导读：G-蛋白耦合受体GPR120是自由脂肪酸的一种受体，研究人员发现，如果没有GPR120，吃高脂肪食物的小鼠会产生肥胖症、葡萄糖耐受不良和脂肪肝等症状。在人体中，GPR120在脂肪组织中的表达水平被发现在肥胖症中显著升高。
封面故事： “狄拉克点”的奥秘
Creating, moving and merging Dirac points with a Fermi gas in a tunable honeycomb lattice
Nature 483 (7389) | doi：10.1038/nature10871
某些固体的电子结构使它们表现出“狄拉克点”，这些点处在凝聚态物理学中很多有趣现象的核心。例如，在石墨烯中，它们使电子的行为就像“狄拉克费米子”一样，能够以光速运动。本期Nature杂志介绍了控制“狄拉克费米子”性质的两种非常不同的方法。在传统固体中，材料的电子结构是无法改变的，所以难以看到“狄拉克费米子”的性质是怎样被控制的。为了避免这种局限性，Tarruell等人在一个可调节的蜂巢式光晶格中创建了一个由超冷量子气体组成的可调系统。这个模型所模拟的是凝聚态物理学，其中原子扮演电子的角色。“狄拉克点”可被移动和合并，以研究拓扑绝缘体和石墨烯等奇异材料的物理学问题。本期封面所示为人造石墨烯的带状结构，其中的交叉点在两个“狄拉克点”上。>>全文链接
皮质纹状体弹性是抽象技能学习的核心
Corticostriatal plasticity is necessary for learning intentional neuroprosthetic skills
Nature 483 (7389) | doi：10.1038/nature10845
“皮质纹状体回路”已知涉及物理技能学习，但尚不清楚这些通道对于抽象技能学习是否也是重要的。在这项研究中，Jose Carmena及其同事训练小鼠利用主要运动皮质中的活动（但没有明显的运动）来操纵朝向某一目标的一个听觉提示。纹状体神经元在整个训练过程中改变了它们的活动，其中有更多的神经元根据是否已到达目标来调整它们的输出。这种调整和学习是基于标准的弹性机制，正如NMDA-受体行动的破坏会影响动物学习技能的能力所反映的那样。这些发现表明，皮质纹状体弹性是抽象技能学习的核心，并且暗示，神经系统的存取机制（这种机制是为适应熟练行为而形成的）也许具有可转移性，用来控制神经假体的运动。>>全文链接
调控茎分枝的植物激素的一种运输蛋白被发现
A petunia ABC protein controls strigolactone-dependent symbiotic signalling and branching
Nature 483 (7389) | doi：10.1038/nature10873
Strigolactones是调控茎分枝的植物激素，它们是被称为“菌根”的广泛存在的植物-真菌共生体的形成所必需的。在这篇论文中，Kretzschmar等人报告了一种Strigolactone运输蛋白的发现。矮牵牛的ABC 运输蛋白 PDR1是调控茎分枝、菌根形成及与寄生杂草的互动所必需的。>>全文链接
耐受与免疫在小肠中是怎样维持平衡的
Goblet cells deliver luminal antigen to CD103+ dendritic cells in the small intestine
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10863
耐受与免疫之间的平衡是怎样维持的是免疫学中的一个重要问题，这个问题对于小肠来说尤为重要——在小肠中，来自食物的无害抗原与潜在病原体同时相遇。McDole等人发现，小肠表皮中的杯状细胞起通道作用，通过它们小腔抗原（small luminal antigen）可被输送到固有层（表皮下面的一层结缔组织）中诱导耐受性的树状细胞。通过这一机制，杯状细胞在促进小肠免疫动态平衡中有可能扮演一个关键角色。>>全文链接
肥胖症的一个信号
Dysfunction of lipid sensor GPR120 leads to obesity in both mouse and human
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10798
G-蛋白耦合受体GPR120是自由脂肪酸的一种受体，参与脂肪细胞生成及食欲调控等动态平衡机制。在这篇论文中，研究人员发现，如果没有GPR120，吃高脂肪食物的小鼠会产生肥胖症、葡萄糖耐受不良和脂肪肝等症状。在人体中，GPR120在脂肪组织中的表达水平被发现在肥胖症中显著升高。本文作者还发现了一个抑制GPR120信号作用活性、并且与欧洲人肥胖症风险增加相关的突变。>>全文链接
天然酶怎样实现不利环化反应
Enzymatic catalysis of anti-Baldwin ring closure in polyether biosynthesis
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10865
