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5月31日《自然》雜志精選

細(xì)胞

【5月31日《自然》雜志精選】

5月31日《自然》雜志精選

小鼠的心臟組織再生
 
以前曾有研究表明，在試管中，三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的一個(gè)組合可直接將心肌成纖維細(xì)胞重新編程為“心肌細(xì)胞樣細(xì)胞”（驅(qū)動(dòng)心跳的細(xì)胞），Deepak Srivastava及其同事現(xiàn)在將這種方法用在了活體中 。通過用一種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒來向成年小鼠的心臟直接輸送轉(zhuǎn)錄因子 ， 他們演示了非肌細(xì)胞向誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化 。心臟功能得到改善，有受損組織的區(qū)域收縮 。多功能“肽胸腺素β4”（它能激發(fā)心肌成纖維細(xì)胞） ， 再加上心臟重新編程因子的輸送，導(dǎo)致結(jié)痂區(qū)域的進(jìn)一步減小和心臟功能的進(jìn)一步改善 。
 
用重新編程的細(xì)胞在活體中修復(fù)心臟
 
新生哺乳動(dòng)物心臟在受傷后能再生，但成年哺乳動(dòng)物心臟的再生能力則有限 。在這項(xiàng)研究中 ， Eric Olson及其同事發(fā)現(xiàn)，四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子（GATA4、HAND2、MEF2C和TBX5）構(gòu)成的一種“雞尾酒”能在試管中將成年成纖維細(xì)胞重新編程為心肌細(xì)胞 。然后，他們將同樣方法用于活體中，利用一種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒來將轉(zhuǎn)錄因子輸送到小鼠的心臟中，發(fā)現(xiàn)這四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)會(huì)將非肌細(xì)胞重新編程為心肌細(xì)胞，同時(shí)減輕心肌梗塞后的心臟功能失調(diào) 。
 
干細(xì)胞隨年齡增長(zhǎng)而減少
 
在果蠅的睪丸中，一組被稱為“apical hub”的細(xì)胞分泌自我更新因子Upd，它促進(jìn)肝細(xì)胞的維持 。現(xiàn)在 ， Leanne Jones及其同事發(fā)現(xiàn)，在演化上保留下來的RNA結(jié)合蛋白Imp能穩(wěn)定Upd信使RNA ， 從而有助于干細(xì)胞小環(huán)境的維持 。在衰老過程中，Imp被微RNA let-7作為目標(biāo)，造成Imp表達(dá)下降、Upd被內(nèi)生小干涉RNA降解以及干細(xì)胞的維持水平隨年齡增長(zhǎng)而下降 。
 
能進(jìn)行高精度光譜校準(zhǔn)的天文梳
 
天文光譜的精確校準(zhǔn)，是太陽(yáng)系外恒星觀測(cè)及宇宙學(xué)取得進(jìn)展的關(guān)鍵 。這里報(bào)告的一項(xiàng)進(jìn)展有可能為未來激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)（也可能包括與地球大小相當(dāng)?shù)奶?yáng)系外行星的發(fā)現(xiàn)）鋪平道路 。精確校準(zhǔn)是一個(gè)光譜是否有效的關(guān)鍵 ， “激光頻率梳”（它們能夠發(fā)射出一個(gè)由間隔相等的光譜線構(gòu)成的“梳子”，以此為背景可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量）對(duì)這項(xiàng)工作來說可能就是理想的工具 。在這篇論文中，Wilken等人介紹了一種特意建造的“天文梳” ， 它能做到天文觀測(cè)所需的重復(fù)性和準(zhǔn)確性 。他們用它來校準(zhǔn)安裝在智利La Silla天文臺(tái)的3.6米望遠(yuǎn)鏡上的HARPS的光譜 。本文作者們通過監(jiān)測(cè)恒星HD 75289和計(jì)算其相伴行星的軌道演示了這種組合方式的威力 。
 
DNA拼圖的設(shè)計(jì)和自組裝
 
程序化的DNA自組裝被廣泛用來生成納米大小的結(jié)構(gòu) 。模塊化的策略可望實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單性和多功能性，但不宜將大量小鏈組裝成預(yù)先確定的、復(fù)雜的形狀 。Peng Yin及其同事通過設(shè)計(jì)一個(gè)“分子畫布”克服了這一問題：該“分子畫布”實(shí)際上是一個(gè)長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，由單鏈“瓦片”組裝而成，每個(gè)“瓦片”包含一個(gè)短的、獨(dú)特的42-堿基DNA鏈，這個(gè)短鏈折疊成一個(gè)“3納米乘7納米”的“瓦片”，附著到相鄰的4個(gè)“瓦片”上 。通過簡(jiǎn)單地將相對(duì)應(yīng)的被目標(biāo)形狀覆蓋的像素的那些鏈混合，再將沒有相應(yīng)像素的鏈排除 ， 就可以生成畫在“畫布”上的一個(gè)所想要的形狀 。通過相對(duì)應(yīng)的一個(gè)310-像素“畫布”的一大組鏈，該研究小組隨后生成了超過100個(gè)各不相同的、復(fù)雜的二維形狀 。
 
功能性基因組在重組中受到保護(hù)
 
PRDM9（一個(gè)組蛋白H3甲基轉(zhuǎn)移酶）被認(rèn)為通過序列特異性結(jié)合來決定重組熱點(diǎn)的位置 。通過對(duì)攜帶不同Prdm9等位基因的小鼠中的熱點(diǎn)進(jìn)行全基因組分析，Galina Petukhova及其同事得出結(jié)論認(rèn)為，PRDM9決定小鼠基因組中幾乎所有熱點(diǎn)的位置，假常染色體區(qū)域中的那些熱點(diǎn)除外 。對(duì)在沒有PRDM9的小鼠和野生型小鼠中的重組啟動(dòng)點(diǎn)的優(yōu)先位置所作的對(duì)比 ， 顯示了PRDM9蛋白在將重組機(jī)制與基因啟動(dòng)子區(qū)域和其他功能性基因組元素隔離中所起的一個(gè)出乎意料的作用 。

田天 中國(guó)科學(xué)報(bào)