8月29日Nature杂志生物学精选

　　心脏和肺的共同发育

　　心血管和呼吸系统需要精确的共同发育来为血液的加氧形成气体交换界面，但心脏和肺是怎样一起发育得呢?现在，通过利用一系列小鼠模型来进行细胞命运分析和功能丧失分析，Edward Morrisey及其同事在心脏的后极内识别出一组多能心肺祖细胞，它们协调心脏和肺的共同发育。作者提出，心脏和肺已形成了一个复杂的、精确的共同发育过程，来确保陆地动物在出生后能够存活。

　　肿瘤生长受“长的非编码RNAs”的影响

　　几个“长的非编码RNAs”(lncRNAs) 已知在前列腺癌中过度表达。Michael Rosenfeld及同事研究了这些“长的非编码RNAs”中的两个的机制功能和生物功能，它们分别是PRNCR1 和 PCGEM1。二者都被发现依赖于特定的翻译后修饰与雄性激素受体(AR)发生相互作用，增强与AR结合在一起的增强子向目标基因启动子的成环作用 (looping)，导致基因表达增强。它们还增强前列腺癌细胞由AR-介导的增殖，并且是一个前列腺癌异种移植小鼠模型的肿瘤生长所需要的。 PRNCR1 和 PCGEM1在“去势抵抗性前列腺癌”细胞系中被上调。这篇文章中所揭示的lncRNAs在前列腺癌中的调控作用也许能为新的治疗方法开辟道路。

　　中脑中与奖赏有关的多巴胺信号作用

　　过去曾有人提出，当动物执行简单的刺激-反应任务时，在多巴胺能中脑中所观察到的阶段性活动代表着对即将到来的奖赏的一种预期。现在，Ann Graybiel及其同事演示了纹状体中一种不同形式的与奖赏有关的多巴胺信号作用。采用循环伏安法，他们发现穿越迷宫来获得奖赏的动物的多巴胺信号延长了。这些反应随动物与其目标的接近在稳定增加，同时也随奖赏的距离和大小按比例变化。这些信号可能代表着(对于获得奖赏的)驱动力，有助于我们认识多巴胺在长时间的、由目标引导的行动中所起作用。

　　肠道微生物群丰富程度对健康的影响

　　肥胖是心血管病、糖尿病、骨质疏松症和包括一些癌症在内的其他疾病的一个风险因素。必须有其他影响因素存在，才能确定肥胖者会患哪种代谢疾病。本期 Nature上两篇论文分析这些因素中的一个所起作用，这个因素就是肠道微生物群的丰富程度。Le Chatelier等人分析了非肥胖者和肥胖者的肠道微生物基因组成，发现在基因和种类丰富程度上存在显著差别。丰富程度较低人士的肥胖程度、胰岛素抗性、血脂异常和炎症程度都有所提高。微生物丰富程度较低的肥胖者比微生物丰富程度较高者更容易增加体重。作者还发现，仅仅对少数几种细菌标记进行分析，就足以区分细菌丰富程度的高低。Cotillard等人对肥胖或超重人士由饮食诱导的体重降低和采用使体重保持稳定的干预措施过程中的肠道微生物特征进行了监测。他们报告说，高纤维食物(如水果和蔬菜)的消耗增加导致细菌丰富程度增加，并且改善一些与肥胖相关的临床症状。该发现支持将饮食与肠道微生物群的组成联系起来的以前的研究工作，并且说明通过适当的饮食也许能实现永久性的改变。

　　防止复制叉的碰撞

　　沿一个DNA链向相反方向运动的两个复制叉之间的碰撞，预计会经常发生在具有多个复制起源的真核细胞中。Christian Rudolph等人利用一个细菌系统来观察这种碰撞对细胞的影响。他们发现，碰撞点可被用来独立于一个活性来源重新启动复制，这可能具有潜在的致病效应。 RecG转位酶和几种核酸外切酶能防止这种事件的发生，从而维持基因组的稳定性。

　　浮游植物细胞大小反映大气中CO2浓度的变化

　　“钙板金藻”(又名球石藻，在海洋浮游生物中广泛分布)在藻类中是独特的，因为它们将碳既用于钙化、又用于光合作用。在这项研究中，Clara Bolton和Heather Stoll采用一个细胞碳流量模型发现，当二氧化碳浓度低时，这些生物将会把碳优先分配给光合作用而不是钙化，特别是在较大的细胞中。这一点反映在小球石和大球石的同位素特征之间的一个差别上，该差别在二氧化碳浓度高时会减小。这一模式可以在化石记录中看到。作者在距今大约600万年前的小球石和大球石之间发现了一个同位素分化，将此解读为细胞的碳获取对于当时二氧化碳浓度的普遍下降的一种临界反应。