11月8日 Nature 杂志生物学精选

与上皮屏障被破坏相关的肿瘤生长

利用一个结肠直肠癌小鼠模型,Sergei Grivennikov等人发现,上皮屏障是在早期阶段被破坏的,当时肿瘤仍是良性的腺瘤。这种破坏导致身体组织被微生物产物穿透,它们会激发一个局部炎症反应,涉及由与肿瘤相关的巨噬细胞依次生成白介素(IL)-23和IL-17,从而促进肿瘤形成。本文作者提供了人体中功能性蛋白和粘液素的表达存在缺陷(它表明正常上皮屏障被破坏)以及早期和晚期结肠直肠癌病灶中IL-23水平升高的证据。因此,上皮屏障的消失可以是肠道上皮中基因突变的一个早期后果,这能促使形成一个有利于产生肿瘤的炎性微环境。[查看论文]

来自B-细胞的白介素-21

调控性B-细胞的不同亚组在小鼠和人体中都已被发现,包括调控性B10细胞亚组,它能生成抑制性细胞因子白介素-10 (IL-10)。从B-细胞形成的IL-10能防止小鼠患自体免疫疾病。在这项研究中,Thomas Tedder及其同事发现,依赖于IL-21和CD-40的、与T-细胞的同源相互作用是生成能够产生CD5+调控性B-细胞的IL-10的关键驱动因素。在试管中转移扩大的调控性B-细胞,被发现在具有多发性硬化的实验性自体免疫脑脊髓炎小鼠模型中能够抑制疾病症状。这项工作为目前还缺乏有效疗法的严重自体免疫疾病的治疗提出了一个新策略。[查看论文]

Zucchini酶在piRNA合成中的作用

被PIWI 蛋白 (piRNAs)处理的小RNA可以保护基因组不受移动和重复性元素的无限制表达所产生的损害性效应的影响。原始piRNAs是通过较长的piRNA 转录体簇的分解形成的,但过去人们并不知道使它们能够生物生成的核酸酶是什么。现在,来自Greg Hannon 和 Osamu Nureki实验室的两篇论文发现,磷酸二酯酶Zucchini/PLD6是生成原始piRNAs的5'端的核酸酶。[查看论文]

将生物质转化成航空燃料的新途径

利用将生物和化学催化相结合的一个方法,Dean Toste及其同事演示了将丙酮-丁醇-乙醇发酵产物通过一个由钯催化的烷基化反应高效转化成酮类的方法。经过进一步改进,这一方法有可能为从由生物质提取的木质纤维素和蔗糖以接近理论最大值的产率选择性地制造汽油、航空燃料和柴油原料提供一个手段。
RecA 在DNA单链上的作用
通过同源重组对DNA病灶或停止的复制叉进行修复过程中的一个早期步骤,涉及通过链交换蛋白RecA对同源DNA进行配对。大肠杆菌RecA发生成核作用,作为一个小的亚单元团而结合在ssDNA上,之后它伸展开来形成一个蛋白-DNA细丝。此前,由于难以生成可以在单分子实验中被方便使用的ssDNA,因此一直没有可能对它在ssDNA上的组装情况进行观察。但是现在,Stephen Kowalczykowski及其同事通过单分子显微镜对这种细丝的成核作用和伸展进行了定性。他们获得的数据说明了为什么所谓的“mediator蛋白”对于促进加载和生长可能是必需的,同时那些预测也通过向反应中添加细菌RecFOR复合物而得到证实。
中脑神经元对奖励和反感的控制

“腹侧被盖区”(VTA)中的多巴胺神经元最有名的也许是它们与奖励有关的活性,但它们也能发出表示反感的信号。本文作者发现,不同的VTA神经元类群形成对奖励和反感有不同连接特性的不同回路。通过综合运用最新功能解剖方法,他们发现:从“背外侧被盖区”和“外侧系带”接收输入的神经元分别介导奖励和反感。
海洋沉积物中充当活电线的细菌

多细胞生物面临的一大挑战是,为每个细胞提供食物和氧气。Nils Risgaard-Petersen及其同事报告了解决这一问题的一个令人吃惊的办法,该办法是由几厘米长的细丝状多细胞细菌Desulfobulbaceae获得的,它们生活在丹麦 Aarhus Bay的上层海洋沉积物中。这些生物似乎起活电线的作用,能够将来自深层缺氧沉积物中的有机物所产生的硫化物的电子传输给表层中可以获得的氧。这些微型活电线为未来研究提出了很多课题,并且还有可能在技术方面得到应用。