【1】合成生物學(xué)：一個(gè)用來(lái)控制轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)置毀滅開關(guān)

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms7989

Nature Communications在線發(fā)表的一篇論文介紹了一個(gè)基于CRISPR的內(nèi)置器件，它設(shè)計(jì)用來(lái)專門破壞轉(zhuǎn)基因生物的特定DNA序列。控制特定DNA序列的破壞，可能會(huì)具有從防止轉(zhuǎn)基因生物的釋放到幫助保護(hù)生物技術(shù)公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)以防其被盜的很多用途。

對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物的潛在釋放的擔(dān)心已促使人們開發(fā)出各種方法來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，但這些方法經(jīng)常都忽略了有關(guān)DNA向環(huán)境中釋放的問題。DNA的穩(wěn)定性與測(cè)序技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合意味著，遺傳信息即便是在用嚴(yán)苛方式處理來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行消毒之后也有可能是可以恢復(fù)的。當(dāng)前設(shè)計(jì)用來(lái)以DNA為作用目標(biāo)的系統(tǒng)專注于對(duì)整個(gè)基因組的破壞，而這樣會(huì)使宿主生物無(wú)法存活。

Brian Caliando和Christopher Voigt設(shè)計(jì)了一種基于CRISPR的器件，它被穩(wěn)定地集成到了宿主細(xì)菌的基因組內(nèi)，以用戶自定義的DNA序列(如質(zhì)粒上攜帶的外來(lái)基因)為作用目標(biāo)。該器件被置于一種可誘導(dǎo)的控制之下，這樣可以在特定時(shí)間或在特定條件下促使其激發(fā)。該系統(tǒng)能夠高效地定位和破壞想要破壞的DNA序列，同時(shí)又不會(huì)對(duì)宿主生長(zhǎng)或代謝產(chǎn)生能夠感受到的負(fù)擔(dān)。

【2】遺傳學(xué)： 青銅器時(shí)代歐洲男性的流動(dòng)

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms8152

本期Nature Communications上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，歐洲現(xiàn)代人口是由青銅器時(shí)代男性特定的廣泛擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)的。這項(xiàng)研究有助于了解現(xiàn)代歐洲人的起源，并將人們的關(guān)注點(diǎn)聚焦在了青銅器時(shí)代歐洲的社會(huì)結(jié)構(gòu)上。

現(xiàn)代歐洲人口的起源和歷史長(zhǎng)短存在很大爭(zhēng)議，新石器時(shí)代的農(nóng)民和舊石器時(shí)代的狩獵-集采者所做的相對(duì)貢獻(xiàn)沒有被確定。現(xiàn)在，Chiara Batini及同事對(duì)17個(gè)歐洲和中東人群的Y-染色體上男性特定區(qū)域的一部分進(jìn)行了測(cè)序，其結(jié)果顯示，歐洲曾經(jīng)歷過(guò)一次最近的、迅速的、整個(gè)大陸范圍的人口擴(kuò)張，這次擴(kuò)張是新石器時(shí)代之后發(fā)生的。具體來(lái)說(shuō)，父系分支(通過(guò)父系追溯確定的后代群體)顯示在青銅器時(shí)代發(fā)生過(guò)一次擴(kuò)張，其開始時(shí)間在距今2000年和4000年間的某個(gè)時(shí)候。

青銅器時(shí)代早期是一個(gè)發(fā)生了迅速和廣泛變化的時(shí)期，以喪葬方式的變化、騎馬的流傳和武器的發(fā)展為特征。作者提出，與這些實(shí)踐相關(guān)的由男性驅(qū)動(dòng)的社會(huì)選擇有可能導(dǎo)致了所觀察到的一些模式，但還需要進(jìn)行遠(yuǎn)古DNA研究來(lái)澄清這一點(diǎn)。

【3】疾?。侯A(yù)測(cè)阿爾茨海默氏癥的病情發(fā)展

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms7760

發(fā)表在Nature Communications上的一項(xiàng)研究報(bào)告說(shuō)，較高水平的鐵蛋白(一種鐵存儲(chǔ)蛋白)與認(rèn)知能力下降有關(guān)，并且能預(yù)測(cè)一位有輕度認(rèn)知障礙的患者的狀況是否將會(huì)繼續(xù)發(fā)展成阿爾茨海默氏癥。

