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本周又有一期新的Science期刊（2018年10月19日）發(fā)布,，它有哪些精彩研究呢,？讓小編一一道來。
 

圖片來自Science期刊,。

1.Science：修復(fù)面部缺陷有戲,！發(fā)現(xiàn)神經(jīng)嵴細(xì)胞從頭部后面遷移到前面
doi:10.1126/science.aau3301; doi:10.1126/science.aav3376

諸如腭裂和面部麻痹之類的面部缺陷占所有出生缺陷（每年320萬例）的三分之一，并且是嬰兒死亡的主要原因,。在一項新的研究中,，來自英國和西班牙的研究人員發(fā)現(xiàn)形成面部特征的胚胎干細(xì)胞，稱為神經(jīng)嵴細(xì)胞（neural crest cell）,，使用一種意想不到的機(jī)制,，從頭部后面移動到前面，從而定植在面部中,。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于了解面部缺陷是如何形成的,，從而讓人們更接近一步修復(fù)胚胎中的顱面畸形（craniofacial malformation）。這種新的機(jī)制可能在其他的涉及細(xì)胞運動的過程（比如轉(zhuǎn)移過程中的癌癥浸潤或傷口愈合）中起著重要的作用,，這可能為開發(fā)出新的療法鋪平了道路,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年10月19日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Supracellular contraction at the rear of neural crest cell groups drives collective chemotaxis”,。論文通信作者為英國倫敦大學(xué)學(xué)院細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)教授Roberto Mayor,。論文作者為倫敦大學(xué)學(xué)院的Adam Shellard和 András Szabó。

這些研究人員研究了青蛙和魚類的胚胎,，這是因為它們的神經(jīng)嵴細(xì)胞的行為方式與人類相似,，而且它們的運動經(jīng)常用于研究癌癥擴(kuò)散。此外，能夠在不造成傷害的情形下研究青蛙和魚類的胚胎發(fā)育,。通過利用光遺傳學(xué)技術(shù),，他們使用光來控制神經(jīng)嵴細(xì)胞簇的行為。在鑒定出包圍著神經(jīng)嵴細(xì)胞簇的可拉伸的肌動球蛋白環(huán)（actomyosin ring）以及這種肌動球蛋白環(huán)發(fā)生收縮從而導(dǎo)致神經(jīng)嵴細(xì)胞簇移動之后,，他們發(fā)現(xiàn)位于胚胎后面的神經(jīng)嵴細(xì)胞接受激光束照射時,，它們在肌動球蛋白環(huán)的作用下發(fā)生收縮，從而向面部移動,。

2.Science：重大突破,！揭示一種新的炎癥控制機(jī)制
doi:10.1126/science.aan8423; doi:10.1126/science.aav3477

在遭受感染或組織損傷后,，炎癥性免疫反應(yīng)攻擊這種感染并修復(fù)受損組織,。然而，有時過量的炎癥會產(chǎn)生相反的效果：在一種稱為免疫病理反應(yīng)（immunopathology）的過程中,，這會增加組織損傷,。如今，在一項新的研究中,，來自西班牙國家心血管病研究中心（Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, CNIC）的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的炎癥控制機(jī)制,，它展示了如何控制由這種炎癥性免疫反應(yīng)造成的組織損傷。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年10月19日的Science期刊上,，論文標(biāo)題為“DNGR-1 in dendritic cells limits tissue damage by dampening neutrophil recruitment”,。論文通信作者為西班牙國家心血管病研究中心的David Sancho和Carlos del Fresno。

Sancho說,，“*到達(dá)感染或炎癥部位的免疫細(xì)胞是中性粒細(xì)胞,，而且這些細(xì)胞的任務(wù)是消除這個問題的根源。然而,，中性粒細(xì)胞非常具有破壞性,，不僅作用于傳染性病原體，而且也破壞受損組織,。由我們自己的防御系統(tǒng)造成的這種組織損傷稱為免疫病理反應(yīng),。因此，理解我們的免疫系統(tǒng)如何能夠控制中性粒細(xì)胞炎癥反應(yīng)從而阻止它破壞我們自己的組織是很重要的,。這項新的研究證實中性粒細(xì)胞浸潤到組織中是由樹突細(xì)胞控制著的,。這些樹突細(xì)胞在指導(dǎo)T淋巴細(xì)胞的特異性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用是*的。這項新的研究表明,，樹突細(xì)胞調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞浸潤有助于避免過度的組織損傷,。”

del Fresno說，“樹突細(xì)胞通過釋放趨化因子Mip-2等因子吸引中性粒細(xì)胞進(jìn)入炎性病灶（inflammatory focus）,。與此同時,，這些樹突細(xì)胞也表達(dá)表面受體DNGR-1,。這種細(xì)胞表面分子通過識別僅在細(xì)胞遭受損傷或發(fā)生“破裂”時才能接觸到的細(xì)胞成分來檢測組織損傷。當(dāng)DNGR-1檢測到受損組織時,，它會降低樹突細(xì)胞產(chǎn)生Mip-2的能力,，從而限制中性粒細(xì)胞浸潤到受損器官中。這種機(jī)制阻止可能危及生命的組織損傷擴(kuò)大,。”

