CNS一周论文推荐（2018.09.27）
科技君说
赶路的时候，总希望有人为自己留一盏灯，有光，有方向，有温暖。
《CNS一周论文推荐》，甄选《Cell》《Nature》《Science》三大刊中，与生命科学相关的文章，助您了解各种疾病、动植物、微生物的最新研究进展和技术突破，及时跟踪最新科研动态，期待成为您科研路上的一盏灯。
第17期解读，供您参考~
本期速览：
《Cell》-2018.09.20
1. 大规模并行精确基因组编辑揭示功能性遗传变异
《Nature》-2018.09.19
2. 清除衰老的神经胶质细胞可以防止tau蛋白依赖性病理和认知能力下降
《Science》-2018.09.21
3. 化石证据揭示哺乳动物复杂的脊柱区域化演化历程
4. 宿主相关的微生物群落中的细菌拮抗系统
5. 一种用于“营养感官传导”的肠-脑神经回路
6. 鸟类的周期性着色通过体节的预设模式调控形成
《Cell》
1
标题：
Functional Genetic Variants Revealed by Massively Parallel Precise Genome Editing
大规模并行精确基因组编辑揭示功能性遗传变异
关键词：
CRISPR、高通量基因组编辑、遗传变异
解读内容：
遗传学研究的一个主要挑战是识别驱动天然表型变异的遗传变异。然而，目前的遗传图谱方法的分辨率有限。为了解决这一问题，研究者开发了基于CRISPR-Cas9的高通量基因组编辑方法，该方法可以在单个实验中引入数千种特异的遗传变异。利用该方法，研究者探究了16,006种天然遗传变异对酵母适应性的影响，鉴定出572种具有明显的葡萄糖培养基适应性的变异。这些变异在启动子中高度富集，特别是在转录因子结合位点，而只有19.2％的变异会影响氨基酸序列。值得注意的是，基因组上位置临近的变异几乎总是倾向于存在于相同的亲本等位基因中，这表明谱系特异性选择通常由多个变异驱动。总而言之，该基因组编辑方法揭示了单碱基分辨率下适应性变异的遗传结构，并且可将其用于测量在任何筛选细胞存活或细胞可分类标记中全基因组遗传变异的影响。（解读人：傅涛）
刊发时间：
2018年9月20日
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31118-8
《Nature》
2
标题：
Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline
清除衰老的神经胶质细胞可以防止tau蛋白依赖性病理和认知能力下降
关键词：
衰老细胞、细胞周期、衰老标志物
解读内容：
细胞衰老可以通过各种细胞内和细胞外因子诱导，其特征是会出现不可逆的细胞周期停滞以及独特的分泌表型。已发现表达细胞周期抑制蛋白p16InK4a的衰老细胞可积极驱动自然发生的与年龄相关的组织恶化，并导致与衰老有关的几种疾病的产生，包括动脉粥样硬化和骨关节炎。已经在神经退行性疾病患者中观察到各种衰老标志物。然而，衰老细胞在这些病理学中的作用是未知的。本研究发现了衰老细胞的积累和认知相关的神经元损失之间的因果关系。研究发现tau依赖性神经退行性疾病的MAPTP301SPS19小鼠模型积累了p16InK4a阳性的衰老星形胶质细胞和小胶质细胞。使用INK-ATTAC转基因小鼠清除这些细胞可防止神经胶质增生，可导致神经原纤维缠结沉积的可溶性和不溶性tau蛋白的过度磷酸化，以及皮质和海马神经元的退化，从而保持认知功能。总之，这些结果显示衰老细胞在tau介导的疾病的起始和进展中发挥作用，并且表明靶向衰老细胞可以为治疗这些病症提供治疗途径。（解读人：曾振华）
刊发时间：
2018年9月19日
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0543-y
《Science》
3
标题：
Fossils reveal the complex evolutionary history of the mammalian regionalized spine
化石证据揭示哺乳动物复杂的脊柱区域化演化历程
关键词：
化石、哺乳动物、脊柱、区域化
解读内容：
哺乳动物的独特之处是，它们的脊柱由解剖上界限分明的不同区域组成。但脊柱是什么时候演化来的，又是如何演化的，我们还不得而知。该项研究重构了已灭绝的哺乳动物先祖——非哺乳类合弓纲动物的脊柱区域及其形态变异度，以此来阐明哺乳动物脊椎骨的演化历程。通过绘制羊膜动物区域化和异质性的演化模式图，该研究揭示，这两种特征在合弓纲演化过程中都有所增加，区域化开始于异质性增加之前。根据推断的区域同源模型，该研究提出一项假说：区域化最先形成胸部区域，即在非哺乳类兽孔目动物当中，前肢功能的演变先于哺乳动物脊柱区域的特化，促进了脊柱区域化的形成。（解读人：李瑜琪）
刊发时间：