鐵含量的升高以前曾在阿爾茨海默氏癥患者的腦中看到過(guò)，但阿爾茨海默氏癥患者腦中的鐵狀態(tài)與臨床后果之間的聯(lián)系尚未被確定。Ashley Bush及同事對(duì)在302人的腦脊髓液中檢測(cè)到的鐵蛋白水平與七年間各種后果之間的聯(lián)系進(jìn)行了分析。所有這些人都是“阿爾茨海默氏癥神經(jīng)成像項(xiàng)目”(ADNI)的潛在臨床研究對(duì)象群體的一部分。

作者發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知能力正常的參加者、有輕度認(rèn)知障礙的參加者和阿爾茨海默氏癥患者的鐵蛋白水平與認(rèn)知表現(xiàn)之間都存在一個(gè)負(fù)相關(guān)。作者能根據(jù)鐵蛋白水平來(lái)預(yù)測(cè)輕度認(rèn)知障礙向阿爾茨海默氏癥的轉(zhuǎn)化。鐵蛋白與阿爾茨海默氏癥的生物標(biāo)記“阿樸脂蛋白E”的水平強(qiáng)相關(guān)，攜帶阿爾茨海默氏癥風(fēng)險(xiǎn)變異體APOE-ε4的人鐵蛋白水平升高。

這些研究將APOE-ε4變異體與腦中的鐵水平聯(lián)系了起來(lái)，并且還可能為這種突變?cè)鯓釉斐上虬柎暮Ｄ习Y發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)指出了可能的機(jī)制。該研究還支持通過(guò)降低腦中的鐵水平來(lái)治療阿爾茨海默氏癥的治療方案的實(shí)施，但這一點(diǎn)還需要在未來(lái)的研究中進(jìn)行探索。

【4】衰老： 讓老骨頭恢復(fù)年輕活力

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms8131

本期Nature Communications上發(fā)表的一篇論文報(bào)告說(shuō)，年輕的(而不是老的)的血細(xì)胞分泌的一種分子能加快老的小鼠的骨折愈合。雖然該分子的確切的化學(xué)性質(zhì)仍有待識(shí)別，但這項(xiàng)研究卻有可能幫助解釋為什么老的個(gè)體的骨折需要更長(zhǎng)時(shí)間愈合，并且為促進(jìn)骨折愈合的藥物的開發(fā)指出了一條潛在途徑。

組織的修復(fù)能力會(huì)隨年齡的增長(zhǎng)而下降，這一點(diǎn)體現(xiàn)在老者的骨折需要更長(zhǎng)時(shí)間愈合上，但我們對(duì)造成愈合能力隨年齡下降這種現(xiàn)象的分子機(jī)制并不完全了解。

Benjamin Alman及同事現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，年輕小鼠的循環(huán)血細(xì)胞分泌一種能提高骨細(xì)胞再生能力的分子。他們通過(guò)將年輕小鼠和年老小鼠的循環(huán)連接起來(lái)并進(jìn)行骨髓移植(這使他們能夠顯示一種特定的分子——它可以是一種化學(xué)物質(zhì)，也可以是一種小蛋白——只是從年輕的血細(xì)胞分泌出來(lái)的)確定了這一點(diǎn)。這種分子通過(guò)降低被稱為“成骨細(xì)胞”的骨細(xì)胞中信號(hào)作用分子“beta-catenin”的水平來(lái)發(fā)揮作用，作者發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)與具有更高密度的新骨頭的形成有關(guān)。

【5】營(yíng)養(yǎng)學(xué)：是什么讓零食如此誘人？

Scientific Reports DOI：10.1038/srep10041

《科學(xué)報(bào)道》上發(fā)布的一項(xiàng)針對(duì)大鼠的小型研究顯示，零食中脂肪和碳水化合物的相對(duì)水平在促進(jìn)食欲方面有重要作用。但還不清楚是否會(huì)引起過(guò)量的食物攝入。

