成老龄化国家。这个由中国研究人员和美国研究人员共同设计的调查正在从超过1万户家庭和近1.8万名个人中收集信息——这些代表性样本都是超过45 岁的中国人。
3、Groundwater Arsenic Contamination Throughout China
Luis Rodriguez-Lado, Guifan Sun, Michael Berg, Qiang Zhang, Hanbin Xue, Quanmei Zheng, C. Annette Johnson
Aug 23, 2013; 341:866-868
瑞士和中国研究人员在瑞士公布的一项最新研究成果显示，遭受砷污染的饮用水正在危害近2000万中国人的健康。
在中国，地下水所致的砷中毒最早发现于上世纪70年代末。砷是存在于世界范围内饮用水中最常见的一种无机污染物。若长时间摄入，会造成严重健康风险。即便是低浓度也会对身体造成危害，引起皮肤色素沉着、肝病、损害心血管和肾功能，以及各种类型的癌症。
4、A Long Noncoding RNA Mediates Both Activation and Repression of Immune Response Genes
Susan Carpenter, Daniel Aiello, Maninjay K. Atianand, Emiliano P. Ricci, Pallavi Gandhi, Lisa L. Hall, Meg Byron, Brian Monks, Meabh Henry-Bezy, Jeanne B. Lawrence, Luke A. J. O''Neill, Melissa J. Moore, Daniel R. Caffrey, Katherine A. Fitzgerald
Aug 16, 2013; 341:789-792
炎症基因表达诱导程序对于抗菌防御是至关重要的。信号依赖的转录因子的激活，转录共调节因子，染色质修饰因子共同控制抗菌防卫的炎症反应。麻省医学院的研究人员确认一个长链非编码RNA充当这种炎症反应的关键调节因子。模式识别受体，如Toll样受体，诱导许多lncRNAs的表达。其中之一，lincRNA-COX2介导不同类别的免疫基因的激活和抑制。靶基因的转录抑制依赖于异质核核糖核蛋白A/B和A2/B1和lincRNA- COX2相互作用。总的来说，这些研究揭示lincRNA-COX2中心重要作用，它作为一个广谱的环路作用调控组件控制炎症反应。
5、The Xist lncRNA Exploits Three-Dimensional Genome Architecture to Spread Across the X Chromosome
Jesse M. Engreitz, Amy Pandya-Jones, Patrick McDonel, Alexander Shishkin, Klara Sirokman, Christine Surka, Sabah Kadri, Jeffrey Xing, Alon Goren, Eric S. Lander, Kathrin Plath, Mitchell Guttman
Aug 16, 2013; 341:1237973-1237973
研究人员发现 lncRNAs 可以轻易地找到并结合附近的基因。在可重组遗传物质的蛋白质的帮助下，这些分子可以拉动其他的相关基因，迁移到新的位点，构建起一个“间隔空间”(compartment)，在那里许多基因同时受到调控。
研究人员表示，现在可以想象，这些 lncRNAs 将普通功能所需的基因集中到一个物理区域中，不是单个单个地，而将它们当做一个组合来进行调控。它们不只是蛋白质的支架，还是基因的实际组织者。
这项最新研究将焦点放在了 Xist ——众所周知与雌性动物两条X染色体其中一条关闭相关的一种 lncRNA 分子上。关于 Xist 是如何实现这一沉默作用的，研究人员已取得了不少研究发现。例如，现在科学家们知道，它招募了一个染色质调控因子，帮助它组织和改变染色质结构; RNA 的某些特殊区域是完成这一任务的必要条件。尽管科学家们了解了这些信息，但目前仍不清楚在分子水平上， Xist 是如何找到它的靶标，并影响整条 X 染色体的。
6、A Gut Lipid Messenger Links Excess Dietary Fat to Dopamine Deficiency
