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《Nature》11月最受关注的十篇论文
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2012年10月17日 ～ 2012年11月16日)：
Ndi1的X-射线晶体结构被确定
Nature 491 (2012年11月15日)
电子传递链的“复合物-I”催化来自NADH的两个电子向“泛醌”的转移，启动细胞用来合成ATP的过程。有若干种“单成分II-型NADH脱氢酶”可以起“多亚单元呼吸复合物-I”的替代物的作用。本文作者确定了从酵母分离出的这些较简单的NADH脱氢酶(或称之为Ndi1s)的其中之一的X- 射线晶体结构。从无基质状态、与NADH结合状态、与“泛醌”结合状态和与NADH结合/与“泛醌”结合状态获得的结构数据连同生化实验表明，这种酶催化从NADH向两个“泛醌”结合点中其中之一的电子转移，催化的机制涉及由FAD形成的一个瞬态复合物及第二个“泛醌”点。Ndi1是包括帕金森氏症在内的 “复合物-I”失调症中一个潜在的治疗药物，这篇文章所报告的数据在设计用于制药方面的Ndi1蛋白时可能会有价值。(Link to Letter p. 478)
与上皮屏障被破坏相关的肿瘤生长
Nature 491 (2012年11月8日)
利用一个结肠直肠癌小鼠模型，Sergei Grivennikov等人发现，上皮屏障是在早期阶段被破坏的，当时肿瘤仍是良性的腺瘤。这种破坏导致身体组织被微生物产物穿透，它们会激发一个局部炎症反应，涉及由与肿瘤相关的巨噬细胞依次生成白介素(IL)-23和IL-17，从而促进肿瘤形成。本文作者提供了人体中功能性蛋白和粘液素的表达存在缺陷(它表明正常上皮屏障被破坏)以及早期和晚期结肠直肠癌病灶中IL-23水平升高的证据。因此，上皮屏障的消失可以是肠道上皮中基因突变的一个早期后果，这能促使形成一个有利于产生肿瘤的炎性微环境。(Link to Letter p. 254)
重启DNA聚合酶的两步过程
Nature 490 (2012年10月18日)
DNA损伤的存在会使加长RNA聚合酶的过程停止，以使转录能够恢复，一个被称为“转录耦合的修复”的过程被启动。这个过程涉及一个细菌辅助因子 Mfd，它在DNA修复因子将损伤消除之前促进被停止的聚合酶的释放。这项研究利用一个单分子方法来跟踪“转录耦合的修复”的早期阶段。Mfd被发现分两个阶段促进聚合酶分离：它先是驱动“转录泡”的部分坍缩，形成一个长寿命的中间体，然后一系列不可逆的步骤将聚合酶从DNA上“拧”下来，将其恢复到正常的B-形式。因此，这些实验揭示了“转录耦合的修复”的启动的普遍动力特征，它们应能为在活体中了解这一过程提供一个框架。(Link to Letter p. 431)
先天免疫系统中的NLRC4磷酸化
Nature 490 (2012年10月25日)
NOD-样受体NLRC4起炎性体受体的作用，是先天免疫系统的一个重要部分。现在，Vishva Dixit及其同事发现，NLRC4磷酸化是NLRC4炎性体复合物响应于细菌刺激而发生的激发所必需的。NLRC4-磷酸化活动的生物化学纯化及激酶抑制因子的筛选表明，PKCdelta是所涉及的NLRC4激酶。(Link to Letter p. 539)
世界科学研究的版图
Nature 490 (2012年10月18日)
一系列超级大国曾经相继主导世界科学，其中法国、德国、英国和美国都曾有其辉煌的时期。今天，很多国家(尤其是中国、巴西和韩国)在科学研究中居重要地位。研究人员的流动性比过去大多了，他们能够在世界各地寻求研究经费和研究设施，而超国家协作网络的形成正在改变着国家政府和资助机构所扮演的角色。本期Nature特刊分析人员和思想的流动是怎样改变科研工作如何进行、在哪里进行、如何得到资助的以及当前的趋势将怎样发展。(Link to Introduction p. 325)