高熱量，高脂肪，高碳水化合物的食物可能引起超過(guò)正常吃飽肚子需求的食物攝入，這會(huì)增加熱量的攝入導(dǎo)致體重增加。根據(jù)以前給大鼠喂薯片的研究，科學(xué)家們認(rèn)為零食這類食物會(huì)調(diào)節(jié)大腦獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的活動(dòng)。有假說(shuō)認(rèn)為，熱量可能是零食好吃和讓大腦獲得獎(jiǎng)賞感的關(guān)鍵，讓你吃的更多。然而，Monika Pischetstrieder 和她的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，是脂肪和碳水化合物的比例，而不是熱量的絕對(duì)值，讓大鼠覺得一些食物更好吃。

總共18只大鼠被給予了標(biāo)準(zhǔn)鼠糧或者含有不同脂肪和碳水化合物含量的食物進(jìn)行測(cè)試。研究顯示食物的脂肪和碳水化合物比例最接近薯片時(shí)最可口，并且會(huì)影響同獎(jiǎng)勵(lì)和上癮有關(guān)的大腦區(qū)域的活動(dòng)模式，雖然效果沒有以前觀察到的直接喂薯片那么強(qiáng)。因此作者們認(rèn)為，攝食行為可能也受到零食中其他成分（而不只是熱量）的影響。

【6】遺傳學(xué)：人類基因表達(dá)的季節(jié)性變化

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms8000

據(jù)本期Nature Communications上發(fā)表的一篇論文，人類基因表達(dá)隨季節(jié)變化。這些變化（它們?cè)诒卑肭蚝湍习肭虮憩F(xiàn)出相反的模式）似乎會(huì)影響人體健康，并且有可能幫助解釋為什么某些傳染病和慢性病會(huì)表現(xiàn)出季節(jié)性特點(diǎn)。

人們已經(jīng)很清楚，某些“節(jié)律”基因的表達(dá)會(huì)按24小時(shí)周期升高和降低，這些基因也是哺乳動(dòng)物免疫反應(yīng)的一個(gè)主要調(diào)控因子，但季節(jié)是否會(huì)影響基因表達(dá)卻很不清楚。通過(guò)研究來(lái)自若干個(gè)可以公開獲得的數(shù)據(jù)集的遺傳數(shù)據(jù)，John Todd、Chris Wallace及同事現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，全部基因中大約四分之一在表達(dá)上有顯著季節(jié)性差異，血液中的各種免疫細(xì)胞的相對(duì)組成也隨季節(jié)變化。

他們發(fā)現(xiàn)，在歐洲的冬季，其模式是促炎性的，血液中檢測(cè)到的與心血管病和自身免疫病相關(guān)的蛋白水平增高。生活在西非的人在6月和10月間當(dāng)雨季來(lái)臨、瘧疾和其他傳染病更流行時(shí)其季節(jié)性細(xì)胞類型也出現(xiàn)一個(gè)高峰。作者提出，他們的數(shù)據(jù)改變了應(yīng)當(dāng)對(duì)人類免疫進(jìn)行概念化的方式，同時(shí)還表示，它也有可能被用來(lái)幫助決定免疫接種計(jì)劃的時(shí)間，以使這些計(jì)劃能夠在它們最有效的時(shí)候進(jìn)行。

【7】疾?。毫私怙L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制

Nature Communications DOI：10.1038/ncomms7681

本期Nature Communications上發(fā)表的一篇論文提出了微生物感染可能觸發(fā)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(一種自體免疫疾病)的一個(gè)潛在機(jī)制。

風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(影響關(guān)節(jié)的一種慢性病)是當(dāng)免疫系統(tǒng)攻擊身體時(shí)出現(xiàn)的。遺傳已知在其中起一定作用，免疫系統(tǒng)相關(guān)的基因所存在的差異使一個(gè)人易患這種病、或保護(hù)其不患這種病。以特定“瓜氨酸化”的蛋白為目標(biāo)的自身抗體(以一個(gè)人自己的蛋白為目標(biāo)的抗體)在風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者中普遍存在。“瓜氨酸化”的蛋白是名為“精氨酸”的氨基酸已被轉(zhuǎn)化成名為“瓜氨酸”的氨基酸的蛋白。

