Cell创刊于1976年,现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一,并陆续发行了十几种姊妹刊,在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为:

1. Developmental Fate and Cellular Maturity Encoded in Human Regulatory DNA Landscapes
Andrew B. Stergachis, Shane Neph, Alex Reynolds, Richard Humbert, Brady Miller, Sharon L. Paige, Benjamin Vernot, Jeffrey B. Cheng, Robert E. Thurman, Richard Sandstrom et al.
排在首位的这篇文章是由华盛顿大学的研究人员完成的,文章揭示了人类调控DNA图谱中与发育命运,以及细胞成熟有关的作用机制。
2. Genome Sequencing Reveals Loci under Artificial Selection that Underlie Disease Phenotypes in the Laboratory Rat
Santosh S. Atanur, Ana Garcia Diaz, Klio Maratou, Allison Sarkis, Maxime Rotival, Laurence Game, Michael R. Tschannen, Pamela J. Kaisaki, Georg W. Otto, Man Chun John Ma et al.
基因组测序揭示在人工选择下实验室鼠疾病表型的基因位点
3. Genetically Targeted Optical Electrophysiology in Intact Neural Circuits
Guan Cao, Jelena Platisa, Vincent A. Pieribone, Davide Raccuglia, Michael Kunst, Michael N. Nitabach
科学家们利用果蝇,第一次通过一种新型基因工程蛋白观看到活体大脑中神经细胞电活性,这一研究成果公布在Cell杂志上,表明这些蛋白未来也许能作为绘制多细胞动物大脑活性的一种重要新工具,也将能用于研究神经系统疾病是如何扰乱正常神经细胞信号的。
脑细胞需要电来控制思想,行为和感觉。自十九世纪后期,Luigi Galvani博士引导青蛙腿随着电击移动后,科学家们就一直在试图看到神经细胞电活性,了解它们在这些行为中的作用机制。
他们通常利用繁琐的电极或有毒的电压敏感染料来控制电,但是最新这项研究中,来自耶鲁大学医学院的Michael Nitabach和Vincent Pieribone博士领导的研究组则发现了一种新型蛋白——基因编码荧光电压指示蛋白(genetically encoded fluorescent voltage indicators,GEVIs),利用这种蛋白,能令研究人员观看到活体动物中的神经细胞电活性。
Pieribone博士等人开发出了称为ArcLight的蛋白,这种蛋白能随着神经细胞的电压变化而发出荧光,因此研究人员就能实时观测到细胞中的电活性。在这项研究中,Nitabach博士等人改造了果蝇,令其控制果蝇睡眠周期或嗅觉的大脑细胞表达ArcLight。这样研究人员利用显微镜观察到了大脑细胞电活性,并且通过电极记录下了电压,研究结果表明ArcLight能精确的监控活体大脑中的电活性。
之后研究人员又通过深入实验,发现ArcLight能照亮之前利用其它技术无法看到的大脑部分电活性,并且这种蛋白还能令研究人员观测到清醒和嗅觉过程中产生的电发光的过程。这些研究结果表明,未来神经科学家也许可以利用ArcLight,以及类似的GEVIs方法,绘制正常和疾病状态下,大脑的电环路。
4. Hallmarks of Cancer: The Next Generation
Douglas Hanahan, Robert A. Weinberg
2011年的这篇文章在这一榜单上已蝉联已久了,这篇由癌症研究泰斗:Robert A.Weinberg完成的最新癌症综述是之前他的一篇文章“The Hallmarks of Cancer”的升级版——之前那篇文章介绍了肿瘤细胞的六大基本特征,被称为肿瘤学研究的经典论文,到目前为止,这篇论文已经被引用了上万次。
2011年3月,Robert A.Weinberg同样是和Douglas Hanahan合作,完成长达29页的论文,简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展,包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等等,并且将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个,这十个特征分别是:
自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals);抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals);抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death);潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential);持续的血管生成(Sustained Angiogenesis);组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis);避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction);促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation); 细胞能量异常(Deregulating Cellular Energetics);基因组不稳定和突变(Genome Instability and Mutation)。
5. Altered Ribostasis: RNA-Protein Granules in Degenerative Disorders
Mani Ramaswami, J. Paul Taylor, Roy Parker
研究人员将肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis , ALS )与其他神经退行性疾病的一个致病基因的突变,与细胞中某些蛋白质和相关分子的毒性累积联系起来。
研究结果提供了首个证据,证实一种名为 VCP 的基因对分解和清除累积于 RNA 颗粒( RNA granule)这一临时结构中的蛋白质和 RNA 分子起重要的作用。 RNAs 执行着包括蛋白质生成在内的各种重要细胞功能。 RNA 颗粒支持了 RNA 的正常运作。
这项研究的一个重要之处在于,它提供了关于不同遗传突变如何全部影响应激颗粒的一个统一假说,表明了解应激颗粒动态以及如何操控它们,有可能有利于治疗这些疾病.
