Cell雜志最受關注的八篇文章（12月）

　　Cell創刊于1974年，現已成為世界自然科學研究領域最著名的期刊之一，并陸續發行了十幾種姊妹刊，在各自專業領域里均占據著舉足輕重的地位。Cell以發表具有重要意義的原創性科研報告為主，許多生命科學領域最重要的發現都發表在Cell上。本月《Cell》前十名下載論文為

　　Unveiling the Role of the Most Impactful Cardiovascular Risk Locus through Haplotype Editing

　　在過去的十年中，科學家們在數十億人的DNA中發現了一種神秘的“基因幽靈”，無論采用什么飲食，增加運動或者醫療手段，都會增加人體患上心臟病，動脈瘤或中風的風險。

　　近期，來自Scripps研究所的研究人員通過精確切割基因組中的DNA罪魁禍首，揭開了這一醫學之謎，取得了重大突破，防止與這些破壞性疾病相關的血管細胞異常。

　　而且令人驚訝的是，研究人員還發現這個存在廣泛，但卻被知之甚少的DNA區域可能“掌管”了超過三分之一的增加心血管疾病風險的已知基因，形成了一個大型的基因網絡。

　　Cell發布基因組編輯新成果：敲除這個基因位點，我們就不會患上心血管疾病？

　　The Human RNA-Binding Proteome and Its Dynamics during Translational Arrest

　　RNA分子有許多關鍵作用：信使RNA（mRNA）幫助儲存在DNA中的遺傳信息翻譯成蛋白質，人類細胞中mRNA約占RNA總數的5%；其他RNA分子不會被翻譯成蛋白質，很多必須與蛋白質相互作用，不同類型的RNA與特定蛋白質形成高度復雜的分子機器，比如核糖體。

　　“RNA和蛋白質相互作用形成一個巨大的網絡，但我們對這個網絡的確切組成還知之甚少，我們想要了解哪些蛋白質與RNA結合，不同細胞類型或應激條件，這個網絡的表現有何不同，現在，我們已經有了一種方法，使我們能夠首次研究這些問題，”DKFZ的Jeroen Krijgsveld說。

　　目前為止，針對蛋白質RNA相互作用的方法只能分析mRNAs，其他非編碼RNA（包括近兩年新發現的很多品種）與蛋白質的相互作用無法利用現有方法檢測。然而，非編碼RNAs的數量遠超mRNAs，它們的用途也相當廣泛。

　　這種分析所有類型RNA與細胞蛋白質相互作用的新工具名為XRNAX，利用它，科學家鑒定了數百種以前不知道的RNA結合蛋白，而且不僅能看到什么蛋白與RNA結合，還能看到它們的結合程度。文章還描述了當細胞暴露于毒素時的RNA結合變化。

　　《Cell》新方式搜尋RNA-蛋白質網絡

　　Mapping Local and Global Liquid Phase Behavior in Living Cells Using Photo-Oligomerizable Seeds

　　Liquid Nuclear Condensates Mechanically Sense and Restructure the Genome

　　Cell雜志上發表了來自普林斯頓大學不同部門的兩篇文章，他們報道了利用這種新工具所觀察到的無膜細胞器形成條件以及它們對細胞DNA的影響。

　　研究小組負責人、化學和生物工程學副教授Clifford Brangwynne說，研究中采用的雙光束系統對科學研究具有深遠影響。在發表文章中，它允許研究人員精確地探測細胞內相分離：細胞內混亂液體物質轉變為功能性細胞室（又稱無膜細胞器）的過程。

　　諾貝爾獎得主、麻省理工學院Koch綜合癌癥研究所教授Phillip Sharp（未參與本研究）評論這些發現正在促進我們對無膜細胞器的理解。“Brangwynne等人發明了一種新方法來研究蛋白質之間相互作用如何動態地形成具有活細胞相變特性的凝析油。這兩篇論文突出了物理學與細胞生物學交界層面令人興奮的發現，這些發現將導致癌癥和阿爾茲海默癥等疾病的新療法。”

