封面故事: 恐龙胚胎骨化石
恐龙胚胎化石极为少见，主要限于晚白垩纪。因此，人们对中国一个新发现的“早侏罗世”蜥脚类恐龙胚胎骨化石层很感兴趣。这个骨化石层距今约1.90亿-1.97亿年，是迄今所发现的最古老的这类化石层。一个为期三年的多国发掘和研究项目产生了大量胚胎骨化石，也产生了有机残留物的已知最早证据。对处于各种不同发育阶段的骨头所做研究表明，这些大型恐龙孵化时间短，还在蛋中时就开始活动筋骨了，使其发育中的骨骼为在外面的生活做好准备。本期封面所示为一块胚胎股骨的染成彩色的较薄部分，显示其内部组织和大的骨髓腔。[论文链接]
“琥珀酸盐”是一个先天免疫信号作为先天免疫反应的一部分，细菌内毒素“脂多糖”通过诱导从“氧化性代谢”向“糖分解代谢”的转变来激发巨噬细胞。Gillian Tannahill等人发现，“脂多糖”通过巨噬细胞中一个以前没有被报告过的代谢过程，即 “GABA shunt”，来提高三羧酸周期中间物“琥珀酸盐”在巨噬细胞中的水平。“琥珀酸盐”反过来又驱动关键“促炎性”细胞因子“白介素-1”。[论文链接]
多能细胞何以多能？
生物学上一个基本问题是：不同组织类型是怎样从单一干细胞发育成的？这项研究通过在小鼠单细胞层面上跟踪假设的“多能”LMPPs的命运来解决这一问题。LMPPs是lymphoid-primed progenitors的首字母缩写。Shalin Naik及其同事采用一个高度灵敏的条码方法来在活体中跟踪数百个单一LMPPs和造血干细胞的细胞系输出(lineage output)。他们发现，并不是所有假设中的“多能”祖细胞都特别能产生多种结果：相反，很多LMPPs只产生一个细胞系的细胞。作者还发现了数量之大出乎意料、具有独特树状细胞潜力的LMPPs，这说明树状细胞系与骨髓细胞系和B-细胞系是不同的。[论文链接]
MATE药物运输因子的结构
MATE（“多药物及毒性化合物外排”的英文首字母缩写）家族的运输因子使细菌病原体和癌细胞产生多药物抗性。现在，Osamu Nureki及其同事解决了来自超嗜热古菌“Pyrococcus furiosus”的一个H+-driven MATE运输因子在两个截然不同的apo-form 构形下的X-射线晶体结构，这两个构形分别是：该运输因子在抗菌药物 “norfloxacin”的一个衍生物存在时的构形和该运输因子在三个新发现的抑制性“大环肽”存在时的构形。这些结构也许可帮助推动那些能够克服对抗菌药物和抗癌药物的抗药性的MATE运输因子对抗剂的发现。[论文链接]
焦虑是怎样产生的？
BNST（终纹核，即 “bed nucleus of the stria terminalis”的缩写）是在恐惧和焦虑中所涉及的一个大脑区域，也投射到具有相反作用的其他大脑区域，其中包括奖赏反应中所涉及的区域。现在，两篇论文对小鼠BNST投射的各种不同亚区域的功能性质进行了剖析。Garret Stuber及其同事研究了BNST向“腹侧被盖区”的投射，发现glutamatergic投射和GABAergic投射对奖赏和厌恶有相反的效应。Karl Deisseroth及其同事发现，BNST的不同亚区域分别增加和减少焦虑，而且不同的投射调节焦虑的不同特征。这项工作表明，焦虑不是来自一个神经回路，而是来自产生焦虑的回路和减少焦虑的回路之间的相互作用。[论文链接]
有害微生物入侵者的识别
哺乳动物先天免疫系统通过由Toll-样受体检测在演化过程中保留下来的“与病原体相关的分子模式”(PAMPs)，来区分自身和入侵的微生物。但这还不够：不管其致病潜力有多大，所有微生物都产生PAMPs，而且先天免疫系统具有确定哪些微生物构成最大威胁的机制。本文描述了这样一个系统。沙门氏菌毒性因子SopE和来自其他病原体的肽聚糖被发现通过激发小Rho GTP酶来触发宿主免疫，而后者又是由NOD1/2信号作用通道检测的。因此，通过监测小Rho GTP酶的激发状态，一个细胞便能够识别产生毒素的入侵者。[论文链接]
海洋古生菌在蛋白降解中所起作用
海床上的沉积物是海洋中近一半微生物的家园，其中包括大量未曾在实验室中培养出来的古生菌。在这项研究中，Karen Lloyd等人发现，未曾培养出的MCG (miscellaneous crenarchaeotal group)和MBG-D (marine benthic group-D)两个类群的生物是海洋沉积物中的优势古生菌。对四个不同细胞类型所做的单细胞基因组分析表明，它们属于古生菌进化树的新分枝。所测试的全部细胞都编码“细胞外蛋白降解酶”，说明它们在缺氧的海洋沉积物中所发生的蛋白再矿化中可能扮演一个角色。[论文链接]
纤毛虫端粒酶的结构
真核细胞中线性染色体的末端是由一种被称为端粒酶的核糖核蛋白复合物维持的。Juli Feigon及其同事通过电子显微镜获得了人们等待已久的纤毛虫(Tetrahymena thermophila) 端粒酶的结构。通过用各种不同成分的晶体结构进行模拟，他们识别出了催化核心和亚单元的相互作用，并对这种酶进行了全面的体外重建。该结构提供了关于核糖核蛋白催化核心架构的前所未有的详细信息，也显示了“全酶”亚单元（它们赋予“持续合成能力”(processivity)，并将端粒酶桥接到端粒上）的组织情况。[论文链接]
