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圖片來自Science期刊。

2017年11月19日//---本周又有一期新的Science期刊（2017年11月10日）發(fā)布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。

1.Science：利用DNA復(fù)制節(jié)律殺死癌細(xì)胞
doi:10.1126/science.aao3172; doi:10.1126/science.aaq0678

人細(xì)胞在一生當(dāng)中都會通過分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞。在這個過程中，穩(wěn)定地甚至是有節(jié)律地供應(yīng)DNA構(gòu)成單元（building block）是產(chǎn)生新的DNA所必需的。如今，在一項新的研究中，來自丹麥哥本哈根大學(xué)健康與醫(yī)學(xué)學(xué)院的研究人員展示了人細(xì)胞如何地調(diào)節(jié)這個過程從而確保它不會發(fā)生差錯和導(dǎo)致疾病。他們還展示了他們?nèi)绾文軌虿倏v這種節(jié)律，并且指出這一點(diǎn)在未來如何被用來殺死癌細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年11月10日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Redox-sensitive alteration of replisome architecture safeguards genome integrity”。

在人細(xì)胞中，新的DNA是利用核糖核苷酸還原酶（ribonucleotide reductase, RNR）產(chǎn)生的被稱作核苷酸的構(gòu)成單元形成的。在此之前，我們還沒有*理解RNR節(jié)律和合適數(shù)量的核苷酸的存在如何地與DNA復(fù)制速度保持一致。

這些研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對核苷酸流動發(fā)生的極小變化作出反應(yīng)。如果核苷酸產(chǎn)生停止，那么一種由活性氧（ROS）組成的化學(xué)信號將會散播這一信息來減慢DNA復(fù)制速度。

這項研究報道鑒于在人基因組中所有活躍地復(fù)制DNA的位點(diǎn)含有檢測這種化學(xué)警報信號的蛋白PRDX2，核苷酸供應(yīng)與DNA復(fù)制速度之間的通信是可能存在的。

當(dāng)這種情形發(fā)生時，PRDX2蛋白從DNA中釋放一種被稱作TIMELESS的加速器，而這種釋放會減慢細(xì)胞復(fù)制它的DNA的速度。更慢的DNA復(fù)制允許核苷酸供應(yīng)趕上來，從而與DNA復(fù)制保持相同的節(jié)律。正因為如此，幾乎總有足夠的核苷酸來合成DNA，而這對于無差錯地復(fù)制健康的基因組是至關(guān)重要的。

2.Science：突破！科學(xué)家鑒別出細(xì)胞生長過程中感知營養(yǎng)可用性的關(guān)鍵營養(yǎng)傳感器
doi:10.1126/science.aao3265

為了生存和生長，細(xì)胞必須正確評估自身可用的資源，并將這些資源與細(xì)胞生長和代謝結(jié)合在一起，這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤就會引發(fā)細(xì)胞死亡或細(xì)胞功能異常，而制定這些決策的關(guān)鍵就是mTOR通路，該通路能夠?qū)⒓?xì)胞營養(yǎng)、代謝和疾病相起來。

盡管必需氨基酸—甲硫氨酸是細(xì)胞進(jìn)行仔細(xì)感知的關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)，但研究人員并不知道到底其是如何為mTOR信號通路提供補(bǔ)給的，如今刊登在雜志Science上的一篇研究報告中，來自懷特黑德研究所的研究人員鑒別出了一種名為SAMTOR的特殊蛋白，該蛋白能作為mTOR通路的一種傳感器來幫助甲硫氨酸衍生物S—腺苷甲硫胺酸（SAM）的產(chǎn)生。

甲硫氨酸對于蛋白質(zhì)合成非常必要，同時其也能夠產(chǎn)生代謝產(chǎn)物SAM，而SAM主要參與關(guān)維持細(xì)胞生長的關(guān)鍵細(xì)胞功能，包括DNA甲基化、核糖體的生物合成及磷脂代謝等，更有意思的是，甲硫氨酸的限制常常會增加機(jī)體對胰島素的耐受性和壽命，這就類似于mTOR通路活性被抑制后產(chǎn)生的抗衰老效應(yīng)，但mTOR、甲硫氨酸及機(jī)體老化之間的關(guān)聯(lián)目前研究人員并未有效闡明。