Luis A. Tellez, Sara Medina, Wenfei Han, Jozelia G. Ferreira, Paula Licona-Limon, Xueying Ren, TuKiet T. Lam, Gary J. Schwartz, Ivan E. de Araujo
Aug 16, 2013; 341:800-802
当许多人为减肥而决定放弃好吃的高热量食物时，却发现自己已然无法抵御这些美味的诱惑，同时对低热量的健康食物毫无兴趣。
现在，中美一项最新研究表明，这可能是因为长期高热量饮食引发了类似吸食尼古丁的上瘾行为，只有继续吃高热量食物才会获得满足感。
在这项研究中，科学家比较了常规饲料与高脂饲料喂养的小鼠在摄取高热量与低热量脂肪乳时，大脑释放的多巴胺(大脑中一种产生满足感的化学物质)差异。结果发现，用高脂饲料喂养的小鼠脑中的多巴胺神经只对胃中高浓度的脂肪乳有反应。
7、Pluripotent Stem Cells Induced from Mouse Somatic Cells by Small-Molecule Compounds
Pingping Hou, Yanqin Li, Xu Zhang, Chun Liu, Jingyang Guan, Honggang Li, Ting Zhao, Junqing Ye, Weifeng Yang, Kang Liu, Jian Ge, Jun Xu, Qiang Zhang, Yang Zhao, Hongkui Deng
Aug 9, 2013; 341:651-654
这篇文章由中国学者完成，他们用一种非常简单和更加安全的方法，将体细胞制成多潜能干细胞，并用这种细胞培育出多只健康的小鼠，其中一只叫“青青”的小鼠刚过完100天的生日。
这是一项革命性的研究成果，为未来细胞治疗甚至器官移植提供了理想的细胞来源，将极大地推动治疗性克隆的发展，即克隆组织和器官以用于疾病治疗。
8、Global Epigenomic Reconfiguration During Mammalian Brain Development
Ryan Lister, Eran A. Mukamel, Joseph R. Nery, Mark Urich, Clare A. Puddifoot, Nicholas D. Johnson, Jacinta Lucero, Yun Huang, Andrew J. Dwork, Matthew D. Schultz, Miao Yu, Julian Tonti-Filippini, Holger Heyn, Shijun Hu, Joseph C. Wu, Anjana Rao, Manel Esteller, Chuan He, Fatemeh G. Haghighi, Terrence J. Sejnowski, M. Margarita Behrens, Joseph R. Ecker
Aug 9, 2013; 341:1237905-1237905
我们基因的表达可能会受到我们 DNA上的特定标记的影响，例如那些通过对特定核苷酸碱基对的甲基化而被赋予的标记——这一过程被称为表观遗传学过程。科学家们现在提出了一个详细的图谱用以阐释在发育中的哺乳动物大脑中的甲基化如何随着时间的推移而变化。在我们很小的时候及在我们的神经环路正在成形时，DNA甲基化会发生在我们大脑的神经元中;事实上，甲基化被认为与脑发育、学习及记忆等方面有关联。与此同时，尽管人们对发育时的表观遗传修饰一直有很大的兴趣，但很少有研究对其特点进行描述。
Ryan Lister及其同事用一种新的方法分析了在小鼠及人类脑发育中的全基因组范围内的DNA甲基化改变，而不是像许多过去做过的研究那样仅仅关注甲基化的热点。通过考察在多个发育阶段(胎儿、出生后早期及成年时)的神经元，研究人员绘制出了由DNA甲基化的特殊类型所致的基因组范围内的修饰，其中包括DNA 胞嘧啶甲基化(5mC)，以及衍生的甲基基团，mCH。他们用这一图谱确定了脑中甲基化的几个有趣的特征，其中一个是，在人的头2年生命中，mCH在其神经元中有明显的积累，此后有所减缓，但最终会在成年人中成为最常见的甲基基团。在人类神经回路发育最快时(当我们非常小的时候)的mCH的普遍性提示，这一表观遗传影响在早期发育中是重要的;事实上，这种甲基化被删除的未出生的小鼠会出现运动缺陷并死亡。由Lister等人所做出的这一发现及其它发现提示，甲基化标记在大脑发育的过程中是呈动态存在的。在此创建的基因组范围内的图谱为人们更深入地了解大脑中的表观遗传修饰如何带来完全分化的神经系统铺平了道路。这项研究的结果还将为今后的针对大脑中DNA甲基化的研究提供一个有用的参照工具。
