CNS一周论文推荐
科技君每周为您解读《Cell》《Nature》《Science》三大刊生命科学相关的代表性文章，奉上第一期~
《Cell》
1
标题：
An Activity Switch in Human Telomerase Based on RNA Conformation and Shaped by TCAB1
基于RNA构象并受TCAB1控制的人类端粒酶活性转换
关键词：
端粒酶、活性开关、TCAB1
主要内容：
【导读：傅涛】核糖核蛋白酶通过RNA组分构象的动态变化调控自身的催化活性。人类端粒酶中的非编码RNA（hTR），具有两个结构域 ：含模板的核心区域和通过未知方法促进催化作用的远端三链连接点（CR4 / 5）。研究者意外地发现端粒酶活性取决于调控CR4 / 5的构象的全酶蛋白TCAB1。缺少TCAB1的细胞表现出端粒酶催化活性的显著降低，但是并不影响端粒酶的组装。TCAB1失活导致与催化活性相关的且与端粒酶逆转录酶（TERT）结合所必需的CR4 / 5螺旋的解旋。端粒生物障碍患者中CR4 / 5突变引起催化活性和与TERT结合的缺陷，这与TCAB1失活的情况类似。这些发现揭示了人端粒酶中RNA控制催化和控制与TERT结合的构象的“活性开关”，显示出干扰癌症中端粒酶功能的新方法。
刊发时间：
2018.5.24
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30571-3
2
标题：
The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet
肠道菌群介导生酮饮食的抗癫痫作用
关键词：
microbiota, microbiome, ketogenic diet, epilepsy
微生物群、微生物组、生酮饮食、癫痫
主要内容：
【导读：王瑞】生酮饮食（KD）常用于治疗难治的癫痫，但其神经保护作用的机理尚不清楚。本研究证明生酮饮食可以改变肠道菌群，同时在两种小鼠模型中，防止急性电诱发癫痫发作和自发性强直性癫痫发作需要肠道微生物发挥作用。用抗生素或无菌喂养的小鼠，对生酮饮食介导的癫痫发作有抑制作用。与生酮饮食相关的Akkermansia和Parabacteroides的富集和无菌共定殖恢复了癫痫发作的保护。此外，生酮饮食肠道微生物群的移植和Akkermansia和Parabacteroides的处理，均赋予喂食对照饮食的小鼠癫痫发作保护作用。结肠、血清和海马代谢组图谱的改变与癫痫发作的保护有关，包括全身γ-谷氨酰化氨基酸减少和海马GABA /谷氨酸水平升高。细菌交叉喂养降低γ-谷氨酰转肽酶活性，抑制γ-谷氨酰化促进体内癫痫发作保护。总的来说，本研究揭示肠道微生物群调节小鼠的宿主代谢和癫痫易感性。
刊发时间：
2018.5.24
原文链接：
https://www.cell.com/action/showImagesData?pii=S0092-8674%2818%2930520-8
《Science》
3
标题：
Feedback regulation of COOLAIR expression controls seed dormancy and flowering time
COOLAIR表达的反馈调节控制种子休眠和开花时间
关键词：
COOLAIR表达、反馈调节、种子休眠、开花时间
主要内容：
【导读：刘青峰】植物可以整合季节信号（如温度和日长），来优化每个发育阶段（如开花、种子休眠）的时间。季节性感知需要两个蛋白的作用，即FLOWERING LOCUS C（FLC）和FLOWERING LOCUS T （FT），它们可以控制植物某些生长发育过程的起始。例如，在生殖发育过程中，母本植物可以利用FLC和FT来调控子代种子的休眠，从而响应温度变化。本研究中，作者发现FLC和FT可以通过与其控制开花时间相反的作用方式来调控种子的休眠。FT通过FLC基因表达来调控种子休眠，通过活化反义FLC（COOLAIR）基因转录来调节染色质的状态。总之，研究发现拟南芥可以通过相同基因以相反的作用方式来调节开花时间和种子休眠，从而响应季节性的温度变化。
刊发时间：
2018.6.1
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/360/6392/1014
4
标题：
The dynamics of gene expression in vertebrate embryogenesis at single-cell resolution
脊椎动物胚胎形成中单细胞水平的基因表达动态
关键词：
脊椎动物胚胎形成、单细胞分辨率、基因表达动态
主要内容：
