盘点：7月14日Nature杂志精选文章速览

本期封面所示为来自一个单层主体石墨烯层的三个 “丝带”的并行自组装。20多年前，人们设想石墨烯可被折叠和剪切成有用形式，如一种纳米尺度的折纸。在本期Nature上，James Annett 和Graham Cross描述了一个系统，在其中单层石墨烯能通过一个折叠、滑动和撕破的过程将自身重组成三维结构。当一小片石墨烯被折叠接触到其本身时，它自然会开始滑动，并在这个过程中撕成一条带状结构，就像丝带一样。当一个动能能障消除时，这种二维材料能合并成我们更熟悉的三维分层形式。这一“剥皮” (peeling)现象的驱动因素是一个热力学机制，该机制很稳定，即便是在室温下的空气中也足以能够在大面积内发挥作用。 这些发现有望成为以机械方式促动二维材料的一个新机制以及将它们组装成复杂三维架构的一个新方式。

【2】变化中的生物季节

doi | 10.1038/nature18608

不同物种对气候的物候反应的不同使人们担心，关键物种相互作用可能会随着时间的推移去同步(desynchronize)，对生态系统功能造成一定后果。Stephen Thackeray等人利用时间跨度从1960年到2012年的超过1万个物候数据集再结合温度和降水数据对英国各地812种陆地和水生生物的气候敏感性进行了研究。物候气候敏感性的幅度和方向在不同营养级(trophic level)之间存在一个系统性差别，尽管在具有共同分类相近度(taxonomic affinity)和营养位(trophic position)的生物之间存在明显异质性。尤其是，次级消费者比初级生产者和消费者的气候敏感性更低。作者提出，不同营养级的不同物候-气候敏感性今后有可能导致季节性事件的去同步。

【3】成神经细胞瘤的一个统一的致病机制

doi | 10.1038/nature18632

MYCN基因充当神经细胞瘤的一个主致癌基因，其致癌作用是由肿瘤抑制因子 “微RNAlet-7”调控的。let-7 抑制因子LINB28被认为对MYCN的致癌作用有贡献。这篇研究报告发现了一个新的调控层，通过它，高水平的MYCN 信使 RNA针对let-7能充当一块海绵，绕过对LIN28B负调控的需要。在人类成神经细胞瘤的发展过程中，let-7的破坏可以通过包括基因丢失、LIN28B破坏或MYCN扩增在内的不同非重叠机制实现，说明它在致病过程中起一个重要作用。

【4】变成药物治疗对象的抗肿瘤目标

doi | 10.1038/nature18611

免疫调控药物如thalidomide、lenalidomide 和 pomalidomide已证明对骨髓瘤有疗效。这些药物通过 “E3泛素连接酶” CRL4CRBN 的基质受体部分 “cereblon” (CRBN)定向作用于CRL4CRBN (CUL4–DDB1–RBX1–cereblon)。在这项研究中，Mary E. Matyskiela 等人识别出一种新的免疫调控药物，即CC-885，它以一个不同的基质为作用目标，该基质就是 “翻译终止因子” GSPT1。来自患者的急性骨髓性白血病肿瘤细胞对CC-885高度敏感。作者还获得了CRBN–DDB1–CC-885–GSPT1复合物的晶体结构，发现GSPT1在其表面上以相同方式与这种酶和这种药物结合。另一个cereblon 基质，即Ikaros，也通过一个类似的结构特征与该 “药物-酶”复合物结合，这可能意味着该药物对基质增补(substrate recruitment)采用一个共同的主题。

【5】一个原恒星雪线的直接成像

doi | 10.1038/nature18612

一个原行星盘中的雪线是指与原恒星的距离，在这个距离上某种挥发性气体会凝结。在盘演变中尤为重要的是水的雪线，因为水-冰决定尘埃和小行星体凝聚的效率以及彗星、冰质巨型行星和气体巨型行星的核心是否能够形成。Lucas Cieza等人报告了对V883 Ori周围的盘所做的长基线观测。V883 Ori是一个原恒星，有1.3个太阳质量那么大，正在发生一次吸积爆发。这些数据提供了一个原行星盘的水雪线的第一个直接图像，说明它在一次原恒星爆发过程中向外移动了，这对我们了解行星系统(如我们自己的地球)的形成有意义。

【6】利用一个类似 “薛定谔猫”的状态进行计量

doi | 10.1038/nature18327

海森堡的不确定性关系会诱导限制测量精度的量子波动，但通过聪明地设计量子系统，研究人员已经能够超过正常情况下由这些波动所设定的测量精度。Adrien Facon等人介绍了怎样基于一个里德伯原子中的一个类似 “薛定谔猫”的状态来构建一个高度灵敏的静电剂。就灵敏度来说，他们的静电剂能与最好的传统电场测量装置即机电谐振器和单电子晶体管相媲美。通过优化实验参数，灵敏度还可进一步提高，以进入前所未有的灵敏度范畴。

【7】哺乳动物原肠胚形成过程中的单细胞分析

doi | 10.1038/nature18633

向构成哺乳动物身体的三个主要细胞系的分化发生在原肠胚形成过程中，在此过程中细胞进入胚胎里面。引导原肠胚形成的分子事件仍不清楚，因为一次只有非常少的细胞分化，使得这一过程难以分析。人们认为，在单细胞层面分析这些事件可帮助了解器官是怎样形成的。Berthold G？ttgens及同事采用单细胞测序方法分析了来自处于原肠胚形成过程中的小鼠胚胎的超过1000个细胞的转录组，获得了关于原肠胚形成过程中早期中胚层形成的出乎意料的信息。

【8】Cloche蛋白被发现是一个转录因子

doi | 10.1038/nature18614

Cloche基因在发生突变时导致斑马鱼大部分内皮细胞和造血细胞的丢失。要确定该基因的分子身份已证明很困难，因为它在端粒上的位置与染色体末端太近。Didier Stainier及同事在相应于Cloche基因的区域采用基因组编辑方法发现Cloche蛋白是一个转录因子，对发育中的中胚层中内皮命运的诱导必不可少。这一主调控因子在迄今所识别出的与内皮相关的转录因子上游发挥作用。Cloche基因的哺乳动物同源基因能部分挽救斑马鱼突变体，这说明该基因在哺乳动物中可能保留下来了一个作用。

【9】造血干细胞中的骨髓细胞系选择

doi | 10.1038/nature18320

诱导细胞系的转录因子是怎样在造血细胞系中促进细胞命运的存在争议。细胞群层面的分析已经发现了正向反馈和相互抑制的存在，这表明细胞系选择是被波动的对抗性转录因子随机驱动的。Timm Schroeder 及同事通过活体成像和单细胞分析显示，造血干细胞所做的关于是沿megakaryocytic–erythroid 细胞系还是沿granulocytic–monocytic细胞系分化的决定并不取决于在细胞系特异性转录因子PU.1 和GATA1之间的这种随机切换，这一结论向以前关于早期骨髓细胞系选择的模型提出了挑战。

【10】Ki-67蛋白的表面活性剂活性

doi | 10.1038/nature18610

当染色体准备通过有丝分裂方式分裂时，它们会重组成单独的结构。通过一个RNAi筛选，Daniel Gerlich及同事显示，这一过程是由Ki-67介导的，后者是一种被称为 “细胞扩增标记”的蛋白，用在癌症诊断中。在核被膜分解之后，Ki-67通过起一种生物表面活性剂的作用来阻止染色体坍缩成一个团块。事实上，这一蛋白的很多生物性质与表面活性剂的性质相匹配，Ki-67似乎是通过这些性质而不是该蛋白的一个特定区域来确保染色质分离的。