【1】Nature重大突破：開發只需一年兩次給藥的HIV藥物
doi：10.1038/s41586-020-2443-1
科學家報告說，一種可能每年只服用幾次的愛滋病藥物已經取得初步進展。這種名為lenacapavir的試驗性藥物，只需注射一次，就能降低一小群患者血液中愛滋病病毒的水平。它能夠在超過六個月的時間裡保持血液中的有效藥物水平。這一切都增加了有一天只需一年兩次給藥就能得到愛滋病治療的可能性。
研究報告的合著者Martin Rhee博士說，目前治療HIV的口服藥物組合療法通常效果很好，這種療法通常被稱為"雞尾酒療法"。"但患者經常說，隨著時間的推移，每天服用藥片可能會成為一種負擔，"Rhee說，他是吉利德科學公司(Gilead Sciences， co .)臨床研究的負責人，該公司正在開發lenacapavir。因此，人們希望長效的愛滋病藥物能夠"使人們不再每天服用藥物"。
【2】Nature：科學家發現維持細胞外蛋白質健康的新方法
doi：10.1038/s41586-020-2461-z
隨著機體年齡增長，尤其是在諸如阿爾茲海默病等神經變性疾病中，蛋白質會易於發生錯誤摺疊，並且會在細胞內外進展成為有害的堆積物，其中分泌性蛋白在調節機體功能和抵禦感染上扮演著關鍵角色，近日，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自圖賓根大學等機構的科學家們通過研究揭示了一種阻斷分泌性蛋白在細胞外部形成堆積物的分子機制，相關研究結果表明，在體液中保持蛋白質的形狀或能有效幫助抵禦機體衰老和感染。
機體會利用蛋白質來作為細胞內的基本元件，但比如在酶類形式中，蛋白質則負責多種機體代謝過程，為此，構成蛋白質的長鏈胺基酸就必須摺疊成為正確的三維形狀；多年來科學家們一直重點研究細胞內部蛋白質的質量控制機制，其能幫助有效避免錯誤蛋白質的聚集，但諸如錯誤摺疊的堆積物則常常發生在細胞外部，目前研究人員並不清楚這些錯誤摺疊的蛋白質堆積物是如何被調節的，因為在諸如小鼠等實驗動物中很難調查這一過程。
【3】Nature：腸道菌群所產生的神經遞質或能調節宿主機體的感知行為
doi：10.1038/s41586-020-2395-5
近日，一項刊登在國際雜誌Nature上題為「A neurotransmitter produced by gut bacteria modulates host sensory behaviour」的研究報告中，來自布蘭迪斯大學等機構的科學家們通過研究揭示了腸道菌群所產生的神經遞質調節宿主感官行為的分子機制。動物會與包括微生物在內的複雜生物群落以共生、致病和互惠的關係共存，一些細菌能夠產生具有生物活性的神經遞質，此前這些神經遞質被認為能夠調節其宿主的神經系統活性和行為，然而，目前研究人員在很大程度上並不清楚這種微生物-大腦信號及其生理相關性背後的分子機制。
這項研究中，研究人員對秀麗隱杆線蟲進行研究，在其腸道中共生的普羅維登斯菌屬細菌能夠產生神經調節物質酪胺，其能繞過宿主酪胺生物合成的要求並能操控宿主的感覺決定，細菌所產生的酪胺可能會被宿主酪胺β-羥化酶轉化為章胺（octopamine），而章胺能夠靶向作用ASH痛覺神經元上的OCTR-1章胺受體，從而調節宿主機體的厭惡嗅覺反應；這項研究中，研究人員識別出了普羅維登斯菌屬細菌酪胺生物合成所需要的基因，這些基因對於調節宿主機體的行為非常必要，深入研究後，他們發現，被普羅維登斯菌屬細菌所定植的秀麗隱杆線蟲會優先在食物選擇試驗中選擇這些細菌，這種選擇偏差就需要細菌所產生的酪胺和宿主機體中的章胺信號通路。
【4】Nature重磅：科學家們在男性不育研究領域獲新成果
doi：10.1038/s41586-020-2557-5