6. Cooperativity and Rapid Evolution of Cobound Transcription Factors in Closely Related Mammals
Klara Stefflova, David Thybert, Michael D. Wilson, Ian Streeter, Jelena Aleksic, Panagiota Karagianni, Alvis Brazma, David J. Adams, Iannis Talianidis, John C. Marioni et al.
日前,欧洲分子生物学室验室(EMBL-EBI)与剑桥大学的科学家合作,开展了一项关于基因表达的研究项目,研究结果揭示了老鼠基因调控进化的第一步。这一研究结果对人与人之间基因调控差异的研究具有重要的启示作用。
研究发现,即使在转录因子结合十分相似的老鼠中,基因表达也存在着很大的差异。转录因子结合是基因调控活性的一个重要的指示器。这些转录因子会行动一致地进行特异性的结合,研究人员很想知道这些结合究竟有多重要。在整个进化过程中,这些结合比任何与之结合的DNA序列要保守的多。”
在这项研究中,科学家在 5 种亲缘关系十分相近的老鼠中进行基因表达研究,目的是为了指出进化早期所发生的变化。为了实现这一目的,他们在不同种老鼠的肝细胞中比较了3个转录因子与基因结合,控制基因表达的方式。
7. Spatial and Temporal Mapping of De Novo Mutations in Schizophrenia to a Fetal Prefrontal Cortical Network
Suleyman Gulsuner, Tom Walsh, Amanda C. Watts, Ming K. Lee, Anne M. Thornton, Silvia Casadei, Caitlin Rippey, Hashem Shahin, Consortium on the Genetics of Schizophrenia (COGS) , PAARTNERS Study Group et al.
8. Statistical Mechanics of Pluripotency
Ben D. MacArthur, Ihor R. Lemischka
多能性统计力学
9. Genome-wide Generation and Systematic Phenotyping of Knockout Mice Reveals New Roles for Many Genes
Jacqueline K. White, Anna-Karin Gerdin, Natasha A. Karp, Ed Ryder, Marija Buljan, James N. Bussell, Jennifer Salisbury, Simon Clare, Neil J. Ingham, Christine Podrini et al.
研究人员通过在小鼠体内逐次逐个关闭超过 900 个基因,构建出了一个重要的新资源,将可以揭示出对于诸如生殖力和听力等广泛生物功能至关重要的基因。现在全世界的研究团队都可公开获取这些新遗传工程小鼠品系,将推动研究工作了解人类和动物疾病的基本机制。
这一称作为小鼠遗传学计划(Mouse Genetics Project)的资源,对疾病迹象进行了筛查,揭示了一些众所周知的基因,以及从前未知在疾病中起作用的基因许多的新功能。这些机体功能改变有可能是人类疾病的基础。
10. A Neo-Substrate that Amplifies Catalytic Activity of Parkinson’s-Disease-Related Kinase PINK1
Nicholas T. Hertz, Amandine Berthet, Martin L. Sos, Kurt S. Thorn, Al L. Burlingame, Ken Nakamura, Kevan M. Shokat
新化合物靶向提高 PINK1 酶活性有望治疗帕金森。
