美國的《Science》雜志由愛迪生投資創(chuàng)辦，是上的自然科學(xué)綜合類學(xué)術(shù)期刊，與英國的《Nature》雜志被譽為世界上兩大自然科學(xué)*雜志。Science雜志主要發(fā)表原始性科學(xué)成果、新聞和評論，許多世界上重要的科學(xué)報道都是首先出現(xiàn)在Science雜志上的，比如艾滋病與人類免疫缺陷病毒之間的關(guān)系，標(biāo)志性基因組研究成果等。Science雜志近期下載量zui多的文章包括：
1、It Takes More Than an Apple a Day
Caroline Ash, Paula Kiberstis, Eliot Marshall, John Travis
Sep 21, 2012; 337:1466-1467
近期Science雜志以“Disease Prevention”為題制作了關(guān)于疾病預(yù)防的專題，其中包含了癌癥疾病預(yù)防，藥物如何作用，修改飲食習(xí)慣，非傳染性疾病的預(yù)防措施等多個方面，主題文章“It Takes More Than an Apple a Day”指出，感染性疾病作為預(yù)防研究模型設(shè)置了一個高標(biāo)準(zhǔn)。由于疫苗和抗微生物藥物的發(fā)展和廣泛分布，我們現(xiàn)在能生活在一個沒有天花，脊髓灰質(zhì)炎（幾乎），瘧疾和艾滋病患病率都在下降的世界里。
這一專題就強調(diào)了目前非傳染性疾病預(yù)防領(lǐng)域中科學(xué)家們面臨的各種挑戰(zhàn)，一些基礎(chǔ)性的問題包括是否癌癥篩選的益處比患癌風(fēng)險大，哪種形式的預(yù)防zui符合成本效益。還有在探討潛在的化學(xué)預(yù)防藥物，比如阿司匹林，維生素D，針對慢性疾病的疫苗，降低β-淀粉樣蛋白含量藥物中一個共同的主題——臨床試驗設(shè)計。
2、ENCODE Project Writes Eulogy for Junk DNA
Elizabeth Pennisi
Sep 7, 2012; 337:1159-1161
近期zui受矚目的ENCODE項目，為垃圾”DNA正名。
科學(xué)家們*次對人類基因組進行測序時驚奇地發(fā)現(xiàn)，在長達30億堿基的人類基因組中，傳統(tǒng)意義上的基因（即編碼蛋白質(zhì)的段）居然如此。zui開始科學(xué)家們預(yù)測在人類基因組中至少應(yīng)該存在10萬或更多的基因，可是zui后他們才找到了大約3.5萬個基因，而且zui終得到確認(rèn)的基因只有2.1萬個左右。剩余的大量DNA全都是沒有用的“垃圾”，至少在當(dāng)時看起來是如此。
3、Systematic Localization of Common Disease-Associated Variation in Regulatory DNA
Matthew T. Maurano, Richard Humbert, Eric Rynes, Robert E. Thurman, Eric Haugen, Hao Wang, Alex P. Reynolds, Richard Sandstrom, Hongzhu Qu, Jennifer Brody, Anthony Shafer, Fidencio Neri, Kristen Lee, Tanya Kutyavin, Sandra Stehling-Sun, Audra K. Johnson, Theresa K. Canfield, Erika Giste, Morgan Diegel, Daniel Bates, R. Scott Hansen, Shane Neph, Peter J. Sabo, Shelly Heimfeld, Antony Raubitschek, Steven Ziegler, Chris Cotsapas, Nona Sotoodehnia, Ian Glass, Shamil R. Sunyaev, Rajinder Kaul, John A. Stamatoyannopoulos
Sep 7, 2012; 337:1190-1195
這篇文章與上一篇文章是一系列，文中來自中科院北京基因組研究所重大疾病基因組與個體化醫(yī)療實驗室的渠鴻竹博士參與了這項研究，這項研究突破性地從表觀基因組水平進行GWAS分析，并在系統(tǒng)生物學(xué)理論的指導(dǎo)下，通過統(tǒng)合的生物信息學(xué)分析策略，建立了疾病與生物學(xué)性狀之間關(guān)聯(lián)性的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型，為闡明人類常見疾病與基因性狀之間的相互關(guān)系提供了嶄新的科學(xué)視角和有力的研究工具。
4、Will an Aspirin a Day Keep Cancer Away?