近日，一篇發表在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自愛丁堡大學等機構的科學家們通過研究深入揭示了保護生長胚胎發育中的精子細胞免於損傷的特殊過程，或能幫助闡明遺傳信息是如何不間斷地代代相傳的；文章中，研究人員識別出了一種名為SPOCD1的特殊蛋白，其在保護早期精子前體細胞（生精細胞，germ cells）免於損傷上扮演著關鍵角色。
在發育過程中，生精細胞會經歷一種重編程過程使其容易受到一些「流氓」基因的攻擊，這些基因稱之為跳躍基因，能夠損傷生精細胞的DNA並導致男性不育；研究者Dónal O'Carroll教授表示，重編程過程對於糾正胚胎中生精細胞的發育非常必要，但卻會使其暫時容易受到跳躍基因的影響，躲避此類損傷或許就能幫助生精細胞轉化成為自我更新細胞庫，從而就會在整個成年期幫助機體產生健康的精子。
【5】Nature重大突破：生成完整的人類X染色體序列
doi：10.1038/nature03440
美國國家衛生研究院(NIH)下屬的國家人類基因組研究所(NHGRI)的研究人員製造出了第一個人類染色體的端到端DNA序列。近日發表在《自然》(Nature)雜誌上的研究結果表明，精確地生成人類染色體的鹼基序列現在是可能的，這將使研究人員能夠生成完整的人類基因組序列。"這一成就開啟了基因組學研究的新時代，"美國國家基因組研究所主任、醫學博士Eric Green說道。"產生真正完整的染色體和基因組序列的能力是一項技術壯舉，它將幫助我們獲得對基因組功能的全面理解，並為在醫療保健中使用基因組信息提供信息。"
經過近二十年的改進，人類基因組參考序列是迄今為止最準確和完整的脊椎動物基因組序列。然而，其中仍然還有數百個未知的空白或缺失的DNA序列。這些缺口通常包含重複的DNA片段，非常難以測序。然而，這些重複片段包括可能與人類健康和疾病相關的基因和其他功能元素。因為人類基因組非常長，由大約60億個鹼基組成，DNA測序機無法一次讀取所有鹼基。取而代之的是，研究人員將基因組切成更小的片段，然後分析每一個片段，每次產生幾百個鹼基的序列。這些較短的DNA序列必須被重新組合在一起。
圖片來源：Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2497-0。
【6】Nature重大進展：揭示核仁RNA聚合酶II促進核糖體合成
doi：10.1038/s41586-020-2497-0
在一項新的研究中，來自加拿大多倫多大學的研究人員發現一種名為RNA聚合酶（Pol）II的酶促進核糖體構成單元（building block）的產生，其中核糖體是根據遺傳密碼製造細胞內所有蛋白的分子機器。相關研究結果於2020年7月15日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Nucleolar RNA polymerase II drives ribosome biogenesis」。
這一發現揭示了這種酶在人細胞內產生核糖體的位點---核仁---中的一個以前不為人知的功能，在此之前人們也從未在核仁中見過這種酶。Pol II是三種RNA聚合酶之一，這三種RNA聚合酶共同能夠讓細胞將遺傳信息從DNA轉移到RNA，再轉移到蛋白。研究者Karim Mekhail說，「我們的研究重新定義了三種主要RNA聚合酶的分工：將Pol II確定為控制蛋白合成的核仁結構的一種主要因素。這也為其他科學家們提供了一種工具，以便更精確地探究整個基因組中某些核酸結構的功能。」
【7】Nature：微生物通過腸-腦迴路調節交感神經元
doi：10.1038/s41586-020-2474-7
