2016年8月12日Science期刊精华

本周又有一期新的 Science 期刊（ 2016 年 8 月 12 日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来

1. Science ：揭秘与癌症相关的钾离子通道的结构特性 机体中大部分的细胞都携带有可供钾离子穿过的表面小孔结构，通过很好地控制正电荷离子的流动，这种小孔通道就会帮助细胞维持其电荷平衡

近日，刊登在国际杂志 Science 上的一项研究报告中，来自洛克菲勒大学的研究人员就对癌症相关的钾离子通道进行了结构成像分析

研究者在很多细胞类型中都发现了一种名为 Eag1 的钾离子通道，比如大脑的神经元细胞、产生肌肉纤维的胚胎细胞以及某些肿瘤细胞等，在这些细胞中 Eag1 被认为具有促癌的效应，但目前研究者并不清楚 Eag1 通道和其它钾离子通道之间的差异以及 Eag1 离子通道的具体工作机制

这项研究中，研究者利用冷冻电子显微镜技术（ cryo-electronmicroscopy ）对 Eag1 的结构进行了解析，和其它的钾离子通道类似，当 Eag1 通道感知到电位的改变后就会开启，随后神经元就会传递信号

Eag1 通道包含了可以检测电位变化的感受器和形成小孔结构的片段， Eag1 通道的其它部分位于细胞内部，文章中研究者还想通过研究确定名为钙调蛋白的分子的结构特性，钙调蛋白可以结合 Eag1 并且使其处于关闭状态

文章第一作者 Jonathan Whicher 说道，通过分析，我们就可以发现 Eag1 和其它钾离子通道在跨越细胞膜片段结构上的差异，而这一信息或许就可以帮助我们解析通道组分如何在分子水平上发挥作用，以及其在细胞中到底扮演正常的角色还是癌性的角色

2. Science ：阳光在水面驱动有机化学反应 据新的研究报道，在水珠表面所发现的脂肪酸会与阳光起反应而形成有机分子，这在本质上揭示了一种先前未知的光解形式

这些结果会影响那些考虑气溶胶颗粒的模型，包括那些与气候变化相关的模型

一般认为，羧酸和饱和脂肪酸（它们在整个环境中都大量存在）仅与羟基自由基起反应，它们不受阳光影响

然而，先前的这些结论是基于对气相或溶解于溶液中的分子的观察

Stéphanie Rossignol 和同事在此对液 – 气相中的壬酸（ NA ）进行了研究，这些分子与表面水会有相互作用

当研究人员对液体表面的 NA 进行研究时，他们观察到，当 NA 暴露于紫外光时会形成有机化合物

他们进行了一系列的研究以对可能的污染进行校正，他们得出结论： NA 确实造成了所观察到的导致这些化合物的光化学反应

基于所观察到的光化学反应类型，作者说，类似的反应可能对所有羧酸分子都是常见的

作者们说，鉴于环境中脂肪酸如此常见，这些在气溶胶上或处于其它液体位相的光化学反应可能会对局部臭氧和颗粒形成产生显著影响

Veronica Vaida 在相关的《视角》中指出，这些先前未被重视的次级有机产物“将会影响次级有机气溶胶的质量、组成和光学特性，并转而定义这些颗粒对气候、空气品质和健康的总体影响”

该研究表明，对那些面临无家可归的人来说，临时性的财政援助计划会有引人注目的效果

仅在美国，每年都会有 2 百多万人流离失所

传统上，对抗这种困境的努力包括设立紧急庇护场所或过渡性住房服务，但在最近，政策制定者将重点放在预防无家可归的措施上，其形式为提供临时性财政援助

尽管临时性财政援助计划普遍存在，但有关它们在多大程度上真的能防止流离失所的发生则证据甚少

研究人员报告，通过财务资助而避免流离失所的人均成本大约为 1 万又 300 美元，但这笔费用比将福利更好地用于最有效者时的数额要低

4. Science ：最长寿脊椎动物奖得主是格陵兰鲨 据一项新的研究报道，格陵兰鲨的寿命至少有 400 年，它们在大约 150 岁时才达到性成熟

这些结果显示，格陵兰鲨是地球上最长寿的脊椎动物

格陵兰鲨（又称小头睡鲨）广泛分布于大西洋北部，其在成年时所达到的身长为 400-500 厘米（ 13-16 英尺）

人们对格陵兰鲨的生物学所知甚少，然而它们极为缓慢的生长速度（每年约增长 1 厘米）提示，这些鱼得益于格外长的寿命

确定某物种年龄的传统方法涉及对钙化组织的分析，但这一特征在格陵兰鲨中十分稀少

因此，为了确定这个物种的平均年龄， Julius Nielsen 等人对 28 头雌性格陵兰鲨的眼部晶状体使用了放射性碳测年技术，这些鲨鱼是作为副渔获物被捕捞的

他们的分析表明，格陵兰鲨的平均寿命至少为 272 年

本研究中的 2 头最大的格陵兰鲨的身长为 493 厘米和 502 厘米，对它们的寿命估计分别为 335 岁和 392 岁

作者说，更重要的是，因为先前有报道提示，该种鲨鱼的雌性要到身长超过 400 厘米时才能达到性成熟，因此其相应的年龄应该至少有 156 岁

基于这些结果显示，格陵兰鲨是地球上已知的、最长寿的脊椎动物

5. Science ：睡眠不足和生物钟对人大脑反应的局部调节 由于轮班工作、飞行时差反应、睡眠障碍和衰老等经历的睡眠剥夺导致健康很多方面发生恶化

当我们整个晚上保持醒着时，认知会快速地和大幅度地恶化

为了研究失眠期间大脑反应的时间历程， Vincenzo Muto 等人对保持更长时间清醒的志愿者进行扫描，在此期间，生物钟和自我平衡的驱动力差异性地影响局部大脑区域

6. Science ：人工构建神经元群集 几十年来， Donald Hebb 假设 — 神经元共激活导致神经元群集（ ensembles of neurons ）形成 — 已让神经科学家们深受启发

实验性构建这种群集在技术上一直充满挑战

利用具有单细胞分辨率的双光子光遗传刺激（ two-photonoptogenetic stimulation ）技术， Luis Carrillo-Reid 等人发现反复激活一组神经元会构建一种印刻在大脑回路中的神经元群集

在一种被称作模式完成（ pattern completion ）的现象中，激活单个神经元能够导致整个群集唤醒

这种人工构建的神经元群集持续几天时间，而且可能能够在不用干扰内源性大脑回路的情形下在较晚的时间点受到重新激活

7. Science ：阻断 SPT4 基因表达或有助治疗神经退行性疾病 肌萎缩性脊髓侧索硬化症和额颞叶痴呆症是最为常见的由 C9orf72 基因发生突变导致的神经退行性疾病

这种突变是一种在非编码区域中发生的六核苷酸重复序列扩增

这种扩增的六核苷酸重复序列（ GGGGCC ）产生有义 RNA 转录本和反义 RNA 转录本

这些转录本在病人细胞中堆积，似乎隔离开 RNA 结合蛋白

这些有义和无义转录本也会经翻译后产生二肽重复蛋白，这些蛋白易于发生聚集，能够在大脑和脊髓中堆积在一起

最终，因在神经元和神经胶质细胞中 C9orf72 表达下降导致的功能丧失能够导致疾病产生

在一项新的研究中， Nicholas Kramer 等人发现通过阻断单个基因 SPT4 靶向作用于这些有义和反义转录本，会降低这些病理特征，从而缓解人神经细胞发生功能退化

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