2018年9月21日
原文链接：
http://sci-hub.tw/10.1126/science.aar3126
4
标题：
Bacterial antagonism in host-associated microbial communities
宿主相关的微生物群落中的细菌拮抗系统
关键词：
拮抗作用、微生物、宿主
解读内容：
微生物群落中广泛存在着拮抗作用，其不仅影响细菌的组成和相对比例，而且对菌群长期的稳定性至关重要。本综述主要关注由核糖体合成的多肽和宿主相关微生物群落中细菌产生的蛋白质介导的细菌拮抗系统。文章介绍了蛋白介导的拮抗系统的多样性、功能和生态影响的最新发现。这些系统在生态系统防御、病原体入侵、空间隔离和多样性中发挥着关键作用，但也从被杀死细胞释放的产物中为侵略者（aggressor）提供间接收益。对拮抗细菌之间相互作用的研究有利于理解微生物群如何在宿主中建立、影响健康和疾病。（解读人：彭雪）
刊发时间：
2018年9月21日
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/eaat2456
5
标题：
A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction
一种用于“营养感官传导”的肠-脑神经回路
关键词：
迷走神经、脑-肠轴、突触、上皮转导细胞
解读内容：
大脑被认为只通过被动释放激素来感知肠道刺激，这是因为迷走神经和假定的肠上皮传感器细胞（肠内分泌细胞）之间的关系尚未被描述。然而，这些电兴奋细胞包含一些上皮转导细胞的特征。使用小鼠模型，我们发现肠内分泌细胞突触与迷走神经元，在毫秒内使用谷氨酸作为神经递质来转导肠管信号。这些突触连接的肠内分泌细胞因此被称为神经瘤细胞。它们形成的神经上皮回路在一个突触中将肠腔与脑干相连，为大脑打开了物理管道，通过突触的时间精度和定位分辨率感知肠道刺激。（解读人： 吴姝羽）
Fig 1. The neuropod cells. (Top left) Neuropod cells synapse with sensory neurons in the small intestine, as shown in a confocal microscopy image. Blue indicates all cells in villus; green indicates green fluorescent protein (GFP) in neuropod cell and sensory neurons. (Bottom left) This neural circuit is recapitulated in a coculture system between organoids and vagal neurons. Green indicates GFP in vagal neuron; red indicates tdTomato red fluorescence in neuropod cell. (Right) Neuropod cells transduce fast sensory signals from gut to brain. Scale bars, 10 µm.
刊发时间：
2018年9月21日
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/eaat5236
6
标题：
The periodic coloration in birds forms through a prepattern of somite origin
鸟类的周期性着色通过体节的预设模式调控形成
关键词：
鸟类、周期染色、体节
解读内容：
经常装饰动物皮毛的周期性条纹和斑点在很大程度上被认为是自组织的图案，是通过动态过程形成的，比如在皮肤发育过程中的图灵反应扩散（Turing’s reaction-diffusion）。然而，是否是已有的位置信息导致这些图案的周期性和定向性尚不清楚。文章利用幼年鸡形目鸟类的彩色条纹的自然变异，阐明了花纹分两步形成。首先，来自体节的自主信号通过形成由agouti基因表达形成的复合预模式来标定花纹位置。随后，agouti基因通过对局部色素产生的剂量依赖性控制来调节条纹宽度。这些结果表明早期胚胎发育标志物可以塑造晚期局部动态的周期性模式上游，从而控制其演化。（解读人：彭卓冰）
刊发时间：
2018年9月21日
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/eaar4777
审核：刘青峰、李瑜琪
编辑：市场部
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