3.Science：重磅,！將人干細(xì)胞植入到人造小鼠卵巢中產(chǎn)生人卵子前體細(xì)胞
doi:10.1126/science.aat1674; doi:10.1126/science.aav3479

在一項新的研究中，來自日本多家研究機(jī)構(gòu)的研究人員利用人類干細(xì)胞成功地在人工小鼠卵巢內(nèi)部產(chǎn)生了人卵原細(xì)胞（oogonia）,。相關(guān)研究結(jié)果于2018年9月20日在線發(fā)表在Science期刊上,，論文標(biāo)題為“Generation of human oogonia from induced pluripotent stem cells in vitro”。在這篇論文中,，他們描述了他們的研究和未來的計劃。 

作為生殖研究的一部分,，科學(xué)家們一直在努力實現(xiàn)利用干細(xì)胞制造人類卵子的目標(biāo)--做到這一點將讓那些不能自然產(chǎn)生卵子的女性以另一種方式制造它們,。但是實現(xiàn)這一目標(biāo)一直是一條艱難的道路。研究人員面臨著道德和生物挑戰(zhàn),。但是,，盡管存在這些困難，過去的研究工作已表明,，利用干細(xì)胞制造小鼠卵子并用小鼠精子加以受精是有可能實現(xiàn)的,。這項新研究取得的成功表明著在人類中做同樣的事情也是可能的，不過到目前為止,，還沒有人能夠圓滿完成,。在這項新的研究中，這些研究人員取得了一項里程碑突破：利用植入到非常類似于小鼠卵巢的人工小鼠卵巢中的人類干細(xì)胞制造出人類卵子的前體細(xì)胞,。

這些研究人員報道,，他們的工作始于利用經(jīng)過驗證的技術(shù)將人血細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）。接下來,，他們使用胚胎細(xì)胞構(gòu)建出了非常類似于小鼠卵巢的人工小鼠卵巢,。之后，他們將這些iPS細(xì)胞植入到人工小鼠卵巢中,，讓它們孵育數(shù)月,。他們報道，終,，這些ips細(xì)胞生長成處于不同生長階段的具有卵母細(xì)胞特異性特征的物質(zhì),，即人卵子的前體細(xì)胞。他們還報道,，他們計劃繼續(xù)開展他們的研究,，希望將他們的卵原細(xì)胞發(fā)育成卵子,。他們還有計劃涉及做同樣的事情以便制造出精子。

4.Science：重磅,！西安交大葉凱團(tuán)隊成功破譯罌粟基因組
doi:10.1126/science.aat4096

在一項新的研究中,，來自中國西安交通大學(xué)、上海海洋大學(xué),；英國約克大學(xué),、威康基金會桑格研究所；澳大利亞太陽制藥私人有限公司的研究人員破譯出罌粟（opium poppy）基因組的DNA密碼,，揭示出這種植物產(chǎn)生用于制造重要藥物的藥用化合物的關(guān)鍵步驟,。這一發(fā)現(xiàn)可能為科學(xué)家們提高這種藥用植物的產(chǎn)量和抗病性鋪平了道路，從而確?？煽亢土畠r地供應(yīng)有效的用于緩解疼痛和姑息治療的藥物,。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月30日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“The opium poppy genome and morphinan production”,。論文通信作者為西安交通大學(xué)青年科學(xué)家葉凱（Kai Ye）教授和約克大學(xué)的Ian A. Graham教授,。論文作者為西安交通大學(xué)的郭立（Li Guo）副教授和楊曉飛（Xiaofei Yang）講師、約克大學(xué)的Thilo Winzer和Yi Li,，以及威康基金會桑格研究所的Zemin Ning,。 

這些研究人員取得的突破揭示出導(dǎo)致咳嗽抑制劑那可丁（noscapine）以及止痛藥嗎啡（morphine）和可dai因（codeine）產(chǎn)生的生物合成途徑的起源,。

在這項新的研究中,，這些研究人員獲得2.7Gb的分布在11條染色體上的罌粟基因組序列的高質(zhì)量組裝。這使得他們能夠鑒定出一個較大的由15個基因組成的基因簇,，這些基因編碼參與兩種不同生物合成途徑的酶,，其中這兩種生物合成途徑參與了可dai因和嗎啡的前體物質(zhì)和那可丁的產(chǎn)生。

植物具有重復(fù)（或者說加倍）其基因組的能力,，當(dāng)這種情況發(fā)生時,，重復(fù)的基因就能夠自由地進(jìn)化出其他的功能。這使得植物能夠產(chǎn)生新的機(jī)制來制造多種化合物,，用于抵御有害微生物和食草動物的侵襲,，和吸引蜜蜂等有益物種來協(xié)助授粉。

