2021年1月22日Science期刊精华

2021年1月28日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2021年1月22日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

图片来自Science期刊。

1.Science论文解读！揭示湿疹和牛皮癣的发育起源
doi:10.1126/science.aba6500

在一项新的研究中，来自英国韦尔科姆基金会桑格研究所、纽卡斯尔大学和伦敦大学国王学院的研究人员构建出高度详细的皮肤细胞图谱，它揭示了发育中细胞的过程在炎症性皮肤病患者的细胞中被重新激活。他们发现，来自湿疹和牛皮癣患者的皮肤与发育中的皮肤细胞有许多相同的分子途径。这为治疗这些痛苦的皮肤病提供了潜在的新药物靶点。这些结果也为炎症性疾病提供了全新的认识，为针对类风湿性关节炎和炎症性肠病等其他炎症性疾病的研究开辟了新的途径。相关研究结果发表在2021年1月22日的Science期刊上，论文标题为“Developmental cell programs are co-opted in inflammatory skin disease”。

作为旨在绘制人体每一种细胞类型的全球人类细胞图谱（Human Cell Atlas）努力的一部分，这种新的发育中皮肤和成年人皮肤的综合图谱是全球科学家的宝贵资源。它还可能为再生医学提供一个模板，帮助科学家们在实验室中更有效地生长皮肤。

2.Science：重大进展！宿主代谢物琥珀酸促进沙门氏菌存活机制
doi:10.1126/science.aba8026; doi:10.1126/science.abf8414

在一项新的研究中，来自以色列魏茨曼科学研究所和内盖夫本-古里安大学的研究人员发现了沙门氏菌利用一种代谢物对柠檬酸循环（Krebs cycle）进行重编程以促进自身生存的方法。相关研究结果发表在2021年1月22日的Science期刊 上，论文标题为“Host succinate is an activation signal for Salmonella virulence during intracellular infection”。在这篇论文中，他们描述了他们对沙门氏菌对琥珀酸作出的反应的研究，以及揭示了琥珀酸在一般的细菌感染中可能发挥的作用。美国麻省总医院的Jason Lynch和Cammie Lesser在同期Science期刊上发表了一篇标题为“A host metabolite promotes Salmonella survival”的观点类型文章，概述了这项研究。

当细菌进入身体时，免疫系统会做出反应以便杀死它们，从而阻止它们造成损害。该反应的一部分涉及巨噬细胞的激活。之前的研究已表明，它们也会产生化学物质，引发炎症反应，以减缓这种病原体的扩散。在这项新的研究中，这些研究人员仔细观察了这一过程，以更好地理解为什么这种炎症反应并不总是在感染期间发生。

3.Science：揭示JARID2和AEBP2调节PRC2机制
doi:10.1126/science.abc3393

多梳家族酶包括参与基因抑制的染色质修饰剂PRC1和PRC2。虽然这些复合物的催化功能已为人所知，但它们的功能关系却不为人所知。Kasinath等人利用低温电子显微镜（cryo-EM）可视化观察含有泛素化组蛋白H2A（PRC1的产物）的核小体与PRC2活化辅因子JARID2和AEBP2之间的相互作用，从而为PRC2的PRC1依赖性招募提供了分子基础。他们还发现，JARID2和AEBP2通过组蛋白上的两个三甲基赖氨酸转录标记，部分克服了PRC2的抑制作用。这项研究表明，对PRC2的调节涉及PRC2辅因子和组蛋白翻译后修饰之间复杂的相互作用。

4.Science：揭示组蛋白修饰之间的交谈
doi:10.1126/science.abc6663

组蛋白修饰在真核生物基因组转录和基因沉默的复杂蛋白网络中发挥着关键作用。负责组蛋白修饰的酶在时空上对其催化活性进行微调；其中一个例子是跨组蛋白交谈，其中一个组蛋白修饰激活负责另一个组蛋白修饰的酶。Valencia-Sánchez等人表明，组蛋白H4赖氨酸16乙酰化(H4K16ac)，是解聚的、允许转录的染色质的标志，并且直接激活Dot1组蛋白H3赖氨酸79甲基转移酶。结构、生化和细胞数据解释了Dot1受到H4K16ac的调控，并展示了它如何与Dot1的第二个正向调控因子---组蛋白H2B泛素化---协调。