René Toes及同事現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，這些“瓜氨酸化”的蛋白中一種被稱為“粘著斑蛋白”的蛋白(見于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)中)被自身抗體和免疫系統(tǒng)的細(xì)胞當(dāng)成目標(biāo)。作者發(fā)現(xiàn)，免疫反應(yīng)不會(huì)在攜帶某種保護(hù)性基因變異體的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者身上發(fā)生。他們還發(fā)現(xiàn)，T-細(xì)胞能夠識(shí)別“粘著斑蛋白”分子內(nèi)一個(gè)特定的氨基酸序列，該分子也見于很多微生物。這一發(fā)現(xiàn)，連同來(lái)自以前研究工作的其他方面的證據(jù)，說(shuō)明微生物在該疾病的發(fā)病過(guò)程中可能扮演一個(gè)角色。

【8】神經(jīng)科學(xué)： 隱身的感覺如何？

Scientific Reports DOI：10.1038/srep09831

本期Scientific Reports上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，隱身的體驗(yàn)可以降低站在觀眾面前時(shí)的社會(huì)焦慮反應(yīng)。這項(xiàng)研究為隱身的感覺如何提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停脖砻鬟@種體驗(yàn)會(huì)影響身體的自我感知和社會(huì)認(rèn)知。

隱身設(shè)備方面的最新進(jìn)展導(dǎo)致人們猜測(cè)，人體的隱身在將來(lái)也許會(huì)成為可能，這便提出了關(guān)于隱身會(huì)怎樣改變身體感知和認(rèn)知反應(yīng)的問題。為了回答這些問題，ArvidGuterstam及同事招募了125名志愿者，用虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)產(chǎn)生隱身的幻覺。實(shí)驗(yàn)對(duì)象頭上戴著顯示器，當(dāng)他們朝下看自己的身體時(shí)這種顯示器能投射出啥都沒有的一個(gè)空間的圖像。實(shí)驗(yàn)人員用一個(gè)毛刷碰觸實(shí)驗(yàn)對(duì)象的身體，顯示器同時(shí)會(huì)顯示處在啥都沒有空間相應(yīng)位置的毛刷。實(shí)驗(yàn)對(duì)象反映，他們感覺自己的身體像是中空的、透明的，這表明隱身幻覺是成功的。

然后，研究人員讓實(shí)驗(yàn)對(duì)象處在虛擬的社會(huì)性壓力狀況下——站在一群陌生人面前。實(shí)驗(yàn)對(duì)象被分成兩組：給其中的一組顯示隱身的幻覺，給另一組顯示代替他們自己身體的一個(gè)身體的圖像。結(jié)果表明，前一組的心率和主觀壓力水平都比后一組低。

【9】昆蟲和脊椎動(dòng)物的遞歸性剪接

Nature doi： 10.1038/nature14466

我們對(duì)真核基因組中最長(zhǎng)基因被準(zhǔn)確處理的機(jī)制很不了解。過(guò)去人們認(rèn)為，內(nèi)含子清除通常涉及單一的切除步驟。后來(lái)的研究顯示，在果蠅中，一些內(nèi)含子含有內(nèi)部剪接點(diǎn)，它們會(huì)引起 “遞歸性剪接”，即單個(gè)內(nèi)含子是在幾個(gè)連續(xù)的剪接反應(yīng)中一點(diǎn)兒一點(diǎn)兒被清除的。Brenton Graveley及同事發(fā)現(xiàn)，果蠅這一調(diào)控機(jī)制的范圍要比人們所意識(shí)到的大得多。他們識(shí)別出果蠅的近200個(gè)“零核苷酸”外顯子，這些外顯子是“遞歸性剪接”的產(chǎn)物。JernejUle及同事識(shí)別出了脊椎動(dòng)物的 “遞歸性剪接”點(diǎn)，尤其是在編碼在神經(jīng)發(fā)育中所涉及的蛋白的長(zhǎng)基因中。對(duì)它們剪接的機(jī)制所做分析顯示，這樣的剪接點(diǎn)可以被用來(lái)指令不同的mRNA異構(gòu)型。

