2020年7月30日訊/
生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年7月24日）發布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。
圖片來自Science期刊。
1.Science：重磅！分子伴侶介導的自噬調節胚胎幹細胞的多能性，有望開發新的再生療法在一項新的研究中，來自美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究人員發現胚胎
幹細胞中稱為CMA（chaperone-mediated autophagy, 分子伴侶介導的自噬）的自噬過程可能作為修復或再生受損細胞和器官的新型治療靶點。相關研究結果發表在2020年7月24日的Science期刊上，論文標題為「Chaperone-mediated autophagy regulates the pluripotency of embryonic stem cells」。
這項新的臨床前研究首次展示了胚胎
幹細胞如何將CMA保持在低水平，以促進這種自我更新，而且我們揭示了兩種可能操縱胚胎
幹細胞自我更新和分化的新方法來關閉這種抑制，以增強CMA活性和讓它們分化成特化細胞。
論文通訊作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院癌症生物學教授Xiaolu Yang博士說，「對於希望開發組織或器官再生療法的人們來說，這是幹
細胞生物學領域的一個耐人尋味的發現。我們揭示了兩種可能操縱胚胎
幹細胞自我更新和分化的新方法：CMA和一種由CMA調節的稱為α-酮戊二酸（alpha-ketoglutarate）的代謝物。合理幹預或引導這些功能可能是提高
再生醫學方法效率的有力途徑。」
2.Science：詳細解讀預防下一次大流行病所需採取的措施和付出的經濟成本迄今為止，COVID-19造成的損失至少為2.6萬億美元，並且可能是這個數字的10倍。這是100年來全球最大的一次大流行病。在出現6個月後，它已經造成60多萬人死亡，並正在對全球經濟產生重大影響。美國普林斯頓大學生態學和進化生物學教授Andrew Dobson問道，「 如果要防止這種情況再次發生，需要花費多少錢？為實現這一目標需要採取哪些主要行動？」他和美國杜克大學的同事Stuart Pimm組建了一個研究團隊來尋求答案。
如今，這個研究團隊在2020年7月24日的Science期刊上發表了一篇標題為「Ecology and economics for pandemic prevention」的政策論壇文章。在這篇文章中，這個由流行病學家、野生動物疾病生物學家、保護工作者、生態學家和經濟學家組成的多學科團隊認為，每 年300億美元的投資將很快就能收回成本。
Pimm說，「本世紀以來，至少還有4種病毒性病原體出現在人類群體中。預防方面的投資很可能是未來人類健康和全球經濟的最佳保險。」
3.Science：在COVID-19大流行期間，生育率可能會下降縱觀歷史，戰爭和饑荒導致的死亡率飆升之後，出生率會增加，而西班牙流感導致生育率暫時下降，然後在「嬰兒潮（baby boom）」期間恢復。在一項新的研究中，來自義大利博科尼大學的Arnstein Aassve、Nicolò Cavalli、Letizia Mencarini和Samuel Plach和佛羅 倫薩大學的Massimo Livi Bacci發現與這一歷史趨勢相反的是，COVID-19衛生緊急事件似乎將導致生育率下降，卻沒有過去導致生育高峰的因素。相關研究結果發表在2020年7月24日的Science期刊上，論文標題為「The COVID-19 pandemic and human fertility」。
