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iPS细胞缺陷——2011年(生物类)最热门论文

摘要 : 著名的信息服务公司汤森路透近期根据过去一年中发表论文的引用次数,公布了2011年最热门的科研论文(The Hottest Research of 2011),排在前三名的是同系列文章,均为关于威尔金森微波各向异性探
著名的信息服务公司汤森路透近期根据过去一年中发表论文的引用次数,公布了2011年最热门的科研论文(The Hottest Research of 2011),排在前三名的是同系列文章,均为关于威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,简称WMAP)的成果——这可以用于观测宇宙微波背景辐射的微小变化。 生物类中排在第一的是去年由来自Salk生物研究院的研究人员发表的题为“Hotspots of aberrant epigenomic reprogramming in human induced pluripotent stem cells”的文章,研究人员利用鸟枪法测序技术以单碱基分辨率在iPSCs, ESCs,体细胞以及由多能细胞分化的细胞中进行了全基因组DNA甲基化测定。 结果发现尽管iPSCs和ESCs的甲基化组存在大量相似之处,然而研究的5个ips细胞系与ESCs还是有着显著的差异,某些差异甚至在分化后持续存在。而iPSCs之间的差异则体现在细胞中的甲基化标记上,这些甲基化标记代表了起源的体细胞类型的“记忆”效应以及其他一些iPSC特异性改变。 值得注意的是这些细胞系之间显示出了差异的甲基化区域(表明某些区域尤其易于发生异常的重编程)。在着丝粒和端粒附近的巨碱基区域显示了非CG序列甲基化改变,与转录及组蛋白甲基化中的改变相关。 这项成果与另外两篇文章一道提出了iPS细胞的遗传缺陷,自2006年Takahashi和Yamanaka首次成功地从小鼠成纤维细胞诱导得到诱导多能性干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPS细胞)以来, iPS细胞由于其潜在的广阔应用前景而迅速成为干细胞研究领域的新热点。然而随着研究深入,有不少科学家对iPS产生了质疑,尤其是其遗传安全性。 排在这篇文章后面的则是题为“Somatic coding mutations in human induced pluripotent stem cells”的文章,与上文是同一系列文章,这篇文章针对来自7个实验室利用5种不同方法诱导人类成纤维细胞生成的22种iPS细胞系进行了外显子组测序。 研究人员在这些iPS细胞中确认了124个点突变,由此他们推测出每个iPS细胞基因组中约存在6个编码区突变。值得注意的是,他们鉴别了多个有可能改变蛋白质功能的错义突变,同时发现一些点突变富集于与癌症相关的基因中。研究人员利用超深度测序(ultradeep sequencing)证实约一半的突变以低水平存在于起源的成纤维细胞群中,而另一半则发生在重编程过程中或之后。作者们认为这些突变负荷有可能是在重编程和培养过程中受到了选择作用而并非重编程固有诱变作用的影响。 生物类排名第三的文章是一篇结构生物学文章:“Structure of a nanobody-stabilized active state of the β2 adrenoreceptor”,这篇文章,介绍了与不同激动剂(增效剂)结合在一起的“人b2肾上腺素能受体” (b2AR)的X-射线晶体结构。 b2AR是感应细胞外分子和激发内部信号作用通道的“G-蛋白耦合受体” (GPCR) 跨膜受体家族的一个成员。在人类生理中普遍起作用的GPCR是药物发现的主要目标。这一系列新的结构揭示了伴随激动剂的结合而发生的微妙结构变化,显示了细胞膜内外的结合事件是怎样稳定受体的激发状态的。激动剂的结合被发现诱导“儿茶酚胺结合‘袋’”相对于与拮抗剂相结合的受体发生收缩,而且分子动态模拟表明,与激动剂相结合的激发状态在没有一个G-蛋白存在时会自然松弛到一种类似于非激发的状态。 原文检索: ArticleLister, R. et al. Hotspots of aberrant epigenomic reprogramming in human induced pluripotent stem cells. Nature 471, 68–73 (2011) A. Gore, et al., "Somatic coding mutations in human induced pluripotent stem cells," Nature, 471(7336): 63-7, 3 March 2011. 78 S.G.F. Rasmussen, et al., "Structure of a nanobody-stabilized active state of the β2 adrenoreceptor," Nature, 469(7329): 175-80, 13 January 2011. 73 作者:xilu 点击:
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