【10】超級(jí)增強(qiáng)子和干細(xì)胞可塑性

Nature doi：10.1038/nature14289

成年干細(xì)胞能夠沿一個(gè)細(xì)胞系分化，并能暫時(shí)離開它們的原始小環(huán)境，同時(shí)保持其可塑性。在這項(xiàng)研究中，Elaine Fuchs及同事在細(xì)胞系發(fā)展過(guò)程中和在干細(xì)胞處于它們小環(huán)境之外、暴露于一個(gè)新環(huán)境時(shí)兩種情況下，對(duì)小鼠毛囊干細(xì)胞中的超級(jí)增強(qiáng)子和染色質(zhì)動(dòng)態(tài)進(jìn)行了活體分析。先驅(qū)因子(pioneer factor) SOX9 (直接與凝聚染色質(zhì)結(jié)合的一種轉(zhuǎn)錄因子)被發(fā)現(xiàn)在促進(jìn)和維持細(xì)胞命運(yùn)中是毛囊干細(xì)胞的超級(jí)增強(qiáng)子的一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控因子。

【11】應(yīng)對(duì)當(dāng)前的埃博拉疫情

Nature doi：10.1038/nature14442

封裝在類脂納米顆粒中以埃博拉病毒為目標(biāo)的siRNAs (TKM-Ebola) ，以前被發(fā)現(xiàn)對(duì)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物能夠提供針對(duì)致命劑量埃博拉病毒挑戰(zhàn)的接觸后保護(hù)(post-exposure protection)。該療法從同情角度出發(fā)在當(dāng)前疫情中也曾被用于若干個(gè)人類患者，盡管它對(duì)人類的療效尚不知道。在這項(xiàng)研究中，Thomas Geisbert及同事迅速針對(duì)當(dāng)前疫情中的病毒類型對(duì)TKM-Ebola雞尾酒療法進(jìn)行了改造，發(fā)現(xiàn)在用當(dāng)前疫情中的西非EBOV分離毒株進(jìn)行挑戰(zhàn)之后3天施用，它完全能夠保護(hù)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物。一旦有了病毒序列數(shù)據(jù)，該藥物在只有8星期的時(shí)間內(nèi)就可以針對(duì)新病毒被改造和生產(chǎn)。

【12】過(guò)量BCR信號(hào)傳導(dǎo)的抗癌作用

Nature doi：10.1038/nature14231

Markus Müschen 及同事分析，在某些具有組成性 “B細(xì)胞受體”(BCR)信號(hào)傳導(dǎo)的B細(xì)胞惡性腫瘤(攜帶BCR-ABL轉(zhuǎn)位的“急性淋巴細(xì)胞白血病”)中，也許有可能通過(guò)一個(gè)中等水平的BCR信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)改變有利于B細(xì)胞的正常選擇過(guò)程，反而來(lái)驅(qū)動(dòng)BCR信號(hào)傳導(dǎo)水平超過(guò)一個(gè)閾限，在這個(gè)閾限之上，惡性B細(xì)胞就無(wú)法存活了。他們顯示，這一點(diǎn)在一個(gè)小鼠模型中比如說(shuō)就可以通過(guò)激酶SYK的超活化做到。在該小鼠模型中，一個(gè)SYK通道的藥理活化可以抑制來(lái)自患者的腫瘤異種移植物的生長(zhǎng)。這一概念與尋求阻斷BCR信號(hào)傳導(dǎo)的B淋巴瘤治療方法截然不同，也許值得在臨床上進(jìn)行探索。

【13】iPS細(xì)胞潛力的細(xì)胞標(biāo)記

Nature doi：10.1038/nature14274

以前試圖分離正處在成功的“誘導(dǎo)多能干”(iPS)細(xì)胞重新編程途中之細(xì)胞的努力一直基于這樣一個(gè)假設(shè)：細(xì)胞漸進(jìn)性地失去供體細(xì)胞身份并逐漸獲得iPS細(xì)胞特性。在這項(xiàng)研究中，Marius Wernig及同事識(shí)別出了在該過(guò)程早期出現(xiàn)的表面標(biāo)記，它們?cè)谧畛醯某衫w維細(xì)胞或最終產(chǎn)生的多能細(xì)胞中都沒有表達(dá)。通過(guò)分離和分析具有這些標(biāo)記的細(xì)胞(包括CD73、CD49d和CD200)的表達(dá)，作者識(shí)別出了重新編程所需的新的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，從而獲得了對(duì)這一過(guò)程機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

【14】多巴胺運(yùn)輸?shù)鞍椎慕Y(jié)構(gòu)

