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美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：

Lineage Tracing Reveals Lgr5+ Stem Cell Activity in Mouse Intestinal Adenomas

Arnout G. Schepers, Hugo J. Snippert, Daniel E. Stange, Maaike van den Born, Johan H. van Es, Marc van de Wetering, Hans Clevers

Aug 10, 2012; 337:730-735

在看似被根除之后，癌症如何又复发?来自美国、比利时和英国的三项新研究正在强化一个人们争论已久的观点：肿瘤含有它自己的干细胞池(pool of stem cells)，这些干细胞能够增殖，不断促进癌症产生，以及持续播种而导致癌症再生，如果这是真的，那么除了攻击肿瘤其他部分之外，科学家们将需要找到一种方法来杀死这些干细胞。

长期以来存在一种争议性的假说提出一些具有干细胞样特征(例如能够自我更新并生成更多的肿瘤细胞)的细胞使癌症获得了逃逸传统治疗的能力。尽管过往的研究在免疫功能低下的小鼠中发现了一些具备生长能力的肿瘤细胞亚群，但并不是所有人都相信内源性的肿瘤形成是由于受到具备自我更新能力的细胞刺激的结果。

麻省大学医学院癌症生物学家Alonzo Ross(未参与研究)说敲除干细胞并不能治愈胶质母细胞瘤，表明还有其他癌细胞也具有有限的分裂和分化能力，但复发的肿瘤侵袭性要小得多。鉴于胶质母细胞瘤患者的平均生存期为大约14个月，甚至在手术、放疗和化疗后肿瘤也总是在5-6个月内复发，在人类中复制相似的结果将是“一个巨大的进步”。然而无论何种策略，都需要靶向缓慢生长的癌细胞以防止化疗耐药和肿瘤复发。“这一信息是无可争议的，但如何靶向静息细胞?这是面向这一领域的一个大问题，”

Mapping the Origins and Expansion of the Indo-European Language Family

Remco Bouckaert, Philippe Lemey, Michael Dunn, Simon J. Greenhill, Alexander V. Alekseyenko, Alexei J. Drummond, Russell D. Gray, Marc A. Suchard, Quentin D. Atkinson

Aug 24, 2012; 337:957-960

以新西兰奥克兰大学心理学研究员昆汀·阿特金森(Quentin Atkinson)为带头人的学术团队在《科学》杂志发表名为《印欧语系起源、扩张系谱图》(Mapping the Origins and Expansion of the Indo-European Language Family)的研究报告，报告借鉴流行病学研究路径证实了印欧语系的“安纳托利亚假说”。

印欧语系是当代世界上分布区域最广的一个语系，包括数百种语言及方言，如英语、西班牙语、孟加拉语等，约有30亿人的母语属印欧语系。关于该语系的起源，主要存在两种假说：传统观念认为印欧语系衍生于里海北部草原地区，距今5000—6000年前随半游牧民族传至欧洲及近东;颇具争议的“安纳托利亚假说”则认为，该语系大约在距今8000—9500年前随着农业发展从安纳托利亚向外传播。

阿特金森表示，“这一研究基于地理及历史数据，同时又应用了最新的流行病学理论，不仅让我们在空间、时间上确定了语言的系谱图，同时还勾画出语言发展背后的历史脉络”。

与流行病学上追踪HIV、H1N1等病毒的爆发地一样，研究者采用类似统计方法，通过分析同属印欧语系的103种古代、现代语言的基本词汇和地理分布信息，推演了印欧语系的系谱图，推断出的印欧语系的发源时间及发源地点与“安纳托利亚假说”完全吻合。

Next-Generation Digital Information Storage in DNA

George M. Church, Yuan Gao, Sriram Kosuri

Aug 16, 2012; 0:12263551-1226355

研究人员在不足1微微克(1克的一万亿分之一)的DNA中存储了一本遗传学教科书的内容——这一进展将使我们存储数据的能力发生革命性的变化。

一些研究团队一直尝试在活体细胞的基因组中书写数据。但这种方法存在着两个最大的不利条件。首先，细胞会死亡——你绝对不会想让自己的期末论文就这么烟消云散;其次，细胞会复制，进而引入新的突变以改变数据。

