作者:田学文 来源:中国科学报 发布时间:2015/11/30 9:19:58
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11月19日《自然》杂志精选

 

封面故事:SAXS方法的最新应用

本期封面所示为由三维小角度X射线散射确定的一个人小梁骨样本中的超级结构和胶原原纤维取向。“小角度X射线散射”(SAXS)原则上能探测从纳米尺度到宏观尺度的一系列不同长度上的结构顺序。然而,此前仍然没能获得三维图像同时保持纳米结构取向信息的实验方法和分析方案。

本期《自然》杂志上的两篇论文将不同断层成像原理与SAXS相结合产生了这种信息。Marianne Liebi等人介绍了一个具有普遍适用性的模型。它能描述SAXS数据,并且显示了将很多目标样本内在的对称性(如他们所研究的人小梁骨中胶原原纤维的优先取向)考虑进去何以能使这一过程更好掌控。Florian Schaff等人演示的方法引入了“虚拟断层扫描斧”的概念。它允许对大量数据进行排列,以实现每个倒易空间成分的直接、独立重建。在他们的例子中,研究人员以几毫米的空间分辨率显示了一颗人牙齿中矿化的胶原蛋白的取向和散射强度。

果蝇的成形素模式形成

果蝇的成形素Decapentaplegic(Dpp,为骨成形蛋白的同系物)被发现与翅膀成形和生长都有关。Dpp是从发育中的翅膀中央一个条纹分泌出的,形成一个被认为对其在成形中所起作用来说必不可少的梯度。Dpp梯度是怎样驱动整个翅膀组织内的细胞增殖的一直是个有争议的问题。在本期《自然》上发表论文的两个小组也加入了这一争论。Stefan Harmansa等人建立了一个 “形态阱”方法。它依靠一个系在膜上的GFP抗体的表达,将用GFP标记的Dpp固定在翅膀上的一个特定区域。他们发现,虽然扩散的缺失扰乱了翅膀的成形,但侧向细胞仍然正常分裂,从而排除了Dpp梯度在调控翅膀侧向生长中起一定作用的可能。Takuya Akiyama和Matthew Gibson采用一个由CRISPR-Cas9介导的方法来专门抑制该条纹中的Dpp表达。虽然这样使得实验动物产生了成形缺陷,但它们的细胞增殖和生长相对来说仍然正常。这也排除了Dpp条纹在调制翅膀生长中起一定作用的可能。

定位金黄色葡萄球菌的一种新方法

实践证明,对抗生素有抗药性的金黄色葡萄球菌(如对甲氧西林有抗药性的金黄色葡萄球菌,即MRSA)越来越难以杀灭。最新研究证实,造成这个问题的一个原因是,该病原体有能力留在细胞内的空间中。在那里它们受到保护,抗生素无法将其杀灭。为了解决这个问题,研究人员制定了基于“抗体—抗生素共轭”(AAC)的新方案,专门来定位这些空间。抗体与金黄色葡萄球菌表面上的“壁磷壁酸”相结合,经AAC调理的细菌被宿主细胞的内化导致抗体与抗生素之间的连接体被宿主蛋白酶清除,从而将抗生素以其活性形式释放出来。单一剂量的AAC在一个“菌血症”小鼠模型中是有效的,其效果好于“万古霉素”的使用,后者是治疗MRSA感染的当前标准。这些发现是对用抗体作为载体来以一种可保证临床上持续成功的方式输送现有抗生素的可能性的一个原理证明。

转移点选择涉及肿瘤外来体

癌细胞怎样选择下一个器官作为转移目标?David Lyden及同事发现,源自肿瘤细胞的细胞外囊泡(外来体)会优先与目标器官(肺、肝和脑)中的特定固有细胞融合,来准备转移点。在分子层面上,不同组合的整合蛋白在外来体上的表达,似乎会帮助它们朝这3个器官当中的其中一个来定向。通过阻断这些整合蛋白,研究人员可以降低目标器官对所关联的外来体的吸收,从而也降低转移的可能性。而且,外来体整合蛋白还可被用来预测癌症患者的器官特定性转移。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2015-11-30 第2版 国际)
 
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