盘点：Nature杂志12月亮点研究一览

12月份马上就要结束了，那么本月又有哪些研究可以入围Nature杂志本月亮点研究呢？请随小编一起来细细品味！

【1】2015年Nature十大科学人物

由Nature杂志编辑评选出的2015年 “Nature十大科学人物”透过重大事件和发现来观察人类在科学方面所做努力。今年的十大科学人物是：联合国气候变化负责人 Christiana Figueres、基因编辑先驱黄军就、NASA 冥王星专家Alan Stern、化学工程师鲍哲楠、伊朗核工程师/外交家Ali Akbar Salehi、天文学家和女权人士Joan Schmelz、人口遗传学家David Reich、超导研究人员Mikhail Eremets、合成生物学家hristina Smolke和 “再现性项目”(Reproducibility Project)的Brian Nosek。

【2】人生早期对于语言的接触对大脑会有持久的影响

本周发表在《自然-通讯》上的一则研究显示，人生早期简单的接触到的母语会影响在接下来的人生中，大脑如何处理来自第二语言的声音。

在人生命的第一年，大脑十分适合通过感官收集和储存关于世界的信息。在这段时间中，大脑会适应一种特定语言的声音并且建立起这些声音相关的神经元表征。不过，以前尚不清楚这些早期经历是否会对神经元处理第二语言产生影响，亦或者产生什么影响。

通过功能磁共振成像扫描，Lara Pierce和她的同事们记录了43个10岁到17岁之间的未成年人在听到法语假词（实际不存在的词，但是发音规则符合法语）的词，例如“vapagne”或者“chansette”时的大脑活动，并且记录这些未成年人在执行工作记忆任务，当听到一个假词被重复时，被试者需要做出反应时的大脑活动。他们测试了三组法语流利的儿童：第一组说法语的儿童从来没有接触过汉语；第二组是华人儿童会说流利的汉语和法语，而法语是第二语言；第三组是在婴儿时期被法裔的父母收养的中国儿童，只会说法语。

【3】人类遗传学：让寒冷刺骨的突变基因

在一个欧洲家族中，找到了一个单一的基因突变，这个基因突变让人从年纪很小的时候，就会因为寒冷出现周围神经系统的疼痛加重。本周发表在《自然-通讯》上的一则研究确定了这种和温度相关的疼痛背后的分子机制——与细胞的离子通道被改变有关。

Ingo Kurth和他的研究团队研究了一个欧洲家庭中患有寒冷加重疼痛症三代人——包括一个6岁的女孩，她的父亲，她的姑姑，她的姑姑的女儿，以及她的奶奶。同时对两位家族成员进行了全外显子测序。研究团队发现了一个特定的基因突变，这个突变导致钠离子通道的改变，从而改变了感官神经元的兴奋性。通常情况下，人的感官神经元在低温时兴奋性会降低，但是当这个突变存在时，这些神经元在寒冷环境中仍然会保持高度的兴奋性。研究者认为，这种感受疼痛的神经元兴奋度的增加会带来更高的寒冷疼痛的敏感性。

这些研究成果和过去在啮齿动物中的实验结果相符，也让我们对于这种常见的疼痛异常有了进一步的了解。

【4】让动物园里的熊猫选择自己的配偶有助于它们的交配成功

发表在《自然-通讯》上的一则研究显示，如果雄性大熊猫和雌性大熊猫都表现出对彼此的喜爱，住在动物园里的大熊猫繁殖率会有显著上升。仅仅允许大熊猫个体自己选择配偶可能就能改善动物园的熊猫繁殖计划。

作为一种濒危动物，大熊猫在圈养环境下的繁殖有很多挑战。动物保护放归计划的运作模式是通过比较遗传信息，在尽可能减少近亲繁殖的情况下给雌性大熊猫和雄性大熊猫配对，但是这些项目昂贵并且不能保证成功繁殖。

Meghan Martin-Wintle和她的研究团队研究了在四川碧峰峡中国熊猫保护研究中心中生活的40只大熊猫的交配行为。他们让挑选配偶的熊猫呆在一个封闭通道的中间，能看到两端居住的两只异性熊猫，然后这只熊猫可以自由选择与它更喜欢的那只熊猫。让雌性熊猫和雄性熊猫都挑选配偶后研究者发现，交配成功率和产仔率在熊猫表现出对两只异性中的一只强烈的偏好时会增加，而当两只熊猫互相喜欢时，成功率和产仔率的增加会更明显。

【5】光遗传学的复合效应

作为探索通过遗传方式定义的神经回路在特定行为的执行中所发挥的功能的一种特定工具，光遗传学的发展近年来是神经科学方面的一个引人瞩目的领域。然而，这些研究当中很多都没有考虑到神经回路的操纵对在不同功能中独立发挥作用的其他下游回路产生间接效应的可能性。在这项研究中，Bence ？lveczky及同事揭示了哺乳动物和鸣禽的特定回路的瞬时失活何以会严重影响任务特定性反应，这些反应在同一脑区域永久性损伤之后是本该能够自然恢复的。这表明，在解读来自行为的瞬时回路操纵的数据时必须将更多的因素考虑进去。