　　兩篇《Cell》、兩個神器“照亮”無膜細胞組成

　　Irisin mediates effects on bone and fat viaaV integrin receptors

　　運動有助于增強骨骼，但其中的機制究竟是什么，科學家們至今不清楚。

　　12月13日發表在Cell上的一項研究指出，被稱為“運動激素”的irisin（虹膜素）能作為一種信號，在肌肉和骨骼組織之間傳遞，啟動新骨細胞替換舊的或受損骨細胞的過程。研究人員還在脂肪和骨細胞中發現了一組稱為αV整合素的irisin受體。

　　“這是一個非常重要的發現，因為在過去幾年中，沒有人能確定這種特殊激素的受體，”塔克斯大學骨科生物學家Jake Chen說（未參與這項工作）。

　　Irisin得名于傳遞信息的彩虹女神Iris，是哈佛醫學院的細胞生物學家Bruce Spiegelman發現的。但是這種這種激素受到了許多質疑，一些研究團隊沒能檢測到運動后人體Irisin的增加，一些是無法理解其作用機制。自2015年以來，這些質疑在很大程度上得到了解答，當時Spiegelman研究組以及2012年首次發現Irisin的合作者使用質譜法直接檢測到了人血漿中的這種激素。

　　《Cell》：運動為何能減肥和增強骨骼？首次發現“運動激素”的作用機制

　　Conformational Activation Promotes CRISPR-Cas12a Catalysis and Resetting of the Endonuclease Activity

　　在CRISPR基因編輯技術處于風口浪尖的時候，醫學和細胞生物學界正在引發一場革命。盡管CRISPR應用前景廣闊，但是CRISPR問世后一直爭論不斷，尤其是在倫理道德和技術精確度/副作用等問題上。

　　最近，Novo Nordisk基金會蛋白質研究中心的研究人員在《Cell》發表了一篇文章，稱他們發現Cas12a可對基因編輯過程進行微調，從而取得預期效果。

　　如果我們把CRISPR比作汽車引擎，那么我們現在的工作就是繪制引擎的完整3D圖，了解它是如何起作用的，Guillermo Montoya教授說道。新知識使我們得以對CRISPR引擎進行微調，使其以各種不同方式工作，比如F1賽車或越野車。

　　《Cell》如何更好的微調CRISPR？

　　Protein interaction mapping identifies RBBP6 as a negative regulator of Ebola virus replication

　　Comparative flavivirus-host protein interaction mapping reveals mechanisms of dengue and Zika virus pathogenesis

　　格拉斯通研究所（Gladstone Institutes）和加州大學舊金山研究所（UCSF）最近發表了一篇文章，闡述這三種病毒如何與人類細胞相互作用，科學家們找到了三種病毒劫持人體細胞的關鍵途徑，并且發現了至少一種能破壞該途徑的藥物。另外，他們還證明了寨卡病毒如何引起嬰兒小頭畸形，打開了預防出生缺陷的一道新門。

　　12月13日，在《Cell》雜志發表的背靠背論文中，研究人員采用了一種名為“蛋白質-蛋白質相互作用作圖”的技術探測三種病毒，并繪制了病毒蛋白與培養皿中的人類細胞蛋白之間每個接觸點的地圖。

　　這項工作隸屬于UCSF開展的宿主病原體定位計劃，分析地圖靶向接觸點，嘗試殺死侵染病毒。

　　“我們應用系統的蛋白質-蛋白質相互作用策略，以便更好地了解三種病毒如何劫持、連線并感染人類細胞，”兩項研究的領導人、格拉斯通研究所高級研究員Nevan Krogan說。“對我來說，最有趣的是，當我看到相同的人類機器被看似非常不同的病毒和不同的致病蛋白劫持。”

　　通過比較不同病毒圖譜，研究人員發現了被幾種病毒靶向的人類蛋白。Krogan和他的團隊發現，最初用于癌癥治療的候選藥可以成功地消除人類細胞由登革熱和寨卡引起的感染。