腸道和大腦之間的聯繫監控著腸道組織及其微生物和飲食內容，調節著腸道的生理功能，如營養吸收和節律，以及與大腦相連的進食行為。因此，有可能存在檢測腸道微生物的迴路，並將信息傳遞到中樞神經系統區域，而中樞神經系統反過來又調節腸道的生理機制。
近日來自洛克菲勒大學等單位的研究人員在Nature上發文表示，他們通過結合轉錄組、循環追蹤方法和功能操作，描述了微生物群對腸道相關神經元的影響，研究人員發現腸道微生物組調節腸道外感交感神經元：微生物群的缺失導致神經元轉錄因子cFos表達增加，產生短鏈脂肪酸的細菌定植在無菌小鼠體內後交抑制腸道交感神經節中cFos的表達。
【8】Nature重大突破：史上最賣力的機器人化學家
doi：10.1038/s41586-020-2442-2
利物浦大學的研究人員建造了一個智能移動機器人科學家，它可以24-7小時工作，自己進行實驗。這是這類機器人中的第一個機器人科學家，它可以自己決定接下來要做什麼化學實驗，並且已經發現了一種新的催化劑。它有和人相似的尺寸，在標準的實驗室工作，可以和人類研究人員一樣使用儀器。
然而，與人類不同的是，這個400公斤重的機器人有著無限的耐心，可以在10維空間思考，每天工作21.5小時，只在充電時需要停下來。據Nature雜誌報導，這項新技術可以解決目前超出我們能力範圍和複雜性的問題。例如，自主機器人可以通過搜索廣闊的、未開發的化學空間來尋找清潔能源生產材料或新藥配方。
【9】Nature：發現可有效中和並保護人體的抗SARS-CoV-2抗體
doi：10.1038/s41586-020-2548-6
COVID-19大流行是對全球健康的重大威脅，尤其是醫療應對措施有限的地區。此外，我們目前對體液免疫的機制缺乏深入的了解。近日來自範德比爾特大學醫學中心和華盛頓大學醫學院等單位的研究人員從針對刺突(S)糖蛋白的大量人類單克隆抗體(mAbs)中發現了一些具有有效中和活性並完全阻斷S蛋白受體結合區域(SRBD)與人ACE2受體(hACE2)相互作用的單克隆抗體，相關研究成果發表在Nature上，題為"Potently neutralizing and protective human antibodies against SARS-CoV-2"。
研究人員表示，競爭結合、結構和功能研究允許將單克隆抗體聚類分析，以識別SRBD上不同的表位以及S蛋白三聚體不同的構象狀態。研究人員發現，這些中和單抗COV2-2196和COV2-2130可以有效識別非重疊位點，同時與S蛋白結合，協同中和真實的SARS-CoV-2病毒。
【10】Nature：簡單的DNA扭曲決定了胎盤的命運
doi：10.1038/s41586-020-2500-9
7月15日，耶魯大學研究人員在Nature雜誌上發表報告稱，哺乳動物胎盤的發育依賴於一種不同尋常的扭曲，這種扭曲將DNA的經典雙螺旋結構分離為單鏈形式。耶魯大學的研究小組還發現了一種分子調控因子，它作用在這條單鏈上，可以加速或停止胎盤的發育，這一發現不僅對妊娠疾病有意義，而且對理解腫瘤細胞是如何增殖也有意義。"胎盤組織生長非常快，刺激血管形成，並侵入鄰近組織，和腫瘤一樣，"研究者Andrew Xiao說道，他是耶魯大學幹細胞中心的遺傳學副教授和研究員。然而，與腫瘤不同的是，胎盤通過一種精確、協調和良好控制的方式生長。
在胎兒發育的最初階段，兩個相關聯的過程同時開始。當受精卵開始發育新生命的特化細胞時，另一組細胞開始在胎盤中產生血管來滋養成長中的胎兒。在很多方面，懷孕就像一個長期的炎症狀態，因為胎盤不斷地侵入子宮組織。組成生長中的胎盤的細胞DNA有一個不尋常的特性--雙螺旋結構開始扭曲。由此產生的扭轉導致基因組的某些部分斷裂成單鏈。雖然胎盤和胚胎之間的主要DNA序列是相同的，但兩者之間DNA的不同結構有助於決定細胞的命運。