CNS一周论文推荐（2018.11.29）
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24期解读，供您参考~
本期速览：
《Nature》-2018.11.21
1. 阿兹海默症与正常神经元中的体细胞APP基因重组
2. 不同活跃状态的门控路径调节果蝇对二氧化碳的好恶
3. 甘露糖抑制肿瘤生长并提升化疗效果
4. 在独脚金内酯信号通路中，D3-D14泛素连接酶的结构可塑性研究
5. 社交网络的可塑性减少了群居昆虫的疾病传播
《Science》-2018.11.23
6. 保守的肌球蛋白1D诱导从分子到组织层面的手性
7. 上新世-更新世非洲巨型食草动物的衰退：无证据支持古人类在其中有影响
《Nature》
1
标题：
Somatic APP gene recombination in Alzheimer’s disease and normal neurons
阿兹海默症与正常神经元中的体细胞APP 基因重组
关键词：
阿兹海默症、gencDNAs、基因重组
解读内容：
人们广泛认为，大脑的多样性和复杂性是由稳定不变的基因组编码的。体细胞基因重组理论上可以改变这种编码序列，它可以改变生殖细胞中的DNA序列，从而增加分子多样性。但据了解，这种编码序列的改变，还没有在大脑中发现过。该项研究发现了阿兹海默症相关基因APP 的重组，这个基因编码人类神经元中的淀粉样蛋白前体蛋白，以数千个“基因组cDNA”（gencDNAs）嵌合的形式出现。genecDNAs不包含内含子区，且形式多样，其中有表达全长cDNA的拷贝、脑特异性RNA剪接突变体，以及包括内外显子连接、插入、缺失、单核苷酸突变在内的各种形式。该项研究通过DNA原位杂交技术鉴定了单个神经元内的gencDNA，它不同于野生型基因位点且不存在于非神经元细胞中。接下来的机制研究证明了神经元中RNA “逆插入”产生了gencDNA；这个过程涉及转录、DNA断裂、逆转录酶活性和年龄。患有散发性阿兹海默症的个体，他们神经元的gencDNA多样性显著增加，其中有11种gencDNA突变在家族性阿兹海默症人群中也能找到，但不存在于健康个体的神经元中。因此，神经元基因重组可以被用于“记录”神经活动，从而选择性地“回放”那些无需剪接就能表达的优势突变基因；这给人类带来很多启示，在细胞多样性、学习和记忆、可塑性以及人类大脑相关疾病的研究中都将发挥作用。（解读：傅涛）
刊发时间：
2018.11.21
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0718-6
2
标题：
Distinct activity-gated pathways mediate attraction and aversion to CO2 in Drosophila
不同活跃状态的门控路径调节果蝇对二氧化碳的好恶
关键词：
果蝇、二氧化碳、通路介导、行为状态
解读内容：
二氧化碳由许多有机过程产生，对于寻找血液宿主、花朵、公共巢穴、水果和野火的昆虫来说，这样的挥发物提供了一种便利的线索。虽然果蝇以发酵过程中产二氧化碳和乙醇的酵母为食，但此前实验表明，行走的果蝇会避开二氧化碳。该项研究揭示了这一矛盾的可能原因，在实验当中，飞行和行走的果蝇都只有处在觅食相关的活跃状态时才会被二氧化碳吸引。它们在不活跃的状态下避开二氧化碳可能是为了避开那些寻找二氧化碳的寄生虫，也可能是为了避免在自然界存在高浓度二氧化碳的情况下患上呼吸性酸中毒。相较二氧化碳，果蝇在所有行为状态下都会被乙醇吸引，并且在乙醇附近搜索的时间是二氧化碳的两倍。这些行为差异呼应了这样一个事实：乙醇是酵母发酵的独特标志，而二氧化碳则是许多自然过程都会产生的。通过使用遗传工具，该项研究确定，进化上保守的离子型辅助受体IR25a是果蝇能感受二氧化碳吸引所必需的，帮助果蝇避开二氧化碳的必需受体不参与这里的吸引反应。该项目为未来研究奠定了基础，有望确定果蝇基于状态和气味来制定决策的神经回路。（解读：曾振华）
刊发时间：
2018.11.21
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0732-8
3
标题：
Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy
甘露糖抑制肿瘤生长并提升化疗效果
关键词：
甘露糖、肿瘤生长、化疗
解读内容：
肿瘤细胞相比于正常细胞，其新陈代谢发生了变化，这一点目前已得到公认。肿瘤细胞会对不同形式的糖做出反应，许多肿瘤表现出葡萄糖摄取增加的特点，这是肿瘤细胞的弱点，其机制也引起了研究人员的兴趣。该研究发现，甘露糖在体外导致几种类型的肿瘤生长迟缓，并导致常规化疗时肿瘤细胞死亡加剧。随后他们发现，口服甘露糖以后的小鼠体内也会发生这些效应，并且不会显著影响小鼠的体重和健康状况。从机理上分析，甘露糖与葡萄糖被相同的转运体吸收，进入细胞后，甘露糖以甘露糖-6 -磷酸形式积累，抑制了糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径和多糖合成中葡萄糖的进一步代谢。因此，甘露糖的给药与常规化疗相结合会影响Bcl-2家族的抗凋亡蛋白水平，致使肿瘤细胞对凋亡敏感。最后，研究表明，对甘露糖的敏感性取决于磷酸甘露糖异构酶(PMI)的水平。PMI水平低的细胞对甘露糖敏感，而PMI水平高的细胞对甘露糖具有抗性，但RNA干扰介导的PMI缺失会使细胞变敏感。此外，研究当中使用的组织微阵列显示，不同患者和不同肿瘤类型之间的PMI水平也有很大差异，表明PMI水平可以作为生物标志物来指导甘露糖的成功施用。研究认为，甘露糖的给药可以是治疗癌症的一种简单、安全和可选的疗法，并且可以适用于多种肿瘤类型。（解读：盛逸飞）