Nature doi：10.1038/nature14431

多巴胺運(yùn)輸?shù)鞍资且环N膜蛋白，能將神經(jīng)傳輸物質(zhì)多巴胺從突觸裂隙清除，將其運(yùn)送到周圍細(xì)胞的胞液內(nèi)，從而終止神經(jīng)傳輸物質(zhì)的信號(hào)。Eric Gouaux及同事獲得了與包括可卡因、右旋苯丙胺、甲基苯丙胺、多巴胺和兩種抗抑郁劑在內(nèi)的各種小分子結(jié)合在一起的果蠅多巴胺運(yùn)輸?shù)鞍椎?span>X-射線晶體結(jié)構(gòu)。除了讓我們能夠首次看到一種神經(jīng)傳輸物質(zhì)是怎樣與一種生源胺運(yùn)輸?shù)鞍紫嘟Y(jié)合的、以及可卡因是怎樣與一種生源胺運(yùn)輸?shù)鞍紫嘟Y(jié)合的外，該結(jié)構(gòu)還是一種蛋白的配體結(jié)合點(diǎn)何以能夠通過(guò)重塑自己來(lái)結(jié)合和適應(yīng)具有不同形狀和大小、在結(jié)構(gòu)上不相關(guān)的小分子的一個(gè)很好例子。

【15】另一種干細(xì)胞狀態(tài)

Nature doi：10.1038/nature14413

胚胎干細(xì)胞和外胚層干細(xì)胞代表著兩個(gè)被普遍接受的多能狀態(tài)，它們來(lái)自小鼠胚胎發(fā)生過(guò)程的不同時(shí)間點(diǎn)。通過(guò)調(diào)制用于從小鼠外胚層提取多能干細(xì)胞的培養(yǎng)基中的信號(hào)傳導(dǎo)成分，Izpisua Belmonte及同事識(shí)別出了具有與這兩類干細(xì)胞截然不同特點(diǎn)的另一個(gè)干細(xì)胞狀態(tài)。這些細(xì)胞能被植入小鼠外胚層的特定區(qū)域，因而被稱為 “區(qū)域選擇性多能干細(xì)胞”(rsPSCs)。具有相似特性的細(xì)胞也從小鼠和靈長(zhǎng)類多能干細(xì)胞系的培養(yǎng)中獲得了。對(duì)rsPSCs進(jìn)行研究將使我們對(duì)哺乳動(dòng)物發(fā)育有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

【16】催產(chǎn)素對(duì)母親行為的影響

Nature doi：10.1038/nature14402

催產(chǎn)素在調(diào)節(jié)社會(huì)互動(dòng)和母親行為中所起作用已經(jīng)很清楚了，但我們對(duì)這種激素是怎樣影響神經(jīng)回路以驅(qū)動(dòng)這些行為變化的卻不是很了解。在這篇論文中，Robert Froemke及同事對(duì)小鼠的“pup retrieval”行為進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)催產(chǎn)素專門在左聽覺皮層中調(diào)節(jié)皮層對(duì)幼崽叫聲的反應(yīng)。對(duì)“處女”小鼠來(lái)說(shuō)，由叫聲激發(fā)的反應(yīng)得到增強(qiáng)，從而通過(guò)在左聽覺皮層中使催產(chǎn)素輸送與幼崽叫聲相結(jié)合而讓叫聲顯得更突出。這種增強(qiáng)是通過(guò)抑制與激發(fā)在幅度和時(shí)間上的特定平衡產(chǎn)生的。

【17】CRISPR 對(duì)外來(lái)DNA的識(shí)別

Nature doi：10.1038/nature14302

被稱為CRISPR的細(xì)菌免疫系統(tǒng)依賴于從入侵的噬菌體基因組或質(zhì)粒獲取短序列，這些DNA被稱為 “間隔區(qū)”。“間隔區(qū)”的獲取過(guò)程會(huì)避免結(jié)合宿主DNA，但宿主DNA與噬菌體DNA是怎樣被區(qū)分的此前卻不清楚。RotemSorek及同事發(fā)現(xiàn)，“間隔區(qū)”DNA的形成需要依賴于復(fù)制的DNA雙鏈斷裂。宿主DNA中八聚 “Chi序列”的出現(xiàn)概率要大得多，該序列會(huì)降低RecBCD的核酸酶活性，從而導(dǎo)致更少的片段。另外，噬菌體基因組所含能導(dǎo)致斷裂的復(fù)制叉也更多。

