5月31日《自然》杂志精选 _细胞

【5月31日《自然》杂志精选】

小鼠的心脏组织再生

以前曾有研究表明，在试管中，三个转录因子的一个组合可直接将心肌成纤维细胞重新编程为“心肌细胞样细胞”（驱动心跳的细胞），Deepak Srivastava及其同事现在将这种方法用在了活体中。通过用一种逆转录酶病毒来向成年小鼠的心脏直接输送转录因子，他们演示了非肌细胞向诱导的心肌细胞的转化。心脏功能得到改善，有受损组织的区域收缩。多功能“肽胸腺素β4”（它能激发心肌成纤维细胞），再加上心脏重新编程因子的输送，导致结痂区域的进一步减小和心脏功能的进一步改善。

用重新编程的细胞在活体中修复心脏

新生哺乳动物心脏在受伤后能再生，但成年哺乳动物心脏的再生能力则有限。在这项研究中， Eric Olson及其同事发现，四个转录因子（GATA4、HAND2、MEF2C和TBX5）构成的一种“鸡尾酒”能在试管中将成年成纤维细胞重新编程为心肌细胞。然后，他们将同样方法用于活体中，利用一种逆转录酶病毒来将转录因子输送到小鼠的心脏中，发现这四个转录因子的表达会将非肌细胞重新编程为心肌细胞，同时减轻心肌梗塞后的心脏功能失调。

干细胞随年龄增长而减少

在果蝇的睾丸中，一组被称为“apical hub”的细胞分泌自我更新因子Upd，它促进肝细胞的维持。现在， Leanne Jones及其同事发现，在演化上保留下来的RNA结合蛋白Imp能稳定Upd信使RNA ，从而有助于干细胞小环境的维持。在衰老过程中，Imp被微RNA let-7作为目标，造成Imp表达下降、Upd被内生小干涉RNA降解以及干细胞的维持水平随年龄增长而下降。

能进行高精度光谱校准的天文梳

天文光谱的精确校准，是太阳系外恒星观测及宇宙学取得进展的关键。这里报告的一项进展有可能为未来激动人心的发现（也可能包括与地球大小相当的太阳系外行星的发现）铺平道路。精确校准是一个光谱是否有效的关键， “激光频率梳”（它们能够发射出一个由间隔相等的光谱线构成的“梳子”，以此为背景可对目标进行测量）对这项工作来说可能就是理想的工具。在这篇论文中，Wilken等人介绍了一种特意建造的“天文梳” ，它能做到天文观测所需的重复性和准确性。他们用它来校准安装在智利La Silla天文台的3.6米望远镜上的HARPS的光谱。本文作者们通过监测恒星HD 75289和计算其相伴行星的轨道演示了这种组合方式的威力。

DNA拼图的设计和自组装

程序化的DNA自组装被广泛用来生成纳米大小的结构。模块化的策略可望实现简单性和多功能性，但不宜将大量小链组装成预先确定的、复杂的形状。Peng Yin及其同事通过设计一个“分子画布”克服了这一问题：该“分子画布”实际上是一个长方形结构，由单链“瓦片”组装而成，每个“瓦片”包含一个短的、独特的42-碱基DNA链，这个短链折叠成一个“3纳米乘7纳米”的“瓦片”，附着到相邻的4个“瓦片”上。通过简单地将相对应的被目标形状覆盖的像素的那些链混合，再将没有相应像素的链排除，就可以生成画在“画布”上的一个所想要的形状。通过相对应的一个310-像素“画布”的一大组链，该研究小组随后生成了超过100个各不相同的、复杂的二维形状。

功能性基因组在重组中受到保护

PRDM9（一个组蛋白H3甲基转移酶）被认为通过序列特异性结合来决定重组热点的位置。通过对携带不同Prdm9等位基因的小鼠中的热点进行全基因组分析，Galina Petukhova及其同事得出结论认为，PRDM9决定小鼠基因组中几乎所有热点的位置，假常染色体区域中的那些热点除外。对在没有PRDM9的小鼠和野生型小鼠中的重组启动点的优先位置所作的对比，显示了PRDM9蛋白在将重组机制与基因启动子区域和其他功能性基因组元素隔离中所起的一个出乎意料的作用。

田天中国科学报