5月31日《自然》雜志精選 _細胞

【5月31日《自然》雜志精選】

小鼠的心臟組織再生

以前曾有研究表明，在試管中，三個轉錄因子的一個組合可直接將心肌成纖維細胞重新編程為“心肌細胞樣細胞”（驅動心跳的細胞），Deepak Srivastava及其同事現在將這種方法用在了活體中。通過用一種逆轉錄酶病毒來向成年小鼠的心臟直接輸送轉錄因子，他們演示了非肌細胞向誘導的心肌細胞的轉化。心臟功能得到改善，有受損組織的區域收縮。多功能“肽胸腺素β4”（它能激發心肌成纖維細胞），再加上心臟重新編程因子的輸送，導致結痂區域的進一步減小和心臟功能的進一步改善。

用重新編程的細胞在活體中修復心臟

新生哺乳動物心臟在受傷后能再生，但成年哺乳動物心臟的再生能力則有限。在這項研究中， Eric Olson及其同事發現，四個轉錄因子（GATA4、HAND2、MEF2C和TBX5）構成的一種“雞尾酒”能在試管中將成年成纖維細胞重新編程為心肌細胞。然后，他們將同樣方法用于活體中，利用一種逆轉錄酶病毒來將轉錄因子輸送到小鼠的心臟中，發現這四個轉錄因子的表達會將非肌細胞重新編程為心肌細胞，同時減輕心肌梗塞后的心臟功能失調。

干細胞隨年齡增長而減少

在果蠅的睪丸中，一組被稱為“apical hub”的細胞分泌自我更新因子Upd，它促進肝細胞的維持。現在， Leanne Jones及其同事發現，在演化上保留下來的RNA結合蛋白Imp能穩定Upd信使RNA ，從而有助于干細胞小環境的維持。在衰老過程中，Imp被微RNA let-7作為目標，造成Imp表達下降、Upd被內生小干涉RNA降解以及干細胞的維持水平隨年齡增長而下降。

能進行高精度光譜校準的天文梳

天文光譜的精確校準，是太陽系外恒星觀測及宇宙學取得進展的關鍵。這里報告的一項進展有可能為未來激動人心的發現（也可能包括與地球大小相當的太陽系外行星的發現）鋪平道路。精確校準是一個光譜是否有效的關鍵， “激光頻率梳”（它們能夠發射出一個由間隔相等的光譜線構成的“梳子”，以此為背景可對目標進行測量）對這項工作來說可能就是理想的工具。在這篇論文中，Wilken等人介紹了一種特意建造的“天文梳” ，它能做到天文觀測所需的重復性和準確性。他們用它來校準安裝在智利La Silla天文臺的3.6米望遠鏡上的HARPS的光譜。本文作者們通過監測恒星HD 75289和計算其相伴行星的軌道演示了這種組合方式的威力。

DNA拼圖的設計和自組裝

程序化的DNA自組裝被廣泛用來生成納米大小的結構。模塊化的策略可望實現簡單性和多功能性，但不宜將大量小鏈組裝成預先確定的、復雜的形狀。Peng Yin及其同事通過設計一個“分子畫布”克服了這一問題：該“分子畫布”實際上是一個長方形結構，由單鏈“瓦片”組裝而成，每個“瓦片”包含一個短的、獨特的42-堿基DNA鏈，這個短鏈折疊成一個“3納米乘7納米”的“瓦片”，附著到相鄰的4個“瓦片”上。通過簡單地將相對應的被目標形狀覆蓋的像素的那些鏈混合，再將沒有相應像素的鏈排除，就可以生成畫在“畫布”上的一個所想要的形狀。通過相對應的一個310-像素“畫布”的一大組鏈，該研究小組隨后生成了超過100個各不相同的、復雜的二維形狀。

功能性基因組在重組中受到保護

PRDM9（一個組蛋白H3甲基轉移酶）被認為通過序列特異性結合來決定重組熱點的位置。通過對攜帶不同Prdm9等位基因的小鼠中的熱點進行全基因組分析，Galina Petukhova及其同事得出結論認為，PRDM9決定小鼠基因組中幾乎所有熱點的位置，假常染色體區域中的那些熱點除外。對在沒有PRDM9的小鼠和野生型小鼠中的重組啟動點的優先位置所作的對比，顯示了PRDM9蛋白在將重組機制與基因啟動子區域和其他功能性基因組元素隔離中所起的一個出乎意料的作用。

田天中國科學報