Cell雜志最受關注十篇文章（10月）

　　Cell創刊于1974年，現已成為世界自然科學研究領域最著名的期刊之一，并陸續發行了十幾種姊妹刊，在各自專業領域里均占據著舉足輕重的地位。Cell以發表具有重要意義的原創性科研報告為主，許多生命科學領域最重要的發現都發表在Cell上。本月《Cell》前十名下載論文為：

　　Hallmarks of Cancer: The Next Generation

　　這篇綜述性文章的重要性可從其長期占據榜單中窺見一斑：Weinberg教授繼之前的癌癥綜述后，又發表了一篇升級版綜述——Hallmarks of Cancer: The Next Generation，這篇同樣也是與Douglas Hanahan合作的論文長達29頁，簡述了最近10年腫瘤學中的熱點和進展，包括細胞自噬、腫瘤干細胞、腫瘤微環境等等，并且將原有的腫瘤細胞六大特征擴增到了十個，這十個特征分別是：

　　自給自足生長信號（Self-Sufficiency in Growth Signals）；抗生長信號的不敏感（Insensitivity to Antigrowth Signals）；抵抗細胞死亡(Resisting Cell Death)；潛力無限的復制能力(Limitless Replicative Potential)；持續的血管生成(Sustained Angiogenesis)；組織浸潤和轉移(Tissue Invasion and Metastasis)；避免免疫摧毀(Avoiding Immune Destruction)；促進腫瘤的炎癥（Tumor Promotion Inflammation）； 細胞能量異常（Deregulating Cellular Energetics）；基因組不穩定和突變（Genome Instability and Mutation）。

　　Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants

　　這篇文章為著名學者朱健康研究員的綜述文章，他指出今天的科學研究發展為我們帶來了分子生物學、基因組學和 CRISPR 基因編輯技術的重大進展，但許多關于植物脅迫信號轉導通路，也就是細胞如何感知環境變化，做出生物應答的這個過程依然是個謎。

　　科學家們常常通過沉默或者剔除一個基因來了解它的功能，但是對于植物來說，許多基因都行使著相同的功能，敲除一個植物基因，另外一個基因就會替代它，因此很難弄清楚基因和其功能之間的關聯。此外，植物細胞對脅迫的感知是通過其不同的組成元件的，這也增加了研究復雜性，比如說細胞膜、葉綠體或細胞核，都能整合起來，開啟防御應答信號。

　　不過朱教授實驗室找到了解決這個問題的一個方法，他們發現了一個核心途徑：SOS，也就是植物中的一種非生存信號途徑，這一途徑參與了植物對過量土壤鹽分的感應與應答。中科院學者最新Cell文章

　　Co-evolution of Hormone Metabolism and Signaling Networks Expands Plant Adaptive Plasticity

　　科學家揭示出了通常被忽視的小分子：紅花菜豆酸 ( phaseic acid )一種意外的作用，紅花菜豆酸在歷史上一直被視作是植物中的一種無活性的副產物——是代謝的一個盡頭。新研究發現表明，紅花菜豆酸和它的受體有可能共同進化變得對抗旱性和其他生存性狀至關重要，并有可能幫助開發出可耐受氣候改變造成的自然災害的，一些新的、更強壯的作物。

　　資深研究員、Salk研究所Jack H. Skirball化學生物學與蛋白質組學中心教授Joseph Noel說：“過去有一些跡象表明，紅花菜豆酸并不僅僅是一個無活性的旁觀者，而是一種發揮重要作用的植物激素。現在，利用一系列先進的生物學方法，我們更令人信服地證實了，紅花菜豆酸有可能對生存極為重要。”

　　Enhancer Variants Synergistically Drive Dysfunction of a Gene Regulatory Network In Hirschsprung Disease

　　約翰霍普金斯大學的研究人員通過解析一種罕見復雜的多基因疾病：Hirschsprung癥，發現了更深層次的遺傳機制，即這種疾病的患者是由于體內某個特殊基因的基因調控序列發生了多個突變，也就是說這些突變破壞了整個基因網絡的協同功能。

　　Chakravarti表示，“我們認為基因都是各過各的，但實際上它們不可能是單獨存活。相反大家族中多個基因與調控元件都生活在同一條染色體上，不斷的發生相互作用，每一個都有其自己的工作，但是都需要協同作用，完成一項基因功能，如果其中一個受到干擾，其它的也無法置身事外。”Cell新突破：基因“暗物質”的另一層功能

　　Live Cell Imaging Reveals the Dynamics of Telomerase Recruitment to Telomeres

　　由諾獎得主、科羅拉多大學癌癥中心研究員、BioFrontiers研究所主任Thomas Cech博士領導的一項研究，利用CRISPR基因編輯技術和活細胞、單分子顯微鏡第一次實時觀察了端粒酶和端粒之間的至關重要的互作。