为了绕开这些问题，由美国波士顿市哈佛医学院的合成生物学家George Church领导的一个研究小组，根本没有使用细胞便创建了一个DNA信息存档系统。事实上，研究人员用一台喷墨式打印机将化学合成的DNA短链嵌入到一个玻璃微芯片的表面。为了编码一个数字文件，研究人员将其分割为小的数据块，并将这些数据转化为DNA的“4字母表”，A、C、G和T——而非典型的数字存储媒介1和0。每个DNA片段同时包含有一个数字“条形码”，它记录了前者在原始文件中的位置。阅读这些数据需要一部DNA定序器和一台计算机以重新按顺序装配所有的片段，并将它们转化回数字格式。计算机同时还具有纠错功能——每块数据都将被复制上千次，通过将其与其他拷贝进行比对，任何小故障都能够得到识别与修复。

A Programmable Dual-RNA-Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity

Martin Jinek, Krzysztof Chylinski, Ines Fonfara, Michael Hauer, Jennifer A. Doudna, Emmanuelle Charpentier

Aug 17, 2012; 337:816-821

劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的科学家发现了一种更有效的基因组编辑新方法，为基因工程和基因组研究者带来了福音。基因工程改造的微生物(如细菌和真菌)在生物能源和药物研发等方面起到了关键作用，而这一研究成果能为科学家提供极大的帮助。

劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队发现了一种双链RNA，能指导细菌蛋白在特定位点剪切外源DNA，而且将这种双链RNA改造为单链RNA，能指导细菌蛋白对几乎所有DNA序列进行剪切。

研究人员发现的这种RNA引导的双链DNA剪切是细菌获得性免疫系统的核心。细菌和古细菌面临着病毒和质粒的不断攻击，微生物为了生存采用了以CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)为核心的免疫系统。细菌和古细菌能够利用小crRNA分子(CRISPR-derived RNA)，结合CRISPR和相关内切酶Cas蛋白(CRISPR-associated蛋白)靶标并摧毁入侵病毒和质粒的DNA。

Dense Chromatin Activates Polycomb Repressive Complex 2 to Regulate H3 Lysine 27 Methylation

Wen Yuan, Tong Wu, Hang Fu, Chao Dai, Hui Wu, Nan Liu, Xiang Li, Mo Xu, Zhuqiang Zhang, Tianhui Niu, Zhifu Han, Jijie Chai, Xianghong Jasmine Zhou, Shaorong Gao, Bing Zhu

Aug 24, 2012; 337:971-975

来自北京生命科学研究所、中国农业大学等处的研究人员揭示出染色质的紧密程度能调节组蛋白H3K27甲基化酶复合体PRC2的催化活性，从而影响基因转录，这有助于解析基因转录调控以及基因沉默的重要机制。

染色质(chromatin)最早是1879年Flemming提出的用以描述核中染色后强烈着色的物质，其各种特征性质对于遗传物质的保存和传递具有重要的意义，比如染色质的紧密度，紧密度较低说明基因表达较为活跃，紧密度高则表明基因表达受到抑制。

核心蛋白复合体PRC有两种，PRC1和PRC2，这两种复合物都参与建立维持了多梳(Polycomb)抑制染色质状态，是决定基因的活化和去活化，在适当的时间对适当的细胞组织类型的基本要素之一。

其中PRC2介导H3K27的甲基化调控，这对于Polycomb (Pc)基因沉默至关重要，这也是通过细胞分裂维持转录沉默的一种经典表观遗传现象。在最新这项研究中，研究人员发现PRC2活性受到了其底物核小体排列密度的调控——邻近核小体能通过其H3片段，激活PRC2。

而且研究人员也找到了PRC2亚基Su(z)12上的突变，这个突变会损伤PRC2结合激活肽段并作出应答的能力，以及在体内建立H3K27三甲基水平的能力。研究人员通过小鼠胚胎干细胞实验，发现局部染色体的致密化先于PRC2介导的H3K27甲基化，这帮助解释了PRC2是如何建立和维持基因的抑制状态。

这些实验数据均表明，PRC2能对染色质环境变化作出反应，发挥其在转录调节中的重要作用。