這種罌粟基因組裝配允許這些研究人員能夠鑒定出聚集在一起產(chǎn)生STORR基因融合的祖先基因,，其中這種基因融合是導(dǎo)致嗎啡和可dai因產(chǎn)生的生物合成途徑的個主要步驟,。罌粟基因組在7800萬年前發(fā)生一次相對較新的全基因組重復(fù)事件。這種基因融合事件在這種全基因組重復(fù)事件之前發(fā)生,。

5.Science：清華大學(xué)顏寧課題組解析出人電壓門控鈉離子通道Nav1.4-β1復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)
doi:10.1126/science.aau2596

電壓門控鈉離子通道（Nav）在許多人類疾病中起著潛在重要的作用,。Nav1.4是迄今為止得到科學(xué)家們大量研究的一個電壓門控鈉離子通道亞型。在一項新的研究中,，我國清華大學(xué)顏寧課題組利用低溫電鏡技術(shù)解析出分辨率為3.2 Å的人Nav1.4-β1復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu),。這種結(jié)構(gòu)讓人們詳細(xì)了解完整的孔道結(jié)構(gòu)域,、4個電壓感應(yīng)域、β1亞基以及四個跨膜重復(fù)區(qū)域的動力學(xué)不對稱性,。通過這種結(jié)構(gòu),，顏寧課題組還揭示Nav1.4的一些涉及關(guān)鍵氨基酸的致病性突變會導(dǎo)致一種變構(gòu)抑制效應(yīng)，從而導(dǎo)致Nav1.4快速失活,。

6.Science：清華大學(xué)顏寧課題組從結(jié)構(gòu)上揭示動物毒素調(diào)節(jié)電壓門控鈉離子通道機(jī)制 doi:10.1126/science.aau2596

電壓門控鈉離子通道（Nav）是神經(jīng)毒素常見的作用靶點,。在一項新的研究中，我國清華大學(xué)顏寧課題組利用低溫電鏡技術(shù)分別獲得了分辨率為2.8 Å,、2.6 Å和3.2 Å的昆蟲Nav通道與蜘蛛毒素Dc1a結(jié)合在一起時的復(fù)合物,、Nav-Dc1a-TTX和Nav-Dc1a-STX復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。通過分析Nav-Dc1a復(fù)合物結(jié)構(gòu),，他們發(fā)現(xiàn)Dc1a同時結(jié)合昆蟲Nav通道的電壓感應(yīng)域和孔道結(jié)構(gòu)域,，從而改變昆蟲Nav通道的三維構(gòu)象。 

7.Science：評估性別差異
doi:10.1126/science.aas9899

是什么促成了與性別相關(guān)的偏好差異,，比如冒險,、耐心、利他主義,、積極和消極互惠以及信任的意愿？ Falk和Hermle研究了76個國家的80000名參與偏好調(diào)查（Global Preference Survey）的人,，并將這些數(shù)據(jù)與國內(nèi)生產(chǎn)總值和性別不平等指數(shù)等國家層面的變量進(jìn)行了比較,。 他們觀察到，女性擁有越多的平等機(jī)會,，她們的偏好與男性的差異就越大,。

8.Science：安全地確保藥物合作
doi:10.1126/science.aat4807

增加合作將提高我們預(yù)測新的候選治療藥物的能力。目前,，這種數(shù)據(jù)共享受到對知識產(chǎn)權(quán)和競爭商業(yè)利益的擔(dān)憂的限制,。Hie等人使用現(xiàn)代加密工具引入端到端管道，實現(xiàn)安全的藥物合作,。 因此,，多個實體可以安全地組合使用它們的私有數(shù)據(jù)集，從而一起更準(zhǔn)確地預(yù)測新藥物-靶標(biāo)相互作用,。 這種計算管道是實用的,，在具有超過一百萬次交互的真實數(shù)據(jù)集上，通過廣域網(wǎng)在幾天內(nèi)獲得準(zhǔn)確度更好的結(jié)果,。

9.Science：利用場效應(yīng)晶體管檢測鹽溶液中的小分子
doi:10.1126/science.aao6750

能夠通過跨導(dǎo)（transconductance）的變化來檢測與場效應(yīng)晶體管（FET）表面上的受體的分子結(jié)合,。 然而，通常與生物分子一起使用的鹽溶液產(chǎn)生電雙層,，從而掩蓋在距離表面大約1納米內(nèi)發(fā)生的任何事件,。 Nakatsuka等人通過結(jié)合到大的帶負(fù)電荷的DNA莖環(huán)結(jié)構(gòu)上克服了這種限制,，這種DNA莖環(huán)結(jié)構(gòu)在配體結(jié)合后能夠?qū)е驴捎肍ET檢測的構(gòu)象變化，即便在高離子強(qiáng)度下也是如此,。這些作者展示了對人造腦脊液中的多巴胺等帶電分子的檢測,，以及對葡萄糖等中性分子和鞘氨醇-1-磷酸等兩性離子分子的檢測。（生物谷 ）