封面故事：细胞竞争的观察及其所起作用
Myc-driven endogenous cell competition in the early mammalian embryo
细胞竞争是一个动态平衡机制，最先在果蝇中被观察到，在这个过程中，能够存活、但并不是最佳的细胞被从后生动物的组织中清除掉。它的生物功能尚不清楚，但现在Miguel Torres及其同事首次演示了哺乳动物组织中正在发生的这一现象，并且提出了它有可能发挥的一个功能。作者采用一种活体遗传方法在小鼠外胚层（含有生成整个胚胎的多能干细胞的胚胎组织）中生成了Myc蛋白的“马赛克”表达。他们发现，细胞竞争受到相邻细胞间在Myc剂量上天然出现的一个不平衡的促进，同时他们也演示了通过凋亡来清除Myc水平相对较低的细胞。这些发现说明细胞竞争在外胚层干细胞池的优化中扮演一个角色。本期封面所示为对细胞竞争水平（从左向右）正在加剧的胚胎中的细胞类群的变化所做的荧光检测。（doi: 10.1038/nature12389）详细中文报道
晚发性阿尔茨海默氏症的基因研究
Integrative genomics identifies APOE ε4 effectors in Alzheimer's disease
携带APOE 基因的“阿朴脂蛋白E E4” (APOE4) 等位基因的个体比携带其他变体的个体患晚发性阿尔茨海默氏症的可能性要大十倍，并且发病时间还可能要早一些。Asa Abeliovich及其同事分析了未受影响的APOE ε4携带者和晚发性阿尔茨海默症患者的整个转录组的大脑皮层基因表达，发现携带者的基因表达模式随着时间的推移向该疾病患者的基因表达模式变化。他们用“差异化共表达关联网络分析”识别出介导APOE4对大脑转录组的影响的候选“主控”节点基因。可能性最大的候选基因中有几个是淀粉质前体蛋白的处理和贩运的以前已知的或新的调控因子，其中包括APBA2、 FYN、RNF219 和SV2A。而且，FYN 和RNF219的常见遗传变体能以依赖于APOE4的方式预示发病年龄。最后，抗癫痫药物SV2A抑制剂“左乙拉西坦”被发现在从APOE4携带者培养出的细胞中抑制APP处理，这是值得进一步研究的一种相互作用。（doi: 10.1038/nature12415）详细中文报道
控制真涡虫的再生能力
The molecular logic for planarian regeneration along the anterior–posterior axis
Restoration of anterior regeneration in a planarian with limited regenerative ability
Reactivating head regrowth in a regeneration-deficient planarian species
真涡虫是溪流和池塘中常见的扁虫，其组织再生的能力是传奇性的。但也有再生能力比较有限的真涡虫。本期Nature上发表的三篇论文研究了具有不同再生能力的真涡虫，发现在多细胞生物的胚胎发育和成年个体动态平衡中重要的Wnt//-catenin分子信号通道对再生机制至关重要。Yoshihiko Umesono等人发现ERK 和 -catenin信号作用是沿前-后轴的一个“形态形成梯度”的基础，该梯度是再生所需要的。这些作者还发现，这-catenin的抑制能挽救Phagocata kawakatsui的头部再生。Phagocata kawakatsui是一种真涡虫，如果没有真-catenin的抑制的话，是不能从身体后半部分再生头部的。James Sikes 和 Phillip Newmark在Procotyla fluviatilis（这种虫子再生失去组织的能力有限）中发现，Wnt信号作用在再生缺陷组织中被异常调控。这些区域中Wnt信号作用的“下调”（抑制）恢复再生能力，包括芽基、甚至还包括新头部的形成。Jochen Rink及其同事发现，对本来不能再生的Dendrocoelum lacteum来说，Wnt信号通道中相关成分的抑制会诱导再生失去组织的能力。（doi: 10.1038/nature12359 doi:10.1038/nature12403 & doi: 10.1038/nature12414）详细中文报道
与白血病有关的融合蛋白
A stable transcription factor complex nucleated by oligomeric AML1–ETO controls leukaemogenesis