【18】線粒體觸發(fā)先天免疫

Nature doi：10.1038/nature14156

越來(lái)越多的證據(jù)表明，線粒體(主要負(fù)責(zé)細(xì)胞呼吸和能量生成的細(xì)胞器)也是抗菌和抗病毒先天免疫反應(yīng)的關(guān)鍵中心。這項(xiàng)研究描述了線粒體應(yīng)激與抗病毒先天免疫之間的一個(gè)聯(lián)系。具體來(lái)說(shuō)，受皰疹病毒感染的小鼠的線粒體DNA應(yīng)激，被發(fā)現(xiàn)會(huì)通過(guò)DNA 傳感器 cGAS 和STING–IRF3應(yīng)激通道的激發(fā)提高由干擾素刺激的基因表達(dá)、增強(qiáng)I-型干擾素反應(yīng)和產(chǎn)生廣譜抗病毒作用。

【19】昆蟲怎么知道它們的位置

Nature doi：10.1038/nature14446

昆蟲的腦在導(dǎo)航過(guò)程中是怎樣將視覺標(biāo)志與路徑整合相結(jié)合的一直不清楚。Johannes Seelig 和VivekJayarama對(duì)在一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)臺(tái)上行走的被綁住的果蠅的大腦進(jìn)行了鈣成像研究，發(fā)現(xiàn)“鋪”在“橢球體”(ellipsoid body)上的一組帶樹突的神經(jīng)元能夠利用來(lái)自視覺標(biāo)志和果蠅自身轉(zhuǎn)動(dòng)的信息來(lái)計(jì)算前進(jìn)方向。這是關(guān)于已知對(duì)哺乳動(dòng)物大腦的空間導(dǎo)航有貢獻(xiàn)的“前進(jìn)方向”(head direction)神經(jīng)元的無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)應(yīng)物的第一個(gè)證據(jù)。

【20】對(duì)饑渴的混合反應(yīng)

Nature doi：10.1038/nature14416

動(dòng)物通過(guò)設(shè)計(jì)用來(lái)重新平衡它們狀態(tài)的特定行為來(lái)對(duì)生理平衡的變化做出反應(yīng)。我們對(duì)為追求平衡所做出的這些調(diào)整背后的動(dòng)機(jī)還不是很了解。在這篇論文中，Scott Sternson及同事對(duì)由身體自平衡神經(jīng)元介導(dǎo)的饑渴的動(dòng)機(jī)過(guò)程進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，除了促進(jìn)尋找食物或水的行為外，對(duì)饑餓敏感的AGRP神經(jīng)元和促進(jìn)渴感的神經(jīng)元還會(huì)傳遞被主動(dòng)避開的“負(fù)價(jià)教育信號(hào)”(negative valence teaching signal)。這樣所產(chǎn)生的凈效應(yīng)也許是，使動(dòng)物對(duì)與食物攝取相關(guān)的提示有一個(gè)偏好，從而當(dāng)動(dòng)物通過(guò)食物和水的攝取達(dá)到生理平衡時(shí)抵消負(fù)價(jià)信號(hào)。

【21】具有真核生物傾向的古生菌

Nature doi：10.1038/nature14447

真核細(xì)胞與原核生物的差別是如此之大，以至于了解真核生物起源和祖先一直是一個(gè)謎。遺傳研究表明，古生菌比細(xì)菌更接近真核生物，但從生物化學(xué)上和形態(tài)上來(lái)說(shuō)，古生菌與細(xì)菌的關(guān)系比與真核生物更近。但是現(xiàn)在，Thijs Ettema及同事從來(lái)自 “Loki’s Castle”活動(dòng)熱液噴發(fā)點(diǎn)的一個(gè)巖芯樣本識(shí)別出了一些古生菌，它們符合作為一個(gè)基因組 “starter-kit”的要求，能夠支持作為真核生物特征的更大的細(xì)胞和基因組復(fù)雜性。被稱為Lokiarchaeota的這一新的古生菌類群在系統(tǒng)發(fā)生分析中是真核生物一個(gè)最相近的姐妹類群，它們所擁有的蛋白質(zhì)本應(yīng)是真核生物的特征。