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《自然》子刊综览

  自然的回顾

  “自然 - 方法论”
可视化蛋白质组学
低温电子断层扫描(cryo-ET)是最近才开始用于探索有机体的内部,特别是在细胞结构内,它将三维成像与样品制备相结合,保留了细胞结构的完整性,可以在近乎真实的条件下高分辨率观察大分子结构。 cryo-ET的出现使细胞器(细胞骨架,核孔复合体,核糖体等)等许多细胞内精细结构得到澄清,为生命研究开辟了一扇新的大门,同时cry-ET也逐渐成为细胞生物学研究的必要工具。科学家们发明了一种确定致病性钩端螺旋体蛋白质复合物的数量和位置的新方法。新的结果发表在“自然 - 方法学杂志”上,前几天在线发表。方法是绘制细胞内蛋白质复合物的位置并确定其成分,有助于这一功能及其在整个生物系统中复杂的机制。在给定时间和样品丰富的条件下,定量质谱可以确定样品中存在哪些蛋白质,但质谱仪不是一种可视化技术。相反,cryo-ET适合于亚细胞结构的可视化。该技术将三维成像与样品制备有机地结合在一起,保持了完整的细胞结构,从而能够在近乎真实的条件下高分辨率观察大分子结构。在称为模板匹配的过程中,可以通过比较冷冻电子断层摄影信号与其他参考结构来定位细胞中蛋白质复合物的位置。然而,由于模板匹配方法的错误真实配对的高概率,这种技术的普遍性有很大的限制。通过结合这两种方法,Ruedi Aebersold及其同事已经增加了蛋白质复合物的可视化。首先,他们使用质谱法来选择和确定适合模板的蛋白质复合物的量,然后使用低温电子断层扫描术来映射复合物。为了避免伪真匹配,他们还开发了一种统计方法来评估配对,并从错误中选择正确的配对,从而使9种不同的钩端螺旋体蛋白质以不同的数量级位置被绘制。虽然目前这种方法仅适用于钩端螺旋体等非常精细的生物体,但它只能检测相对丰富的样品中的蛋白质,而低温层析成像的进一步发展将拓宽这种视觉蛋白质组学方法的应用。白色物质是白质连接区域中的白质脑细胞体。最近,科学家发现,复杂的基于任务的学习过程,包括视觉和运动过程,可以导致大脑白质的变化,如技巧和魔法,新的结果发表在“自然 - 神经科学”大脑灰质主要由神经元组成的细胞体组成,而白质由突触组成,这些神经元细胞体相互连接,虽然以前的工作报道过,大脑随着人们学习技巧或魔法而变化,这项新的研究首次表明,同时,白质交界处已经发生了相当大的变化,为了检验白质是否在大脑中变化的想法学习新技能,Jan Scholz及其同事要求受试者在参加测试之前和之后花费六个星期的技巧并且扫描他们的大脑,对象的顶叶已经改变了,与视觉和运动功能相关。另外,研究人员发现,与训练有关的灰质改变了,其中一些改变发生在与白质相同的部位。他们推测,训练不仅影响神经元细胞体,还影响它们之间的联系。最后一次训练结束后的四周,这两个变化的图像仍然很明显,表明这些变化可以持续相当长的时间。然而,没有证据表明灰质变化幅度与白质变化幅度之间存在相关性,研究人员假设它们的演变可能是相互独立的。
“自然 - 遗传学”
与血细胞性状变化相关
最新公布的4篇独立研究小组 - 在“自然遗传学”杂志上报道说,34个新的基因位点和血细胞性状相关。新的发现提供了新的见解基因位点对血细胞性状的影响。为了帮助诊断和治疗诸如癌症,心血管疾病,代谢疾病,传染病和免疫系统疾病等许多疾病,通常需要在临床实践中测试血细胞的数量和容量。 Nicole Soranzo和Santhi Ganesh与同事一起测试了近5万名受试者的血液。同时,他们的研究还报道了25个与临床血液特征相关的基因位点,包括血红蛋白水平,红细胞数量和体积,白细胞和血小板。 Beben Benyamin,John Chambers和Jaspal Kooner与同事合作独立证实TMPRSS6基因分别与血小板水平有关,Soranzo和Ganesh也证实了这一联系。因为以前的研究表明,TMPRSS6的缺陷与缺铁性贫血和缺铁性贫血有关,新发现提示TMPRSS6参与控制一般人体内的铁水平。严重急性呼吸综合征(SARS)是由冠状病毒引起的病毒性呼吸系统疾病。现在科学家已经发现SARS病毒已经对宿主细胞蛋白质的合成产生了双重打击,新的结果发表在前几天在线发表的“自然 - 结构与分子生物学”杂志上。对宿主靶向机制的认识有助于开发治疗SARS的新途径,生命转录的过程是将核糖体携带的遗传信息与DNA复制并记录在信使RNA上,从RNA中产生蛋白质。许多病毒干扰宿主细胞的正常转录机制,并利用宿主自身的机器产生病毒蛋白,SARS冠状病毒蛋白nsp1是利用这种机制来抑制宿主细胞蛋白的产生,Shinji Makino及其同事现在提出SARS -CoV蛋白质nsp1修改宿主的转录信息和核糖体本身。这表明非典型肺炎已经对宿主的转录机器进行了叉式双重攻击

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