Science杂志最受关注的文章（5月）

　　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：

　　Selective information routing by ventral hippocampal CA1 projection neurons

　　对活体大鼠进行的一项新的研究显示，海马区会选择性地将特定信息输送给其他脑部区域；海马区是脊椎动物脑部的一个与空间记忆、焦虑和奖励相关的区域。在此之前，研究人员一直想知道这些高层级脑部区域究竟是给脑部的每个部分输送信息，并任由接受部位来提取相关信息，还是它们会向脑部的不同部位分别发送信息。

　　通过在海马区揭示一个新层级的功能性组织，Stephane Ciocchi和同事的这一发现可帮助解答这个问题。当大鼠从事不同作业时，研究人员用光遗传学来监测其腹侧海马区CA1神经元。他们发现，这些神经元会直接给前额皮层输送与焦虑有关的信息，而将与目标相关信息递送给伏隔核。研究人员还发现，海马神经元具有的突起越多，它往往会更多地参与行为作业和记忆巩固。这些发现或能帮助改善脑部高层级区域间的通讯模型。

　　Structures of the CRISPR-Cmr complex reveal mode of RNA target positioning

　　细菌在与入侵者的漫长斗争中，演化出了多种防御机制，比如适应性免疫系统CRISPR/Cas。这个监控体系能在CRISPR RNA（crRNA）的引导下，靶标并降解入侵者的遗传物质。现在科学家们已经将CRISPR/Cas开发成了一种简单高效的基因编辑技术，该技术迅速应用到了生物学的各个领域，催生了大量的研究成果。

　　根据功能元件的不同，CRISPR/Cas系统可以分为I型系统、II型系统和III型系统。这三类系统又可以根据Cas编码基因的不同分为更多的亚类。已知，I型和II型CRISPR-Cas监控复合体靶标双链DNA，而III型监控复合体靶标单链RNA。

　　加州大学的研究团队通过冷冻电镜（cryo-EM）获得了天然III型Cmr复合体及其与目标RNA结合时的高分辨率结构（接近原子水平），为人们揭示了Cmr结合靶标的具体机制。这项研究发表在四月二日的Science杂志上，文章的通讯作者是Eva Nogales和Jennifer A. Doudna。Doudna是CRISPR技术的共同开发者，曾因这一技术获得了“生命科学突破奖”（Breakthrough Prize），是CRISPRZL的有力竞争者。

　　Regulatory T cells generated early in life play a distinct role in maintaining self-tolerance

　　起源于胸腺，自身免疫调控因子(Aire)蛋白控制了一个阻止免疫系统攻击自身身体的关键机制。个体的T细胞可攻击不同的物质；Aire通过生成一个mRNA转录物库，编码机体一些分化细胞类型特征性的蛋白质促进了免疫耐受。源自这些蛋白质的肽显示在胸腺髓质上皮细胞表面的主要组织相容性复合物分子上。

　　研究人员在Aire基因敲除（Aire-KO）小鼠中观察发现，在生命的最初几周，表达Aire可阻止自身免疫性多发性内分泌病-念珠菌病-外胚层营养不良综合征(autoimmune polyendocrinopathy-candidiasis-ectodermal dystrophy，APECED)个体自身免疫引起的特征性器官衰竭。这一疾病的病理学至今仍是个谜题：为什么在缺失Aire的情况下如此局限的一些组织会易于受到免疫攻击？

　　来自美国和韩国的研究人员开展了一项研究，调查了围产期表达Aire的重要性以及在成体小鼠免疫系统中它的情况有什么不同。

　　Embryo engineering study splits scientific community

　　4月18日，来自中山大学的研究人员在由Springer和中国教育部附属机构共同出版的一家期刊杂志《Protein & Cell》上发表了一篇轰动国内外科学界的研究论文。主要作者黄军就（Junjiu Huang）和同事们报告称，他们尝试采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术去改变异常人类胚胎中的基因。他们的基因编辑工作并不是太成功，导入了许多的意外突变。

　　这篇论文一经发布便引发了全球一些科学家们的激烈争论，人们在关注这些讨论的同时也很好奇这篇文章发表背后的过程.

