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本月前十位亮点排名2016年5月28日 ～ 2016年6月27日
中国科学现状与未来
Nature 534 (2016年6月23日)
Jasiek Krzysztofiak 插图
本期Nature 专刊分析中国科学的现状与未来。
我们介绍了中国科研力量的迅速崛起和中国的十大科学家。
该国试图领先世界的一个领域是DNA测序。
发表在本期第462页上的一篇文章显示，中国也计划在精准医学方面独占鳌头。
在一篇Comment文章中， 国家自然科学基金委员会主任杨卫认为，中国需要提高基础研究的质量、诚信度和适用性。
而Douglas Sipp和裴端卿认为，与人们一般看法相反的是，中国给其他国家提供了怎样管理生命科学领域伦理敏感性研究工作的经验。
肠道菌群与营养成分之间的相互作用
Nature 534 (2016年6月9日)
本期封面所示为粪便细菌的一个扫描电子显微镜图像。
Nature 534卷7606期封面
肠道菌群的变化以及粪便短链脂肪酸浓度的改变已被发现与肥胖症、胰岛素抗性和代谢综合症相关，但却没有在它们之间确定存在因果关系。
Gerald Shulman及同事显示，肠道菌群与营养成分之间的一种相互作用会增加吃高脂肪食物的啮齿类动物醋酸盐的生成量。
这会导致副交感神经系统(神经系统中控制下意识行为如心律和消化的部分)的激发，这反过来又会促进由葡萄糖刺激产生的胰岛素分泌和饥饿素分泌的增加以及食欲过盛和肥胖。
乳腺癌的突变特征
Nature 534 (2016年6月2日)
这项研究报告了对来自560个乳腺癌病例的肿瘤及正常组织所做的全基因组测序，为了解蛋白编码区域和非编码区域的频发体细胞突变及突变频率提供了一个全面的全基因组视角。
乳腺癌基因组非编码区分析
作者分析了这些癌症基因组中的突变特征，包括对重排突变过程所做的一个新调查，发现了与BRCA1 或 BRCA2功能和有缺陷的、基于同源重组的DNA修复相关的几个特征。
他们还发现了显示出截然不同的DNA复制链偏差的突变特征。
乳腺癌的蛋白基因组学研究
Nature 534 (2016年6月2日)
这项大规模合作研究，描述了对来自 “癌症基因组图集”(TCGA)、代表由mRNA定义的四个主要乳腺癌内在子类型的105个乳腺癌样本所做的基于定量质谱的蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析。
基因组改变对蛋白质水平的直接影响
分析的结果是用于人类乳腺癌研究的一个高质量的蛋白质组学资源，是利用能够说明基因组与蛋白质组之间联系的技术和分析方法获得的。
这些数据缩小了大的删除区域和扩增区域内候选驱动基因的范围，识别出了潜在的治疗目标。
量子计算的一个演示
Nature 534 (2016年6月9日)
绝热量子计算机是模拟机器，在量子隧穿效应的帮助下，能够慢慢从一个简单的输入演变为人们所期望的、比较复杂的输出。
虽然绝热量子计算机在执行特定任务时可以非常快，但它们受到在计算过程中无法得到校正的噪音和错误的限制。
相比之下，通用量子计算机是采用逻辑门、允许进行错误校正的数字化装置。
自旋链问题及装置
在这项研究中，Rami Barends等人通过将一个绝热量子计算系统数字化，把绝热和通用量子计算机的优势结合了起来。
这一方法允许对 “non-stoquastic Hamiltonians”进行编码，后者是模拟具有相互作用的费米子的物理和化学系统的关键。
NMDA受体激活的构形改变
Nature 534 (2016年6月2日)
NMDA (N-methyl-D-aspartate) 受体是离子移变谷氨酸盐受体，涉及脑发育和脑功能(包括学习和记忆形成)，功能丧失的NMDA受体与各种神经疾病和状况有关。
插图：GluN1b–GluN2B ATD异二聚体结构
这些膜蛋白是异四聚体，由两个版本组成，每个版本各有一个 GluN1亚单元和一个 GluN2亚单元，这两个亚单元分别与甘氨酸和L-谷氨酸盐相结合。
Hiro Furukawa及同事利用X-射线晶体学、单颗粒低温电子显微镜和电生理方法对在大鼠NMDA受体的激活和抑制过程中发生的构形变化进行了研究。
在没有变构抑制剂 ifenprodil存在的情况下，GluN2氨基末端区域的双叶结构是一个开启构形，伴随着GluN1–GluN2氨基末端区域异二聚界面的重排，改变了配体结合中的亚单元取向和氨基末端区域，以形成一个门控该离子通道的一个活跃受体构形。
光合作用复合物中的能量转移
Nature 534 (2016年6月2日)
一个光合作用细胞内光向可用能的转化发生在捕光复合物 (LHC)和光系统(PS)复合物内。
要理解这一过程，关键是要知道激发能是怎样从周围LHC天线被转移到核心PS结构的。
Singleparticle cryoEM analyses of spinach PSIILHCII supercomplex
Zhenfeng Liu 及同事通过单颗粒低温电子显微镜确定了一个1.1-MDa 的植物PSII–LHCII 超级复合物的高分辨率结构。
他们发现，该同型二聚体超级复合物的每个单体包含25个蛋白和133个色素辅因子。
与蓝藻PSII结构相比存在一些差别，但最重要的是，能够对PSII–界面进行研究的能力使得研究人员可以对激发能转移通道做出可靠预测。
iPS细胞研究的回顾与展望
Nature 534 (2016年6月16日)
过去人们认为，“诱导多能干”(iPS)细胞将预示着一场医学革命。
人们希望，一个患者的皮肤、血液或其他细胞有可能被重新编程为iPS细胞，然后用它们来生长肝细胞、神经细胞或治疗其疾病所需的不管什么其他细胞。
在它们被发现十年之后，iPS细胞仍然很有前景，但重点已经从再生医学转到了对人类疾病进行模拟和研究以及药物筛选。
Shinya Yamanaka因体细胞重编为胚胎样状态的工作获得了诺贝尔奖
在本期Nature上的一篇News Feature文章中，我们回顾过去十年的发展，并对iPS细胞研究的当前和未来趋势进行展望。
上旧石器时代的欧亚人
Nature 534 (2016年6月9日)
David Reich、Svante Pääbo及同事分析了生活在距今45,000 年和7,000年前之间的51个欧亚人的古基因组数据。
51个古代的现代人类地理位置与时代
这些数据提供了关于新石器时代以前欧洲的人口史的迄今最全面的信息，也为这一时期欧洲人口的不断迁移和周转提供了支持。
以尼安德特人为祖先的人所占比例在过去45,000 年从3-6%减少到了当今的2%左右。
人体微生物群的动态
Nature 534 (2016年6月9日)
与人体相关的微生物群是复杂的、高度个性化的生态系统，我们对其生态动态很不了解。
不同健康受试者微生物动力学的备选方案
这些微生物群主要是宿主独立的(因而也是 “普遍”的)还是宿主特定的是一个有待回答的问题，其答案对于基于微生物群的干预措施的制定至关重要。
这项研究报告了用来表征与人体相关的微生物群落的一个新的计算方法，并将它应用于来自两项规模最大的微生物群研究的数据。
结果表明，肠道和口腔微生物群表现出普遍性动态，而皮肤微生物群则是由宿主环境决定的。
这些普遍性肠道微生物动态在被艰难梭菌感染的研究对象中没有被观察到，但却在粪便移植后重新出现了。
本文选自Natureasia网站
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