Nature 一周论文导读 | 2017 年 9 月 21 日

审校 咖喱 大头 金庄维

生物学

B iology

Rabies screen reveals GPe control of cocaine-triggered plasticity

狂犬病筛查显示 GPe 控制可卡因触发的可塑性

Liqun Luo, Robert C. Malenka, et al.

（导读 何丽莹）神经回路的变化对行为可塑性的影响通常是在先前结果的基础上对预先选定的候选回路进行研究。这次我们利用狂犬病病毒单突触追踪，无偏颇地证明了可卡因增加了 GPe（苍白球外侧核）神经元的活性，从而影响可卡因介导的行为可塑性。结果表明，以狂犬病毒示踪为基础对输入群体的无偏筛查可以识别出以前未被重视的、支持行为适应的回路元素。

The neuropeptide NMU amplifies ILC2-driven allergic lung inflammation

神经肽 NMU 促进 ILC2 驱动的过敏性肺部炎症

Patrick R. Burkett, Monika S. Kowalczyk, et al.

（导读 何丽莹）ILC2s 与黏膜稳态和引发过敏性哮喘的病理炎症有关。我们运用单细胞 RNA 测序对稳态或刺激后的小鼠肺部 ILCs 进行了分析，显示稳态和 IL-25 刺激后的 ILC2 表达神经肽受体 Numr1。Nmur1 的配体 NMU 在体外可以激活 ILC2s，在体内与 IL- 25 联用引发强烈的过敏性炎症。NMUR1 信号促进了炎症 ILC2 的反应，突出了神经和免疫系统的相互作用在黏膜表面过敏性炎症中的重要性。

The Apostasia genome and the evolution of orchids

拟兰基因组和兰花的进化

刘仲健（国家兰科中心）, Yves Van de Peer等

图片来源：phys.org

（导读 郭思瑶）科学家报道了深圳拟兰（ Apostasia shenzhenica ）的基因组草图，为推测现存兰花的祖先及其进化过程提供了宝贵参考。同时还报道了香荚兰亚科（Vanilloideae），杓兰亚科（Cypripedioideae）、兰亚科（Orchidoideae）代表的转录组数据和树兰亚科（Epidendroideae）的第三代测序结果。以上成果涵盖了兰花五种亚科，这对于理解兰花遗传机制和进化历史都有重大意义。

cGAS senses long and HMGB/TFAM-bound U-turn DNA by forming protein–DNA ladders

cGAS 通过形成蛋白质-DNA 梯子感知与 HMGB / TFAM 结合的 U 型长 DNA

Karl-Peter Hopfner, Liudmila Andreeva, et al.

（导读 何丽莹）环 GMP-AMP 合酶（cGAS）能识别细胞中的外来 DNA 并启动清除程序，已有研究显示 cGAS 仅能被长度超过 20bp 的 DNA 片段激活。本研究发现 cGAS 二聚体可以在 DNA 上形成梯形网格，从而感知 DNA 长度。而 HU、TFAM、HMGB1 等蛋白能结合于 DNA 并诱导 DNA 形成更倾向于结合 cGAS 的 U 型弯曲结构。该研究提出的成核-合作机制，为 cGAS 与 DNA 的选择性结合提供了解释。

Palmitoylation-dependent activation of MC1R prevents melanomagenesis

MC1R 的棕榈酰依赖性活化可防止黑色素瘤发生

崔儒涛（美国波士顿大学医学院）等

（导读 何丽莹）已知携带 MC1R 变异的个体有更高的几率患上黑色素瘤。通过激活由蛋白-酰基转移酶 ZDHHC13 介导的 MC1R 蛋白棕榈酰化，我们可以激活 MC1R 信号。该信号触发色素沉着、紫外线 B 波段诱导的类 G1 细胞周期的阻滞，并在体内外控制着衰老和黑色素瘤的发展过程。研究结果显示，MC1R 的棕榈酰化在色素沉着和防止黑色素瘤方面发挥了核心作用。

【封面故事】Competing memories of mitogen and p53 signalling control cell-cycle entry

有丝分裂原和 p53 信号的竞争记忆控制细胞周期进入

Hee Won Yang, Tobias Meyer, et al.

图片来源：Karine Gousset/Chiara Zurzolo/Pasteur Institute

（导读 何丽莹）细胞增殖的调控对于免疫反应、组织修复和维持人体健康是必要的。我们发现子细胞可以通过将母细胞传递的有丝分裂原诱导的 cyclinD1 mRNA 和损伤诱导的 p53 蛋白转换成 cyclin D1 和 p21 表达之间的竞争，从而控制有丝分裂后子细胞的增殖-静止决定。这是一种基于自然变异、记忆和竞争的细胞周期控制原理，它能最大限度地提高细胞群体的健康。

Alternative evolutionary histories in the sequence space of an ancient protein

一种原始蛋白质序列进化史的其他可能

Joseph W. Thornton, Tyler N. Starr and Lora K. Picton

（导读 郭怿暄）蛋白质分子序列的进化究竟是自然选择出的最佳状态还是历史事件的偶然结果尚无定论。本研究通过对一重构的原始类固醇激素受体的 DNA 结合结构域进行深度突变筛查，发现数以百计的替代蛋白序列可以通过不同的生化机制产生，并表现出与真实进化史相当的生物学功能。这一结果表明进化的结果依赖一系列复杂的随机事件。

The cryo-electron microscopy structure of human transcription factor IIH

人类转录因子 IIH 的冷冻电镜结构

Eva Nogales, Basil J. Greber, et al.

（导读 郭怿暄）人类转录因子IIH（TFIIH）包含多个亚基，是 RNA 聚合酶 II 参与的真核细胞转录启始必需的组成部分，也是核苷酸切除修复的重要因子。本研究通过冷冻电镜解析了 TFIIH 的结构，揭示了其核心复合体及 ATP 酶结构域的详细结构，及其核心部分与激酶亚基之间的连接方式。这一结构为了解 TFIIH 结构的动态变化及其活性的调节奠定了基础。

神经

Neuroscience

A somatic mutation in erythro-myeloid progenitors causes neurodegenerative disease

红髓系祖细胞中的体细胞突变导致神经退行性疾病

Frederic Geissmann, Elvira Mass, et al.