Fig Source：Hiroshi M. Sasaki

封面故事： 光敏感通道嵌合体的X-射线晶体结构

Crystal structure of the channelrhodopsin light-gated cation channel

光敏感通道(channelrhodopsins)是藻类中的光控离子通道，它们作为光遗传学药物在神经科学实验室迅速为人们所熟悉： 表达光敏感通道的神经元的活动在复杂性达到活哺乳动物同样程度的系统内可以通过光来控制。现在，由两个光敏感通道构成的一个嵌合体的X-射线晶体结构已被以2.3 ？的分辨率确定。该结构显示了这一离子通道的分子架构，其中包括与视网膜相结合的区域和阳离子通道。这项工作为具有增强性能的光敏感通道变体的设计铺平了道路。详细

T细胞对炎症的控制

Extrathymically generated regulatory T cells control mucosal TH2 inflammation

在外围区域(periphery)所产生的“调控性T细胞”(Treg)，被发现与在胸腺中分化的Tregs相比有一个截然不同的非冗余功能。外围Treg分化的选择性损伤导致小肠及肺部发生自发的过敏性TH2型炎症。这项用小鼠所做的研究描述了调控性T细胞在控制系统粘膜炎症和疾病中的功能异质性。详细

免疫编辑的抗癌潜力

Cancer exome analysis reveals a T-cell-dependent mechanism of cancer immunoediting

两个小组在本期Nature上报告，他们用互成对比的方法得出了关于癌症免疫编辑过程(在该过程中，一个个体通过癌症细胞的清除及免疫修饰而受到保护，不会患癌症)的很多相同的结论。Matsushita等人通过对用化学致癌物诱导的小鼠肉瘤进行全外显子测序，来获取关于T-细胞调控的免疫选择作为免疫编辑的一个机制的证据。DuPage等人发现，免疫监测和免疫编辑可以在一个由致癌基因驱动的内生肿瘤模型中出现，条件是肿瘤携带宿主身上没有的强新抗原(neoantigen)。

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肿瘤发生过程的模拟

Outgrowth of single oncogene-expressing cells from suppressive epithelial environments

单一突变细胞在本来正常的组织中是怎样逃离其严密调控的环境而发生癌变的仍然不清楚。在一个关于乳房上皮组织的新的三维细胞培养模型中，Cheuk Leung 和Joan Brugge 得以能够模仿肿瘤发生的最初阶段。他们将致癌基因引入到单一细胞中，发现通过扰动局部基质粘附来促进将目标细胞转位到腔管(lumen)中的那些致癌基因(如erB2)还可驱动克隆增生，如果这些细胞能够独立于“锚系物”(固定物)而存活的话。阻断转位会抑制增生，说明一个上皮层的转位允许那些获得了零星突变的细胞逃离正常的上皮所赋予的抑制生长的微环境，并有可能引发肿瘤发生。详细

感知危险细菌的受体

Galectin 8 targets damaged vesicles for autophagy to defend cells against bacterial invasion

半乳凝素是碳水化合物结合蛋白，在细胞内外有一系列功能。它们在细胞溶质中积累(细胞溶质一般没有复杂碳水化合物)，可能起“危险和/或模式识别受体”的作用。在这项研究中，半乳凝素-8被发现是一个危险受体，保护细胞不受细菌感染的影响。它与暴露在受损的、含细菌的囊泡上的宿主多糖结合，并且吸引“与泛素结合的自吞受体”NDP52来清除入侵细菌的细胞溶质。详细

油菜素内酯的重要作用

Brassinosteroid regulates stomatal development by GSK3-mediated inhibition of a MAPK pathway

油菜素内酯是1979年发现的，是被发现的已知主要类别植物激素当中的最后一类(go.nature.com/a6BRYi)。以前，类固醇激素只在动物和真菌中被发现。在这项研究中，Zhi-Yong Wang及其同事发现，油菜素内酯负调控气孔发育，从而揭示了一种植物激素对发育与光合作用的要素进行协调、来促进最佳植物生长的一个机制。详细

通过物种形成逆过程发生的物种灭绝

Eutrophication causes speciation reversal in whitefish adaptive radiations

物种灭绝以两种非常不同的方式发生。第一种是种群数量的简单下降。不太明显的是第二个机制：以前截然不同的物种通过物种形成过程的一个逆转而合并。这个过程降低生物多样性，尽管未必会降低现存动物或植物个体的总数。对来自遭受重大多样性损失的17个欧洲大湖的本地白鱼的历史和现代数据所做的一项分析，显示了后一个现象的发生过程。有可靠证据表明，“超营养作用”(一个湖泊随时间推移所发生的生物富集)通过逆转生态性物种形成过程促使很多本地物种灭绝了。只有当生态保护工作除保护现有物种外还识别和保护物种生成过程时，才可以防止这样的灭绝。详细

酵母中的天然prions

Prions are a common mechanism for phenotypic inheritance in wild yeasts

人们曾提出，prions(发生可传播构形变化的蛋白)在酵母中起遗传元素和演化“促进因子”的作用，但很多人仍然将真菌prions当作罕见的实验室“疾病”。现在，Susan Lindquist 及其同事对从自然界收集到的700个酵母种进行了筛选，并在它们的三分之一当中发现了“天然”prions。他们还发现，这些天然prions中很多都赋予了它们的宿主一些特性，这些特性要么在特定培养条件下直接是有益的，要么能为进一步的、基于DNA的特性的形成提供有利条件。详细