【导读：刘青峰】单细胞转录组时间序列的监测可以揭示细胞分化通路的动态特征。本研究团队通过对青蛙胚胎从合子基因组活化开始到早期器官形成的整个发育过程的监测，对脊椎动物发育中所有细胞状态进行了详细分类，并且获得各种细胞系随时间的分化图谱。该图谱总结了大部分甚至全部的发育关系，并将新的调节因子和标记基因与每种细胞状态关联起来。该团队也发现许多胚胎细胞状态的出现时间比先前预期的要早，并对神经嵴发育的冲突模型进行了评估。结合关于斑马鱼发育时间序列的研究，该文章揭示了脊椎动物早期发育中基因表达程序的保守及差异特征。
刊发时间：
2018.6.1
原文链接：http://science.sciencemag.org/content/early/2018/04/25/science.aar5780
5
标题：
Predator-driven natural selection on risk-taking behavior in anole lizards
濒危蜥蜴的冒险行为是捕食者驱动下的自然选择
关键词：
自然选择、天敌、行为
主要内容：
【导读：马志云】生物学家们长期以来一直争论行为在进化中的作用，然而，自然选择的实验研究的缺乏，阻碍了人们对其作为适应的驱动力的理解。本文展示了沙氏变色蜥蜴在冒险行为中不断变化的情况，实验中建立了8个小岛屿的种群，有些有北部卷尾鬣蜥（喜欢捕食沙氏变色蜥蜴），有些则没有。研究发现在不同的实验条件下，冒险行为是可以预见的：在没有捕食者的情况下，沙氏变色蜥蜴主要是探索行为；而在有天敌的环境中，沙氏变色蜥蜴主要是回避行为。在有捕食者的岛屿上，行为的选择比形态上的选择更强，相反的情况发生在没有天敌的岛屿上，实地实验表明，选择可以塑造行为特征，为适应环境变化做准备。
刊发时间：
2018.6.1
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/360/6392/1017
《Nature》
6
标题：
Rapid recovery of life at ground zero of the end-Cretaceous mass extinction
白垩纪末大灭绝后生命的快速恢复
关键词：
白垩纪、小行星、撞击、恢复速率
主要内容：
【导读：马志云】在6600万年前的白垩纪末期，小行星的撞击使得地球上76%的物种都灭绝了，小行星撞向墨西哥南部的尤卡坦碳酸盐岩平台，形成了希克苏鲁伯陨石坑。在大规模物种灭绝之后，全球海洋生态系统的恢复速率（以初级生产力衡量）在地理位置上存在差异，墨西哥湾和北大西洋区域的恢复速率远远慢于其他距离撞击坑较远的的区域，大概用了30万年的时间。撞击区域海洋生态恢复慢的原因可能与撞击产生的环境因素有关，比如撞击产生了有毒金属等。如果不存在这样的因素，则恢复速率差异的最佳解释是生态因素的综合（营养相互的作用、生物之间的相互作用）。
研究人员做了如下的假设，如果距离撞击的距离和海洋生态的恢复之间存在某种联系，那就认为，陨石坑本身的恢复速率是最慢的。在这里，研究人员研究了单细胞带壳有孔虫和钙基纳米浮游生物的化石的变化，以及生物活动的化石痕迹、各种元素的丰富度等。研究发现，在撞击发生仅仅几年之后，撞击坑的生态就开始恢复了，希克苏鲁伯陨石坑的多样化和高效率生态系统在3万年内就恢复了，远远超过了远离撞击的区域。这说明，海洋生态的恢复与撞击产生的环境没有直接联系，研究人员认为撞击坑生态恢复速率与撞击坑的生物之间的相互作用有关，突出了生态过程对于理解海洋生态系统如何响应类似的快速灭绝事件的重要性。
刊发时间：
2018.5.30
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0163-6#Sec2
7
标题：
Molecular tuning of electroreception in sharks and skates
鲨鱼和鳐鱼感受的分子调节
关键词：
电信号、钙离子通道
主要内容：
【导读：张海琳】古代软骨脊椎动物，如鲨鱼、鳐鱼和魟鱼，拥有专门的电感应器官，可以探测薄弱的电场，并将这些信息传递给中枢神经系统。鲨鱼利用这种感觉通道来捕食，鳐鱼也可以用它来探测来自同种个体的信号。在这里，作者研究分析了鲨鱼和鳐鱼的电感觉细胞，以确定离散的生理特性是否有助于行为相关的感官调节。作者发现，鲨鱼和鳐鱼使用类似的低阈值电压门控钙通道，加上使用不同的钾通道来调节这种活动，借此来启动以及调节细胞活动。这些通道会发出大规模重复性的膜电涌，以响应小而短暂的电刺激。相比之下，鳐鱼钙激活钾离子通道产生小而可调的膜电压振荡，引起刺激依赖性囊泡释放。作者认为，这些感官适应能力增强了对鲨鱼的不加区分的信号检测，与在溜冰鞋中选择的频率检测相比，可能反映了这些弹鳃类的电流感受性要求。作者的发现证明了感官系统是如何通过离散的分子和生物物理特性的改变来适应动物的生活方式或环境的。
刊发时间：
2018.5.30
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0160-9
审核：刘青峰、李瑜琪
编辑：市场部
请继续关注“华大科技BGITech”公众号，
科技君将一如既往地为您提供精彩内容！
如有相关问题，欢迎后台留言~~
▼
关注华大科技，尽享精彩科研！