這些作者強調了人口發展和人口轉型階段的差異，以便從現有研究中準確地得出結論。Arnstein Aassve說，「雖然很難做出精確的預測，但一個可能的情況是生育率將下降，至少在高收入國家和短期內會如此。」
4.Science：探究COVID-19以及緩解和抑制策略對中低收入國家的影響由SARS-CoV-2病毒引起的COVID-19大流行是對全球健康的重大威脅，截至2020年5月26日，全球已確認540萬例病例和34.4萬例死亡。迄今為止，各國的經驗都強調了COVID-19疫情給國家衛生系統帶來的巨大壓力，即使在資源相對豐富的環境下，對重症監護室床位和機械呼吸機的需求也會迅速超過它們的供應。這對資源匱乏的環境有潛在的深遠影響，這是因為在這樣的環境中，醫療護理和相關資源（如氧氣）的質量和可獲得性通常較差。
在一項新的研究中，來自英國帝國理工學院、倫敦衛生與熱帶醫學院、牛津大學、利物浦熱帶醫學院和美國布朗大學的研究人員試圖了解可能導致COVID-19大流行在中低收入國家產生不同影響的因素，並評估在當前全球流行病狀況下，這些國家可能採取的抑制和緩解策略。相關研究結果於2020年6月12日在線發表在Science期刊上，論文標題為「The impact of COVID-19 and strategies for mitigation and suppression in low- and middle-income countries」。
這些研究人員結合人口學、接觸模式、疾病嚴重程度、衛生保健能力和質量方面的數據，以了解COVID-19疫情的影響並為針對它的控制策略提供信息。低收入國家的較年輕人口可能會降低總體風險，但有限的衛生系統能力加上更密切的代際接觸在很大程度上抵消了這種好處。減緩但不阻斷傳播的緩解策略仍將導致COVID-19流行病迅速淹沒衛生系統，低收入國家由於可用的醫療服務較差而出現大量超額死亡。迄今為止，在已經開展抑制工作的國家中，低收入國家行動較早。然而，在這些情況下，需要維持或更頻繁地啟動這一行動，以保持疫情在現有的衛生能力的控制之下，這將對這些國家更廣泛的健康、福利和經濟產生相關的有害後果。
5.Science：通過模擬測試生化數據細胞模型能否審核來自不同來源的大量數據集？Macklin等人探討了是否可以用一種綜合數學模型來驗證或發現大腸桿菌的大量數據中的衝突，這些數據來自於數百個實驗室的數千篇論文。雖然大多數數據是一致的，但也有一些數據不能適應已知的生物學結果，比如RNA聚合酶和核糖體的產量不足以產生可測量的細胞倍增時間。其他分析表明，對於一些必需蛋白來說，在細胞的一生中可能沒有RNA被轉錄或翻譯，但在沒有某些酶的情況下，可以通過早期產生的穩定代謝物庫維持生命力。
6.Science：探究維京時代的天花病毒人類具有顯著的抵禦傳染病肆虐的能力。天花曾使數百萬人喪生，但卻推動了Jenner發明的疫苗接種，這最終導致這種病毒在1980年宣布被消滅。為了調查天花的歷史，Mühlemann等人從> 31000～150年前的1867具人類遺體中獲得了高通量的鳥槍測序數據。出現了13個陽性樣本，其中11個是北歐維京時代的人（公元6至7世紀）。雖然這些序列是不完整的，但有4個可以用來推斷系統發育樹。這顯示了明顯的維京時代譜系，有多個基因失活。該分析將人類最早感染天花的日期推後了1000年左右，並揭示了一個以前未知的病毒分支的存在。
7.Science：解析出人類內質網膜蛋白複合物的三維結構膜蛋白佔人類
蛋白質組的四分之一，是細胞與細胞之間通信、信號轉導和運輸的所有方面所必需的。膜蛋白生物發生的缺陷是各種人類疾病的根源，而且一半的治療性藥物都是靶向一種完整的膜蛋白。Pleiner等人描述了人類內質網膜蛋白複合物的低溫電鏡結構，其中這種複合物是一個參與內質網種膜蛋白生物發生的大型低聚組裝物。該結構有助於解釋這種複合物如何捕獲新生蛋白然後將所產生的新生蛋白插入脂質雙層，這就闡明了一個具有廣泛生物醫學意義的基本生物過程的分子細節。