刊发时间：
2018.11.21
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0729-3
4
标题：
Structural plasticity of D3–D14 ubiquitin ligase in strigolactone signaling
在独脚金内酯信号通路中，D3-D14泛素连接酶的结构可塑性研究
关键词：
独脚金内酯、D3-D14泛素连接酶、结构可塑性
解读内容：
独脚金内酯是一类植物激素，调节植物多种生理状态。在抑制分枝的过程中，α/β水解酶D14（代谢独脚金内酯的酶），与D3 F-box蛋白相互作用，使转录抑制因子D53泛素化并降解。尽管当前已经确定了D14与独脚金内酯之间的多种相互作用模式，但D14是如何与D3协同，介导激素依赖性D53发生泛素化的呢？我们仍不清楚。该项研究揭示，D3有一个c端α-螺旋，它可以在两种构象之间转换。这种α-螺旋的啮合形式能促进D3、D14与水解后的独脚金内酯中间体结合，而其脱落形式可以在开放构象中识别未修饰的D14并抑制其酶活性。D3 的C-末端α-螺旋使D14能够依赖独脚金内酯，捕获转录抑制因子D53，这一过程反过来激活D3水解酶活性。这项研究通过揭示D3-D14泛素连接酶复合体（SCFD3-D14）结构的可塑性，展示了E3协调独脚金内酯信号传导和代谢的机制。（解读： 杨战功）
刊发时间：
2018.11.21
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0743-5#Sec2
5
标题：
Social network plasticity decreases disease transmission in a eusocial insect
社交网络的可塑性减少了群居昆虫的疾病传播
关键词：
社交网络、可塑性、疾病传播、群居昆虫
解读内容：
动物社交网络是由多重选择压力形成的，这些压力包括，在确保网络有效的通信和功能的同时，限制疾病传播。在有病原存在的情况下，群居动物可能通过改变它们的社交网络来降低流行病风险，但目前还没有证据揭示这种由病原触发的反应。该研究团队使用自动跟踪、受控制的病原暴露、传播定量和明确时间序列模拟相结合的方法，在黑蚂蚁身上试验性地验证了该假设。病原暴露会引起暴露于病原的蚂蚁及其巢穴成员的行为变化，这有助于蚂蚁群体增强社交网络的关键特性，这些被增强的特性具有抑制疾病传播的功能。该项研究表明，在面对病原时，社交网络的可塑性反应是减轻疾病对社会群体影响的有效策略。（解读：莫宗超）
刊发时间：
2018.11.23
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/362/6417/941
《Science》
6
标题：
Molecular to organismal chirality is induced by the conserved myosin 1D
保守的肌球蛋白1D诱导从分子到组织层面的手性
关键词：
肌球蛋白、不对称性
解读内容：
在自然界当中，从最初的对称状态到不对称，这种转变普遍存在。生物体在分子、细胞、组织和有机体水平上都表现出了不对称性。然而，多水平的不对称性是否相关以及如何相关仍不清楚。该项研究证实，果蝇肌球蛋白1D（Myo1D）和肌球蛋白1C（Moy1C）足以使细胞、单个器官甚至整个身体在相反的方向产生全新的定向扭转。其方向性取决于肌球蛋白的马达结构域，可在Myo1D和Moy1C之间转换。此外Myo1D在体外驱动肌动蛋白沿圆形、逆时针方向滑动。研究结果揭示，促使分子运动的Myo1D是手性的一个决定因素，它通过与肌球蛋白细胞骨架的手性相互作用打破所有生物尺度上的对称性。（解读：彭丹）
刊发时间：
2018.11.23
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/362/6417/949
7
标题：
Plio-Pleistocene decline of African megaherbivores: No evidence for ancient hominin impacts
上新世-更新世非洲巨型食草动物的衰退：无证据支持古人类在其中有影响
关键词：
更新世、非洲巨型食草动物群、古人类
解读内容：
长期以来，人们一直认为，史前人类的影响推动了物种灭绝，并塑造了非洲异常多样化的大型哺乳动物群落的演化历史。只是，这一假设尚未得到严格的检验。该项研究分析了过去700万年来，包括整个人类演化史在内的东非草食性动物群落，来检验这个假设：在智人出现之前，由于携带工具、吃肉的古人类的影响，导致了巨型食草动物的消亡。该项研究记录了从大约460万年前开始，巨型食草动物种群的持续、长期下降，这个时间远早于能够对大型哺乳动物群落进行全面控制的人类物种出现的时间，也将人类与巨型食草动物群相互影响的证据时间提前。C4草原的扩张可以解释巨型食草动物多样性的丧失。（解读：彭雪）
刊发时间：
2018.11.23
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/362/6417/938
审核：李瑜琪
编辑：市场部
【近期热文】
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！