　　研究小組采用CRISPR DNA基因編輯技術將一個密碼子插入到生成端粒酶的基因中使得這一過程可見。插入的密碼子生成了熒光蛋白，其附著在端粒酶上。隨后研究小組利用所謂的納米顯微鏡看到了這種熒光蛋白。

　　Kinetic analysis of proteinstability reveals age-dependent degradation

　　一些蛋白行為異乎尋常：越“老”，生命周期越長，來自德國Max Delbrück分子醫學中心（MDC）的研究人員發現這個近乎悖論的規律，他們追蹤了mRNA翻譯成編碼蛋白過程中出現的上千個分子的生命周期，為揭示某些基因多余拷貝相關疾病提出了新觀點。

　　在這項研究中，MDC，馬普研究院等處的研究人員通過質譜分析方法追蹤了人和小鼠培養細胞中的蛋白生命周期，質譜技術幫助他們觀察不同時間里特殊分子的生成和定位，從而研究人員發現細胞最初會生成過量數目的多種蛋白，然后大部分蛋白立即被降解了，剩余的保存下來，并長期穩定發揮作用。

　　這解釋了一個基因有多個拷貝，但為何不會像科學家們原本認為的出現多個拷貝的蛋白。比如說三體綜合征——機體出現三個染色體拷貝，正常情況下只有兩個，這種疾病的患者會過量表達染色體上基因的編碼蛋白，這通常會導致失衡，和細胞內部壓力。蛋白質的生命，愈老彌堅

　　Loss of the HVEM Tumor Suppressor in Lymphoma and Restoration by Modified CAR-T Cells

　　最近有很多關于免疫治療和使用嵌合抗原受體（CAR）T細胞的研究報道。從歷史觀點上說，CAR T細胞免疫療法，旨在通過給免疫系統提供信息以使它們更好地識別外源物和攻擊它們的腫瘤細胞，而增強免疫系統。最近，由紀念斯隆-凱特林癌癥中心（MSK）的Hans-Guido Wendel和法國雷恩大學Karin Tarte合作帶領的一項新研究，闡明了CAR T細胞一個未開發的潛力——作為靶向給藥載體，可以作為一個“微型藥房”用于精確的藥物傳遞。CAR-T細胞免疫療法獲重要突破

　　Human SRMAtlas: A Resource of Targeted Assays to Quantify the Complete Human Proteome

　　人類SRMAtlas是靶向識別及可重復性定量預測人類蛋白質組中所有蛋白的一些高度特異性質譜測定法的一個匯編目錄，包括針對許多剪接變異體、非同義突變和翻譯后修飾的檢測方法。研究人員采用稱作為選擇性反應監測的技術，利用166,174個已充分確定特征的化學合成水解肽段（roteotypic peptides）開發出了這些檢測方法。

　　這一SRMAtlas資源在http://www.srmatlas.org免費公開提供，將讓一些重點、假設驅動及大型蛋白質組規模的研究獲益。由于在理論上現在可以鑒別和定量任何樣本中所有的蛋白質，研究人員預計這一資源將會大大推動基于蛋白質的實驗生物學來了解疾病轉變和健康軌跡。

　　Into Thin Air: How We Sense and Respond to Hypoxia

　　今年拉斯克基礎醫學研究獎的三位學者William Kaelin、Peter Ratcliffe、Gregg Semenza，致力于人體和大多數動物細胞感知與適應氧氣變化的機制研究。

　　氧氣在我們生活中扮演了重要的角色，比如當我們在高海拔地區活動時，身體會出現異常變化，人體的新陳代謝發生變化，開始生長出新的血管，制造新的紅細胞。這幾位科學家們想做的正是找出這種身體反應背后的基因表達，為什么在氧氣含量低的時候，腎臟細胞中的某種基因會開啟，其中Semenza所發現的開關是一種很普通的蛋白質，叫做缺氧誘導因子 (Hypoxia-inducible factors, HIF)。自在上世紀90年代發現HIF-1α以來，Semenza及其研究小組一直從事HIF-1α研究，在不同類型的細胞中精確尋找被這一活化蛋白促進或抑制的大量基因。

　　Enhancer Control of Transcriptional Bursting

　　普林斯頓大學的研究人員領導的一項新研究提出，零散的基因活性爆發并非是偶然事故，而有可能是遺傳調控的重要特征。研究人員發現稱作為增強子的DNA片段可以提高這種爆發的頻率，表明這種爆發在基因控制中起作用。

　　研究人員分析了正經歷DNA轉錄的果蠅胚胎視頻，他們發現將啟動子置于相對于靶基因不同的位置可導致爆發頻率的顯著改變。