8.Science：一種基於進化的設計分支酸變位酶的模型蛋白序列包含了明確它們的三維結構和功能的信息，對序列家族的統計分析已被用來預測這些特性。在序列數據的基礎上，Russ等人利用考慮到胺基酸位置的守恆性和胺基酸對在進化過程中的相關性的統計模型，預測新的有蛋白家族特性的人工序列。對於分支酸變位酶（chorismate mutase）家族的代謝酶而言，這些作者通過實驗證明這些人工序列顯示出類似天然的催化功能。鑑於這些模型獲取了大量的不同序列，這類基於進化的統計方法可能導尋找具有化學活性發生變化的功能蛋白。
9.Science：衣康酸是Rab GTPase細胞自主宿主防禦途徑對沙門氏菌的效應物髓系細胞（myeloid cell）可以利用一種稱為Rab32的Rab家族鳥苷三磷酸酶限制細胞內細菌病原體（如沙門氏菌）的複製。然而，其中的基本機制仍不清楚。Chen等報導，Rab32及其交換因子BLOC3與烏頭酸脫羧酶1（aconitate decarboxylase 1, IRG1）相互作用。這種複合物使得IRG1的抗菌產物衣康酸（itaconate）從線粒體直接遞送到含沙門氏菌的空泡中。空泡中的衣康酸濃度與
細菌存活率相關，這就突出了這種代謝產物在感染過程中的生物相關性。在大腸桿菌感染的細胞中的類似發現表明，這是一個更普遍的現象，在這種現象中，線粒體和Rab32途徑在抗菌宿主防禦中發揮了關鍵作用。
10.Science：對早期加勒比海人的基因組研究加勒比海地區的人類定居和前歐洲加勒比海人之間的
遺傳關係仍然是一個謎。N?gele等人在研究了93個可追溯到約3200～400年前的古人基因組後，認為至少有三個獨立的定居事件，包括一個以前未知的定居浪潮，與北美的輻射事件有關。兩種更古老的譜系在古巴共存，但在基因上是完全獨立的，後來從南美的第三種群體遷入該地區。這項研究不僅為加勒比海地區的人類定居提供了信息，也為人類在美洲地貌上更廣泛的洲際輻射提供了見解，包括跨越實質性的水邊界。
11.Science：探究竹節蟲如何獲得它們的顏色Timema屬的竹節蟲在顏色上表現出變化，這很可能是由於對它們的植物宿主的偽裝選擇。一些物種只有棕色或只有綠色，而其他物種則從紅粉色到綠色再到棕色。為了確定這種變異的
遺傳學基礎，Villoutreix等人對大多數現存的加州Timema物種進行了測序，並發現了一種與某些物種的綠色體色相關的缺失。然而，這種缺失似乎僅限於北加州Timema支系，南加州Timema支系中更多的物種保留了這個位點。在這些南方物種中，非綠色體色很可能是由突變引起的。即使在關係密切的Timema物種之間，適應性進化也可以從不同的進化過程中趨向於同一表型。
12.Science：細胞生長稀釋細胞周期抑制劑Rb，從而觸發細胞分裂人們繼續努力揭示長期以來尋找的細胞協調生長和分裂以保持恆定大小的機制。Zatulovskiy等人提出，人細胞能感知視網膜母細胞瘤家族蛋白Rb的濃度。Rb本身作用於轉錄因子，以抑制細胞周期的進展。隨著細胞的生長，Rb的濃度通過稀釋而降低，細胞就可以進行分裂。在Rb基因雜合缺失或純合缺失的小鼠中，隨著每個Rb等位基因的丟失，肝細胞的大小減少，而且細胞大小的可變性在增加。
13.Science：藥物製劑中的賦形劑可能並非都是惰性的大多數藥物製劑主要由稱為賦形劑（excipient）的非活性成分組成。賦形劑在動物研究中進行了測試，在允許的濃度下不表現出毒性，但它們與分子靶點之間的相互作用尚未得到系統的探討。Pottel等人通過結合大規模計算篩選和靶向實驗測試來研究賦形劑的活性。他們發現38種賦形劑對44個靶點具有活性。有幾種賦形劑在預測組織水平毒性的細胞盤（cell panel）中具有活性，而且有兩種賦形劑在體內達到的濃度與它們在體外的活性重疊。雖然大多數賦形劑是惰性的，但有些賦形劑的活性值得進一步考慮。（生物谷 Bioon.com）