　　Nature的编辑主任Ritu Dhand说：“这是一个迅速发展且复杂的领域——我们不能也不应该轻易地为之提供简单的政策。Nature出版集团正在咨询一些专家，针对这一问题开发出一种‘革新政策’。”

　　同时Science告诉Nature的新闻团队：“我们坚决认为，必须要从社会习俗的角度来考虑基因组编辑的潜力，必须要通过一个建立共识的过程来规划前进的道路。”

　　Paleontological baselines for evaluating extinction risk in the modern oceans

　　通过将过去2300万年中海洋物种灭绝速度的数据与人类活动和气候变迁的数据相结合，研究人员确定了地球上未来可能特别容易发生物种灭绝的特定的物种分类群和地区（它们绝大多数位于热带）。这些结果可帮助量化人类活动对海洋物种灭绝的影响，因为它们提供了一条人类出现之前的海洋物种灭绝的基线。它们还可能帮助研究人员应对一些当前及未来的对生物多样性的威胁。

　　Seth Finnegan和同事对6大生物分类群的2897个不同属生物的化石（它们包括了哺乳动物、鲨鱼和双壳贝类）进行了研究，并确定了它们内源性的（或称人类出现之前的）物种灭绝风险。研究人员发现，在过去的2300万年中，地理范围大小和系统分类是所有6组海洋生物中这类灭绝风险的可靠预测因子。他们接着对那些来自远古物种组群的现代物种属的内源性灭绝风险进行了估测，并绘出了它们的地理分布图。通过将受到人类活动和气候变化影响地区进行叠加，研究人员凸显了物种灭绝风险尤为突出的地区。这些高风险地区不成比例地集中在热带，这提示热带生态系统可能格外容易遭受物种灭绝的风险。

　　A Werner syndrome stem cell model unveils heterochromatin alterations as a driver of human aging

　　中科院生物物理所刘光慧、北京大学汤富酬以及Salk研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte等人报告了他们在干细胞衰老机理方面的一项突破性的研究成果。该研究结合多能干细胞定向分化技术、基因组靶向编辑技术、以及表观遗传组分析技术首次揭示了异染色质的高级结构失序(disorganization)是人类干细胞衰老的驱动力之一，为延缓衰老及研究和防治衰老相关疾病提供了新的潜在靶点和思路。

　　研究人员提出了“组织干细胞的加速衰老(耗竭)可能是人类早衰症的病因”的假设。基于这一假说，研究人员通过基因组靶向编辑技术使得人间充质干细胞(MSC)中的WRN基因发生纯合缺失突变，在实验室“制造”出人类早衰症特异的MSC。这些早衰症MSC不仅表现出生长速度减慢、DNA损伤反应加剧和分泌大量炎性因子等衰老指征，而且表现出内层核膜蛋白以及核周异染色质的加速缺失。通过对组蛋白共价修饰、DNA甲基化、以及RNA转录本进行全基因组扫描，研究人员发现早衰症干细胞的异染色质发生了显着的结构退行性变化，主要表现为着丝粒和端粒附近的H3K9me3“山脉”(mountains)的缺失。进一步研究发现，WRN蛋白同异染色质蛋白SUV39H1和HP1?共存于一个蛋白复合物中，该复合物具有维持异染色质和核纤层的稳定性以及阻止MSC衰老的作用。WRN的缺失导致异染色质结合蛋白的减少以及着丝粒卫星DNA的转录，进而诱发细胞衰老。通过比较健康老年人和年轻人体内分离的MSC，也可见WRN水平的下调以及核膜蛋白和异染色质结构的异常，提示异染色质的重塑可能是正常细胞衰老的驱动力之一。最后，研究发现过量表达HP1?能抑制早衰症细胞的加速衰老，因而为未来干预人类干细胞的衰老提供了可能的分子靶标。

　　Big names or big ideas: Do peer-review panels select the best science proposals?

　　一项最新研究表明，美国国立卫生研究院NIH的同行审议评分系统能精确预测相关的研究项目最终的影响将有多大，研究人员发现获得分数越高的申请人，发表论文数量也越多，被引次数也越多，而且也会申请得到越多的ZL。

　　为了评估NIH同行审议过程的有效性，Agha和Danielle Li对超过13万个研究项目基金进行了分析——在1980至2008年间，这些研究项目是由国立卫生院提供资金的。每项研究拨款都在同行评审中获得评分，研究人员分析了这些拨款的科研成果，观察项目的论文发表、论文引用和获取ZL等方面。生物通 www.ebiotrade.com

　　结果他们发现同行审议评分与研究结果密切相关，比较于评分较低的申请，那些分数较高的申请会发表更多的总体论文，引用数及ZL数也会更多。重要的是，同行审议人能在细致的分辨项目的好坏，无论申请人是否之前取得过类似的成就（如论文发表历史或机构附属等）。作者表示，这是因为在评估他或她所提的研究时，同行审议人并不会受到他们之前声誉或记录的影响，而是会对拨款申请的科学项目做出自己的判断，Agha和Li将这种能力称为同行评审人的“附加值”。