封面故事：真核细胞演化与线粒体的关系
真核细胞比细菌和古菌细胞大得多，也复杂得多，以至于难以重建其演化步骤。当前的一种观点是，真核细胞的演化是当一个古菌样的细胞容纳了细菌、后者继而变成线粒体时被触发的。另一种观点是，真核细胞在它们获得了随后变成线粒体的细菌之前就早已处在向其现代形式的演化过程中。这第二种观点得到由Alexandros Pittis 和 Toni Gabaldón所做的一项研究的支持。该研究显示，线粒体基因与人们所提出的跟其相关的细菌基因的相似程度要大于很多其他真核细胞基因与人们所推断出的跟它们对应的真核细胞基因的相似程度。这一结果(可能是有争议的)表明，线粒体是已经在演化中的真核细胞后来获得的装饰品，而不是真核细胞生成过程的触发因素。 封面: Iris Joval/ Toni Gabaldón
胰腺癌基因组研究
Sean Grimmond 及同事报告了对456个胰腺导管腺癌样本所做的整合基因组分析。他们识别出了由表达特征确定的四个子类型，表征了其转录网络，并且显示这些内容与不同的组织病理特点和不同的存活率有关。
一种促肥胖饮食的代谢效应
能诱发肥胖的饮食怎样调制组织干细胞功能和影响癌症等疾病尚不清楚。这项研究显示，一种高脂肪饮食在活体中和在小肠细胞器中会增加哺乳动物小肠干细胞的数量。 作者发现，涉及 “被过氧物酶体增殖剂激活的受体德尔塔” (PPAR-δ)的一个通道使非干细胞具有细胞器启动能力，同时他们还显示，在APC肿瘤抑制因子失去后，该通道在活体中诱导非干细胞形成肿瘤。
细菌T6SS的结构
细菌的 “VI-型分泌系统” (T6SS)是一个原始的收缩性分子机器，利用被一个收缩性鞘包围的一个刚性内管(尾巴结构)将致命剂量的毒素直接注入目标细胞内，而那个收缩性鞘的作用则是储存推动尾巴所需的机械能。最近的研究已经揭示了T6SS收缩性鞘的结构，但我们对其聚合通过内管组合体被控制和协调的机制仍很不了解。在这项研究中，Eric Cascales及同事将X-射线晶体学方法、电子显微镜和延时荧光显微镜相结合发现，一种以前功能未知的、名为TssA的蛋白形成一种与尾管和鞘的成分发生相互作用的“十二聚” 复合物，该复合物准备和协调尾管和鞘的生物发生(biogenesis)。
BAM复合物的结构被确定
革兰氏阴性细菌的 “β-barrel assembly machinery” (BAM 复合物)负责蛋白向外膜内的折叠和插入；然而，我们对其作用模式的认识是有限的，这主要是由于没有整个复合物的结构。在这项研究中，Changjiang Dong及同事报告了大肠杆菌BAM复合物在两个截然不同构形状态下的两个晶体结构(其中一个结构包括全部五个亚单元，即BamA-E)，同时结合功能分析和分子动力学模拟，他们提出了外膜蛋白插入的一个模型。
宇宙射线的物质组成
Stijn Buitink等人报告了在1017至1017.5电子伏特的能量范围内对宇宙射线的物质组成所做的研究，其数据来自LOFAR射电望远镜对大气中由宇宙射线引发的次级粒子级联(空气簇射)的测量结果。他们发现了一个混合组成，其中轻质量部分大约占80%。除非河外星系宇宙射线成分变得显著低于1017.5电子伏特，否则这些发现则表示在这一能量范围内存在另一个居支配地位的银河系成分。
用来收集水的表面
这篇论文描述了能够生长和克服重力及热梯度来运输水滴的表面的工程设计。这些表面集三个仿生结构成分于一体——由 “纳米布沙漠”甲虫得到启发的隆起物的水凝结功能、由仙人掌刺得到启发的所收集水滴的由毛细管引导的定向运输和由猪笼草得到启发的通过采用一种湿滑表面涂层所实现的水凝结与水滴运动的结合。水滴的快速生长和运输导致整个过程的迅速开始以及持久的、连续的高稳定态水滴周转。这导致水在很多小时的时间里稳定脱落。这些结构有望用于干旱地区的水收集以及涉及多个相变的传热应用。
一个氧化还原反应的电驱动催化
理论提出，很多化学反应(并不像人们经常所认为的那样仅仅是氧化还原反应)也许可以通过一个外加电场来催化。对一个 “狄尔斯–阿尔德反应”中碳-碳键的形成所做的单分子研究现在为此提供了实验证据。在一系列扫描隧道显微镜 “break-junction”实验中，作者发现，当电场存在、并且其方向与从亲二烯体(dienophile)向二烯(diene)的有利电子流方向一致时，单分子结形成的频率增加五倍。关于有可能通过电场操纵化学反应的演示为多相催化的新方法提供了原理证明。
肠道神经系统的前体细胞
肠道神经系统(ENS)是正常肠道功能必需的，在某种程度上它会独立形成其他神经回路。Lorenz Studer 及同事建立了一个差异化方法，来从人类多能干细胞获得ENS祖细胞和ENS中所见的一系列神经元。他们显示，这些细胞可以迁移和嫁接到一个鸡胚胎的结肠上和成年小鼠结肠上，其中包括 “先天性巨结肠症”的一个小鼠模型，在该模型中他们观察到一种功能挽救(functional rescue)。作者还显示，来自受 “先天性巨结肠症”影响的患者的ENS前体可被用来筛选能调制这些细胞性质的药物。
两种类型的Kras肺癌
很多高等级肺癌(指分化差、生长快的肿瘤)都有更多版本的突变体Kras，但突变体版本数的这种增加是否会影响肿瘤的恶性程度或对治疗的反应却不知道。Carla Martins及同事显示，具有不同 KrasG12D版本数的Kras-突变体细胞在表型上是不同的。突变体Kras版本数增加诱导产生一个新的葡萄糖代谢特征和恶性程度的提高。与此相关的代谢重新连线(metabolic rewiring)导致增强的氧化还原管理(redox management)，这会产生独特的代谢依赖性，作者发现后者可被选择性地作为控制目标。因此，基于它们的相对突变体等位基因含量，突变体Kras肺部肿瘤包含具有不同代谢特征、预后和治疗敏感性的两类肿瘤。
（2016-3-3）