5.Science：蛇毒毒液从进攻到防御的变化
doi:10.1126/science.abb9303

蛇类的毒液主要用于制服和/或杀死猎物，大多数毒液有明显的促进死亡或瘫痪的作用。然而，在一类蛇类中，毒液已经进化并从捕食转变为保护。具体来说，在三种不同品系的吐毒蛇中，毒液被用来威慑捕食者。Kazandjian等人发现在这些品系中也发生了类似的适应性，将细胞毒性成分转化为一种混合物，作用于哺乳动物的感觉神经元并引起疼痛。这些作者认为，对这些品系的捕食增加导致了毒液功能的类似转变。

6.Science：反式相互作用导致雄性和雌性果蝇存在不同的表型
doi:10.1126/science.abc2745

在整个动物王国的许多物种中，雄性和雌性的表型是不同的。一个这样的例子是雄性果蝇biarmipes flies中观察到而在雌性果蝇中未观察到的翼斑。Galouzis和Prud'homme研究了X连锁yellow基因及其增强子。通过调查这个性状的遗传学，他们发现有证据表明，雄性特异性表型是由这个增强子和yellow基因之间的反式相互作用引起的。鉴于该基因在雄性(它只有一个X染色体)中只存在一个拷贝，这种反式相互作用导致它沉默。然而，在雌性果蝇中则存在两个拷贝，就不存在这种表型。因此，该基因似乎是由雄性和雌性果蝇中不同的基因组相互作用所调控的，是反式相互作用的一个例子。

7.Science：糖酵解激活PI3K信号来增强T细胞免疫
doi:10.1126/science.abb2683

当初始T细胞（naïve T cell）分化为效应T细胞（Teff）时，会在代谢上受到重编程，从依赖于线粒体氧化磷酸化过渡到有氧糖酵解。Xu等人发现，乳酸脱氢酶A（LDHA）是一种将丙酮酸转化为乳酸的糖酵解酶，在这一过程中起着关键作用。在感染了单核细胞增多性李斯特菌的小鼠体内分化出的Teff细胞通过磷酸肌苷3-激酶（PI3K）信号转导启动了LDHA表达。通过促进三磷酸腺苷（ATP）的产生，LDHA反过来促进PI3K依赖性转录因子Foxo1的失活，而Foxo1是Teff细胞有效反应所需的。因此，通过糖酵解产生的ATP的作用就像一个变阻器（rheostat ），既能测量又能调节PI3K依赖性信号转导。这种类型的正反馈回路也可以为在癌细胞中观察到的瓦博格效应（Warburg effect）提供一种机制上的解释。

8.Science：表皮氢碳化合物费洛蒙的昼夜节律调节
doi:10.1126/science.abd4359; doi:10.1126/science.abf7917

多种按蚊物种是非洲重要的疟疾传播媒介。雄性蚊子在一天中的某些时段会表现出特定物种的群居行为，以吸引雌性蚊子进行交配。Wang等人发现，代谢和免疫功能基因的转录模式明显呈现出与交配飞行群体的生理需求相关的昼夜节律。通过改变温度和光照，并敲除生物钟调控的主基因period和timeless，这些作者们在笼子实验和封闭的野外条件下，破坏了交配飞行行为。敲除节律性表达的去饱和酶（desaturase）减少了表皮氢碳化合物费洛蒙（cuticular hydrocarbon pheromone）的产生，限制了交配成功率。这些蚊子交配行为昼夜调控的关键交互成分是替代性疟疾控制策略的潜在靶标。

9.Science：酵母可以作为碳源的葡萄糖和半乳糖之间转换
doi:10.1126/science.aba0542

有些有机体可以根据环境的不同而转换代谢途径。其中一个例子是酵母，它可以在作为碳源的葡萄糖和半乳糖之间转换。Boocock等人表明，这种能力经历了选择，导致在一个物种内的一组选定的酵母菌株中维持了两种不相容的代谢途径。系统发育分析支持这两条不同的途径是由三个基因介导的，这三个基因在酵母菌种内和种间的菌株之间存在差异，很可能已经维持了1000万至2000万年。（生物谷 Bioon.com）