HIV疫苗临床效果试验
Nature 490 (2012年10月18日)
涉及超过16,000志愿者的一项重大临床试验(被称为RV144试验)，测试了两种疫苗(ALVAC-HIV和AIDSVAX B/E gp120)的组合防止HIV感染的能力及其安全性。该疫苗组合对HIV-1感染31%有效，针对HIV-1的抗体包裹着与感染风险逆相关的“可变环-1 和2 (V1/V2)”域。Rolland等人对RV144试验参加者的突破性感染做了遗传分析，识别出了与疫苗诱导的免疫压力相关的特征，从而为免疫与保护之间的因果关系提供了支持。病毒包膜第二个可变环的169位置和181位置上的病毒氨基酸变化被发现与免疫效果关系最大，是未来疫苗的一个可能目标。(Link to Letter p. 417; News & Views p. 350)
止痛的一个另类通道
Nature 490 (2012年10月25日)
这篇论文报告了从非洲黑色“曼巴蛇”分离出的能够通过对在中枢神经或周围神经中所表达的“酸感应通道”(ASIC)的特定亚型的抑制消除疼痛的一组新的肽。被称为“Mambalgins”的这些肽在止痛上与吗啡一样有效，但对小鼠没有毒性，并且不会诱导耐药性或呼吸困难。它们的效应与以前识别出的阻断ASIC通道的动物肽相关的镇痛作用是不同的，后者涉及脑啡肽系统的激发。(Link to Letter p. 552)
猪的基因组序列
Nature 491 (2012年11月15日)
家猪是一种重要的家畜，其基因组受到数千年驯化的影响，后来还受到复杂育种方法的影响。在“猪基因组测序联合体”支持下，本期Nature发表了一头雌性“杜洛克猪”的高质量基因组序列草稿。对野猪和家猪基因组所做的对比，为了解欧洲和亚洲野猪之间的演化关系提供了线索，显示了在免疫反应和嗅觉中所涉及的基因的迅速演化。本文作者识别出了很多可能的致病性基因变异，提高了猪作为一种生物医学模型的潜力，并且对内生猪逆转录酶病毒做了详细的分析，这对于猪在异种移植中的可能应用来说是有重要意义的必备知识。(Link to Article p. 393)
让蛋白折叠变得简单的方法
Nature 491 (2012年11月8日)
当天然蛋白能够折叠成具有生物适应力的独特结构时，尽管可能会出现很多从能量角度来说对其不利的、非理想的特征(比如说纠结在一起的螺旋体、紧绷的环和被埋没的极性基)，它们也会这么做。这些特征在蛋白中出现是由于对生物功能的演化选择，或是由于中性偏移。在这项研究中，作者介绍了设计理想蛋白结构的一个新方法，完全一致的局部和非局部相互作用可以使所设计出的蛋白结构稳定。他们总结出将二级结构的蛋白与蛋白的三级主题关联起来的一套简单“规则”，并用这些规则来设计可折叠成更复杂蛋白结构的序列。这里所介绍的设计原理和方法将让研究人员能够为下一代人造功能蛋白设计出一系列可靠、稳定的蛋白构件。(Link to Article p. 222; News & Views p. 204)
对散射光的不透明物体进行非入侵性成像的方法
Nature 491 (2012年11月8日)
穿过不透明的、散射光的多层结构来成像，在包括纳米技术和生物科学在内的很多领域都是一个重要的能力。几个很有希望的方法目前正在研发当中，但它们一般都涉及入侵性程序，如将一个探测器或非线性材料放置在散射层之后。Jacopo Bertolotti等人现在演示了一种非入侵性成像程序，它能够利用当激光穿过一个散射介质时所产生的有斑点的强度图案中的关联性。对被散射层掩盖的微米尺度的荧光目标，可以通过在激光的几个不同入射角度测量荧光总强度和使用一种迭代算法(它能将目标的空间信息和斑点图案分开)来成像。本文作者成功获得了藏在散射层之后6毫米的细胞大小的荧光目标以及夹在两个不透明屏幕之间的一个复杂生物样本的详细图像。(Link to Letter p. 232; News & Views p. 197)