融合蛋白AML1–ETO是“急性髓性白血病” (AML) 中最常见的染色体易位。在其中，造血转录因子AML1的“DNA-结合域”被融合到ETO蛋白的四个保守域 (NHR1–4) 中，这样所形成的组合蛋白与基因抑制和激发都有关。本文分析了白血病细胞中与内源AML1–ETO发生相互作用的各种不同蛋白，同时一个新识别出的蛋白结合界面被发现在白血病发生中起重要作用。（doi: 10.1038/nature12287）
“细菌多药物外输转运物”的结构
Structural basis for the inhibition of bacterial multidrug exporters
“细菌多药物外输转运物”的抑制剂是克服细菌“多药物抗性”所必需的，但目前还没有在临床上有用的抑制剂。“多药物外输转运物”AcrB及其同系物促进很多革兰氏阴性病原体的“多药物抗性”，Akihito Yamaguchi及其同事在这篇论文中首次描述了与抑制剂结合在一起的AcrB及其同系物MexB的X-射线晶体结构。该抑制剂（一种“吡啶并嘧啶”衍生物）在一个窄的憎水“坑”中结合，抑制AcrB/MexB单体的功能性旋转。这些与抑制剂结合在一起的结构也许能促进这一家族的“多药物外输转运物”的新抑制剂的开发，后者可与现有抗生素一起使用，以使其疗效更好。（doi: 10.1038/nature12300）
能够“骗”过核糖体的异常碱基对
Unusual base pairing during the decoding of a stop codon by the ribosome
当信使RNA（mRNA）被翻译成蛋白时，蛋白编码序列的末端由一个“三碱基”终止密码子来指示。终止密码子不编码氨基酸，但最近的研究表明，将第一个碱基改为一个假尿苷（Ψ，核苷尿苷的C-糖苷异构体）将允许结合一个氨基酸，以使翻译能够越过终止密码子继续进行。Venki Ramakrishnan 及其同事确定了与一个 mRNA 形成复合物的30S 核糖体亚单元的结构，其中ΨAG在A点，并有一部分“丝氨酸转移RNA”。该结构显示了在该密码子的第一个位置上的出乎意料的“嘌呤-嘌呤”碱基对以及在第二和第三个位置上的异常配对。这项研究为核糖体的解码中心中的可塑性提供了新证据。（doi: 10.1038/nature12302）
一种用于细胞温度测定的纳米温度计
Nanometre-scale thermometry in a living cell
一个分辨率能够低于一度、并且能够集成到活细胞内的纳米尺度的温度计，将会为生物学和医学研究的很多领域提供一个强大的新工具。这篇论文描述了用于纳米尺度的温度测量的一种新探针，它正好能够做到这一点。该设备所利用的是对金刚石纳米晶体中的氮-空位彩色中心的量子操纵。这些“中心”包含单电子自旋，并有依赖于局部温度、对其很灵敏的特定荧光性质。作者发现，它们能够以小至200纳米的空间分辨率被准确测定。通过将纳米金刚石和金纳米颗粒都引入一个人胚胎成纤维细胞中，他们演示了温度梯度控制及在亚细胞水平上所进行的“测绘”操作。（doi:10.1038/nature12373）
赤道太平洋中的季节循环
Seasonal sea surface cooling in the equatorial Pacific cold tongue controlled by ocean mixing
在大部分非热带海洋中，季节循环由太阳辐射的季节变化支配。但在热带，海洋表面温度存在一个强季节循环，尽管辐射输入相对来说保持不变。James Moum及其同事发表了多年份观测结果，它们表明：来自下面的湍流混合占140° W处赤道太平洋“冷舌”中海平面温度的季节循环幅度的大部分。这些发现应能提高我们对“厄尔尼诺/南方涛动”循环的认识，帮助提高很多海洋-大气耦合气候模型的准确性。（doi: 10.1038/nature12363）
火山喷发前岩浆的运动
Feeding andesitic eruptions with a high-speed connection from the mantle
Philipp Ruprecht 和Terry Plank对原始橄榄石晶体中的镍的带状分布进行了模拟，显示了“岩浆房”（岩浆在从上层地幔上升到地球表面的过程中所存留的地下库）的地幔再填充（mantle recharge）发生的时间尺度何以有可能与火山喷发本身的时间尺度一样短。 在来自Irazú火山（哥斯达黎加最高的活火山）的一个例子中，岩浆明显是在几个月到几年时间内从它们在地幔中的源头上升、穿过大约35公里厚的地壳的。火山活动的迹象一般是在地表上或上层地壳中被监测的，而这项研究表明，跟踪岩浆从地壳底部到地表、直到喷发的运动也许是可行的。