研究者Sabatini說道，甲硫氨酸限制的表型和mTOR抑制之間會有很多相似性，而SAMTOR蛋白的存在或許就能提供一些誘人的數(shù)據(jù)，當(dāng)然這也說明了，這些表型或許從機(jī)制上來講是相關(guān)聯(lián)的。研究者發(fā)現(xiàn)，亮氨酸和精氨酸是mTOR信號通路的分子傳感器，本文研究中，他們鑒別出了此前一種并不特殊的蛋白質(zhì)似乎能同mTOR通路的組分發(fā)生相互作用，隨著深入的研究，研究者發(fā)現(xiàn)，該蛋白（SAMTOR）能與SAM結(jié)合，從而間接地測定細(xì)胞中可用的甲硫氨酸的水平，這或許就使得SAMTOR蛋白成為了一種特殊的營養(yǎng)感受器來調(diào)節(jié)mTOR通路。

3.Science：揭示氨基酸從溶酶體流出是一種受到調(diào)節(jié)的過程
doi:10.1126/science.aan6298

一種新技術(shù)允許通過液相色譜和質(zhì)譜快速地純化溶酶體和開展代謝分析。Monther Abu-Reh等人對體外培養(yǎng)的人細(xì)胞進(jìn)行基因改造，使得在溶酶體膜上產(chǎn)生一種蛋白標(biāo)簽，這種蛋白標(biāo)簽?zāi)軌虮挥脕碜尨胖楸砻嫔系募兓娜苊阁w快速地沉淀。對它們在多種條件下的內(nèi)含物進(jìn)行分析表明從溶酶體中流出的大多數(shù)必需氨基酸（但不是大多數(shù)其他的非必需氨基酸）是一種受到調(diào)節(jié)的過程。在因mTOR蛋白激酶復(fù)合物受到抑制而導(dǎo)致的營養(yǎng)物耗竭的條件下，氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)受到抑制。 

4.Science：經(jīng)過校準(zhǔn)的有絲分裂振蕩器促進(jìn)運(yùn)動纖毛產(chǎn)生
doi:10.1126/science.aan8311; doi:10.1126/science.aaq0770

有絲分裂振蕩器（mitotic oscillator）由已知促進(jìn)細(xì)胞分裂的分子開關(guān)組成。這種保守的有規(guī)律的調(diào)節(jié)回路之前并不參與除有絲分裂之外的細(xì)胞過程。多纖毛細(xì)胞產(chǎn)生運(yùn)動纖毛（motile cilia）驅(qū)動的游動，而這種游動對大腦、呼吸和繁殖功能是*的。Adel Al Jord等人發(fā)現(xiàn)這種有絲分裂振蕩器在末端分化的多纖毛細(xì)胞祖細(xì)胞中以一種校準(zhǔn)的方式被激活。這種振蕩器功能被用來促進(jìn)纖毛成核中心粒（cilia-nucleating centrioles）大規(guī)模產(chǎn)生，同時避免有絲分裂承諾。因此，哺乳動物有絲分裂后祖細(xì)胞能夠招募和校準(zhǔn)這種有絲分裂振蕩器，從而確保細(xì)胞分裂而不是增殖的時間安排和方向性。

5.Science：果蠅大腦啟發(fā)計算算法
doi:10.1126/science.aam9868

果蠅利用一種算法神經(jīng)元策略感知?dú)馕?，和對這些氣味進(jìn)行分類。Sanjoy Dasgupta等人利用從這種果蠅系統(tǒng)中獲得的新見解想出一種方法來解決一個計算機(jī)科學(xué)問題?；诠売脕韺馕哆M(jìn)行標(biāo)記和對類似的氣味進(jìn)行分類的算法，這些作者們產(chǎn)生一種新的解決zui近鄰域搜索問題的解決方案，從而有助完成諸如在網(wǎng)絡(luò)上搜索類似圖像之類的任務(wù)。

6.Science：綜合認(rèn)識霍亂流行病
doi:10.1126/science.aad5901; doi:10.1126/science.aao2136

霍亂病原菌，即霍亂弧菌（Vibrio cholerae），被認(rèn)為在水域系統(tǒng)中普遍存在，這就使得開發(fā)*措施明顯無果而終。然而，地方性的和的霍亂弧菌群體是截然不同的。如今，F(xiàn)rançois-Xavier Weill等人和Daryl Domman等人確定霍亂弧菌在不同大洲之間存在著令人吃驚的多樣性。拉丁美洲和非洲具有不同的霍亂毒素變體，這些變體具有不同的傳播動力學(xué)和生態(tài)龕位。這些數(shù)據(jù)并不與建立長期的大流行性霍亂記錄相一致，也不與氣候事件的關(guān)系相一致。（生物谷 Bioon.com）