8月30日 Nature 杂志生物学精选

2012-08-30 11:15 · pobee

8月30日 Nature 杂志生物学精选:低剂量抗生素怎样增加体重;T-细胞通过肺部进入脑中;iPS细胞形成过程中的最初步骤;封面故事: 赛马特殊本领的遗传基础;结肠癌中有缺陷的蛋白;Cyclic-di-GMP 信号在“盘基网柄菌”中的作用。

低剂量抗生素怎样增加体重

连续使用低剂量抗生素几十年来一直被用来增加牲畜的体重,但这一效应背后的机制尚不清楚。通过在年轻小鼠身上采用类似方法,本文作者发现,低于治疗剂量的抗生素能增加身体的脂肪量,使小肠微生物群落的组成发生变化,改变导致短链脂肪酸生成的微生物代谢通道的活性。这些发现凸显了某些微生物在维持正常代谢活动中的重要性。[查看论文]

T-细胞通过肺部进入脑中

关于免疫细胞怎样进入脑中的问题,对于了解中枢神经系统(CNS)的生理和病理过程非常重要。这篇论文描述了允许疾病诱导性效应子T-细胞进入脑中的一个机制。在“实验性自体免疫脑脊髓炎” (EAE)的一个大鼠“过继转移”模型中,能致脑炎的T-细胞先是在肺部暂时驻留,之后在CNS中积累。在进入CNS的过程中,它们对其基因表达特征和功能特性重新进行编程,最终使其能够穿过“血-脑”屏障。肺部是与外部环境直接接触的,所以是与宿主防卫体系相关的免疫细胞的一个逻辑归宿地,也许还为自体免疫细胞的形成提供了一个小环境。[查看论文]

iPS细胞形成过程中的最初步骤

体细胞被“Yamanaka因子”重新编程为“诱导多能干”(iPS)细胞的早期“外成机制”尚不清楚。Asa Abeliovich及其同事发现,到细胞重新编程的第四天,两个DNA修饰酶Parp1 和 Tet2被吸收到内生多能位点(如Nanog 和 Esrrb)上,导致被改变的胞嘧啶盐基5mC 和5hmC的局部积累。Parp1 和 Tet2通过单独的、但重叠的机制发挥作用,来调控5hmC/5mC比率,后者与转录活性相关。这些发现说明5hmC在“外成重新编程”过程中还有其他作用。[查看论文]

封面故事: 赛马特殊本领的遗传基础

有些马(尤其是用于轻驾车赛马的美洲“标准种马”和全地形冰岛马)能够表演其他马种不能表演的步态。所有的马都能行走、小跑、慢跑和奔跑,但有些还能“踱步”——行走时两条腿全都在身体的同一侧——同时还能(或者还能)表演其他新颖的从容步态。对冰岛马所做的一项全基因组关联分析,识别出了在DMRT3 基因中的一个早熟“终止密码子”和能够表演其他步态的能力之间的联系。用小鼠进行的功能研究表明,Dmrt3表达在一个亚组的脊髓神经元中,这些神经元对于控制肢体运动的一个协调的运动网络的正常发育非常关键。因此,Dmrt3也许在对控制脊椎动物步幅大小的脊髓回路进行配置中起一个关键作用。对驯化的马来说,DMRT3突变对它们的多样化有重大影响,因为若干品种的被改变的步态特征显然需要这一突变。本期封面所示为2004年在冰岛Hella举行的由纯种冰岛马参加的“Landsmót国际马赛”上一匹参赛的马。[查看论文]

结肠癌中有缺陷的蛋白

对超过70个原发性人结肠肿瘤和相匹配的正常控制组中的外显子组、转录组和版本数改变所做的一项分析,识别出超过35,000个改变蛋白的体细胞突变,其中大多数都已被确认。除了在Wnt通道、染色质重塑和“受体-酪氨酸-激酶”信号作用中所涉及的基因的改变外,本文作者还发现了涉及R-spondin家族成员的重现性基因融合,它们在结肠肿瘤中出现的总体比例为10%;因此,它们可能提供了一个潜在的治疗目标。有证据表明,这些融合也许在Wnt信号作用的激发及肿瘤发生中起一定作用。[查看论文]

Cyclic-di-GMP 信号在“盘基网柄菌”中的作用

第二信使是将来自受体的信号中继到细胞内预定目标的小分子。Cyclic-di-GMP是细菌中一种普遍存在的第二信使,比如说在生物膜的形成中就是活跃的,但此前一直没有在真核细胞中被观察到。现在,Zhi-hui Chen 和 Pauline Schaap演示了c-di-GMP在一种真核生物中所起的作用。这种真核生物即“盘基网柄菌”,从演化上来讲是一种古老的社会性阿米巴(变形虫),它已成为细胞和发育生物学上的一个模型体系。本文作者发现,人们长期寻找的、在阿米巴中诱导多细胞分化(柄形成)的信号即c-di-GMP。它的合成酶“双鸟苷酸环化酶”专门在子实体端部表达,柄细胞就是在那里分化的。[查看论文]