【6】肿瘤异质性的快速演变

通过利用来自人乳房成形术的样本和一个DNA条码方法来跟踪由一个致癌基因转化的细胞，Connie Eaves及同事显示，基底细胞和腔细胞在被引入小鼠体内时都有能力启动肿瘤发生。他们的数据表明，与认为肿瘤异质性是由多个致癌事件在很长一段时间造成的观点相反的是，肿瘤细胞的性质在转化之后演变非常快。

【7】封面故事：非对称细胞分裂

本期封面所示为野生型果蝇(左)背上的机械感应器官(或“毛”)的扫描电子显微镜图像。非对称 “Sara核内体”的隔离在一个敏化的突变体背景下遭受破坏，改变了产生这些刚毛的干细胞的细胞命运，之后果蝇的背部便裸露了出来(右)。非对称细胞分裂(在其中一个细胞产生具有不同细胞命运的两个子细胞)是干细胞在发育和其他方面一个共同的基本过程。在非对称分裂过程中，很多命运决定因素在细胞皮层上是分开的，同时在一系列不同的细胞中，一个子类的信号作用核内体会在细胞质中发生不平等的隔离，以介导Notch/Delta信号作用分子在子细胞之间的分布。这种非对称分布是怎样做到的过去却不知道。Marcos Gonzalez-Gaitan及同事现在发现，在非对称分裂过程中，中心纺锤体是由驱动蛋白Klp10A及其拮抗剂 Patronin产生的，这种非对称性然后又使核内体的运动方向发生极化。作者能通过利用一个由抗体介导的方法反转中心纺锤体极性来将核内体引导到错误的细胞。这篇论文所描述的系统是一个在非对称分裂中能够将具有普遍意义的细胞内货物、尤其是信号作用核内体向其中一个子细胞定位的系统。

【8】学习过程中神经序列的形成

神经活动的特定序列已在导航、复杂运动、记忆形成和其他行为中被观察到，但仍不清楚它们在学习过程中是怎样形成的。在这项研究中，Michale Fee及同事通过记录来自幼鸟运动前区HVC的活动来跟踪在学习鸣叫的“音节”时神经序列的形成。他们观察到，“原始”音节形成的早，随着学习过程的进展，多个新的、高度分化的神经序列从这一前体音节形成和出现。作者提出了一个机制模型，在其中多个神经序列可从一个共同的前体序列的生长和分解中形成。

【9】癌症细胞系的系统性比较

在用来分析它们对药物库的反应的癌细胞系检测板中，一些研究曾提出有些细胞系具有截然不同的药理敏感性，而其他研究则没有看到相同的趋势。在这篇Analysis文章中，Levi Garraway及同事对 “癌细胞系百科全书”数据库和“癌症中药物敏感性的基因组学研究”数据库中的数据重新进行了评估。他们发现，两个数据库之间的一致性要比以前的一项研究中所报告的程度更大。

【10】从古DNA推导出的选择压力

这项研究将古DNA用作观察人类演化的一个关键时期(距今大约8500年前农业生产在欧洲的出现)的窗口。研究人员获得了来自从公元前6500年到公元前300年的230个 “西欧亚人” (West Eurasians)、包括来自26个新石器时代安纳托利亚人的样本的全基因组扫描数据，它们代表着来自东地中海的第一个全基因组古DNA。作者发现了与饮食、色素沉积和免疫相关的位点上的选择证据。最强的选择信号在负责 “乳糖酶持久性”的等位基因上，这一发现支持以下观点：可观频度的“乳糖酶持久性”只是过去4000年才在欧洲出现。

【11】TH17 细胞致病性的改性剂

DEAD-box RNA 螺旋酶 DDX5能够与主转录因子RORγt 发生相互作用的能力被发现取决于长非编码RNA Rmrp的结合。DDX5–RORγt复合物协调选择性T-helper 17 (TH17) 基因的转录，是TH17淋巴细胞的致病性所需的。一个RNA螺旋酶与一个长非编码RNA在复合物中的这一关系的发现，让我们对转录调控的作用有了新认识，同时也为有关依赖于TH17的疾病的研究提出了新路径。

【12】ATG5蛋白的抗感染作用

人们基于来自细胞培养和小鼠模型的数据普遍假设，自噬作用是控制结核杆菌感染的一个必要机制。现在，Christina Stallings及同事发现，事实并不是这样。他们发现，虽然自噬基因Atg5 是宿主免疫的关键，但其他自噬基因却不影响肺结核的后果。相反，自噬因子ATG5通过调控嗜中性粒细胞流入和组织损伤来防止小鼠发生结核杆菌感染。