聚醚是自然界最复杂的化学结构之一，包括具有抗癌、抗生素和神经保护活性的产品。天然酶实现这类产品的合成中所需的不利环化反应的精确机制仍不清楚，但现在Chu-Young Kim及其同事定性了一种来自土壤细菌的环氧水解酶，它催化Bisepoxyprelasalocid A将环氧化合物（的环）打开的环化反应，形成名为“Lasalocid A”的聚醚。该反应违反Jack Baldwin在1976年确定的规则，这些规则今天仍被用作设计环化反应的指南。根据结构和计算研究，本文作者们提出了在酶催化下形成聚醚天然产物的一个普遍性机制。>>全文链接
细胞内环氧化合物浓度的最高限额
An oxygenase that forms and deoxygenates toxic epoxide
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10862
在这项研究中，Teufel等人对环氧酶PaaABCE进行了生物化学定性，这种酶在很多细菌中负责“苯基丙氨酸/乙酸苯酯”的降解。他们发现，这种含“二铁”的酶复合物（它将苯乙酰-CoA转换成其自己的环：1,2-环氧化合物）也能够调控这种环氧化合物的依赖于NADPH的清除。本文作者们提出，这种“双功能”也许能保证有毒环氧化合物的细胞内浓度不会超过某种“可以接受的”浓度——比如说要使分解代谢通道中随后的步骤不会受阻所需的浓度。>>全文链接
脊椎动物脑的演化起源
Ancient deuterostome origins of vertebrate brain signalling centres
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10838
脊椎动物的脑是一个复杂结构，但它是怎样从一个较简单的神经系统形成的仍然不清楚。与脊椎动物关系最密切的无脊椎动物如海鞘和文昌鱼等，其脑结构要简单得多，而且人们也曾广泛假设，脊椎动物的脑有一个脊椎动物所特有的演化史。但是现在，Christopher Lowe及其同事所做的工作表明，决定囊舌虫（脊椎动物非常远的亲缘种，与海星等棘皮类动物相似）前端的基因程序非常像脊椎动物的。这意味着，决定脊椎动物脑的程序是作为决定动物前端发育的一个更具普遍性的程序开始的。这样便造成一种困惑，因为其中所涉及的通道在文昌鱼和海鞘中已经消失或已被高度改变。>>全文链接
用高分辨率方法研究PIC
Genome-wide structure and organization of eukaryotic pre-initiation complexes
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10799
RNA聚合酶-II“起始前复合物”(PIC)的聚合，是基因转录中的一个关键的早期步骤。在这项研究中，一种被称为ChIP-exo的高分辨率方法，被用来精确确定整个酵母基因组中PIC的结合情况及组成。所获得的发现包括：在启动子上存在两个取向不同的PIC；与TATA相似的元素所起作用要比以前所认识到的范围更大。这使得研究人员能够了解到关于转录机制的新线索。>>全文链接
用“DNA折纸术”来组装细胞质基因结构
DNA-based self-assembly of chiral plasmonic nanostructures with tailored optical response
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10889
自Paul Rothemund在Nature杂志上的一篇论文中首次介绍“DNA折纸术”（DNA origami）以后的6年时间里，该方法被用于大量纳米结构的材料和器件的自组装。在这篇论文中，Tim Liedl及其同事报告了他们用这种方法来以高产率生成细胞质基因结构的研究工作，这些细胞质基因结构含有在纳米尺度的螺旋体中以纳米精度排列的纳米颗粒。这些组合体的光学反应可以合理地予以调整，以产生所需的手性、颜色和强度，从而突显了“DNA折纸术”作为一种工具在引导纳米颗粒自组装成具有所希望电性能或磁性能方面所具有的价值。>>全文链接
“螺缩醛”的非酶合成
Asymmetric spiroacetalization catalysed by confined Brφnsted acids
Nature 483 (7389) | doi:10.1038/nature10932
性激素Olean（见于橄榄实蝇中）有一个有趣的性能：其中一个镜-像变种吸引雄性，另一个吸引雌性。Olean含有作为其惟一手性来源的一种“螺缩醛”，这是一种天然产物，由连接两个环的一个乙缩醛（在同一碳原子上含有两个氧-碳单键的一个分子）组成。此前，化学家一直无法模仿合成这种类型的手性乙缩醛中心所需的酶功能，但这篇论文报告了能够催化选择性“螺缩酮化”反应的新的手性酸的设计和合成，其中包括能够使Olean具有非常高选择性的一种手性酸。这些人工催化剂的一个鲜明特点，是一个极小的手性袋状结构，它使人想起天然酶中的那些结构。>>全文链接