Jocelyn Kaiser
Sep 21, 2012; 337:1471-1473
經(jīng)常服用阿司匹林可以降低癌癥風(fēng)險，近年來隨著這些研究數(shù)據(jù)地不斷累積一些人認(rèn)為是到了建議更多人服用這種藥物的時候了。
統(tǒng)計長年服用阿司匹林防止如心臟病和中風(fēng)等心血管事件的人群癌癥病例，這些研究發(fā)現(xiàn)幾種腫瘤類型的死亡率下降了37%。甚至在形成癌癥的人群中，服用阿司匹林似乎也減慢了腫瘤擴散至身體其他部位。“這只是*個原理驗證任何單一的化合物可以減少某些癌癥的風(fēng)險，”英國牛津大學(xué)研究員Peter Rothwell說。
這些報告提出了誘人的可能性即阿司匹林可作為*種提供給一般群體的抗癌藥物。“它使關(guān)于阿司匹林用于癌癥預(yù)防的風(fēng)險和利益辯論發(fā)生了改變，”麻省總醫(yī)院結(jié)直腸癌研究人員Andrew Chan說。
5、The Emerging Biology of Autism Spectrum Disorders
Matthew W. State, Nenad Sestan
Sep 14, 2012; 337:1301-1303
科學(xué)家們對自閉癥譜系?。╝utism spectrum disorders，即包括典型自閉癥和其他阿斯伯格綜合癥等不典型自閉癥在內(nèi)的一系列疾病）患兒正處于發(fā)育階段的大腦中都有哪些基因的表達出現(xiàn)了異常進行了深入的研究，這些研究成果可以為我們了解自閉癥提供一個全新的思路。
多個研究都發(fā)現(xiàn)罕見的或者新發(fā)的點突變（point mutations）和染色體結(jié)構(gòu)上的亞顯微結(jié)構(gòu)變異（submicroscopic variations）都和ASD有關(guān)。同時也發(fā)現(xiàn)一些基因組間隔（genomic intervals）和基因也會增加ASD的患病風(fēng)險。這些研究成果為我們深入認(rèn)識ASD的生物學(xué)本質(zhì)打下了堅實的基礎(chǔ)。zui開始對原發(fā)型自閉癥患者（非同源的）開展的遺傳學(xué)研究表明，突觸粘附分子（synaptic adhesion molecules）和突觸后密度蛋白（postsynaptic density proteins）也都與ASD有關(guān)。zui近新發(fā)現(xiàn)的一些ASD蛋白又進一步擴充了這個隊伍，其中就包括染色質(zhì)修飾物CHD8、DNA結(jié)合蛋白POGZ、離子通道蛋白SCN2A、微管相關(guān)蛋白KATNAL2、神經(jīng)遞質(zhì)受體GRIN2B和磷酸化調(diào)控的酪氨酸激酶DYRK1A等。
隨著相關(guān)科學(xué)研究的不斷深入，科學(xué)家們還在陸續(xù)發(fā)現(xiàn)新的與ASD患病風(fēng)險相關(guān)的基因，現(xiàn)在這類基因的數(shù)目已經(jīng)達到了好幾百個，但是其中還沒有哪一個基因具有“優(yōu)勢”，每一個基因在整個ASD患者人群中的影響力都不會超過1%。這種“多對一（many-to-one）”的現(xiàn)象表明我們在今后的工作中應(yīng)該把眼光放寬一點，不要再局限于某一個突變的影響作用。zui近的研究帶來的另外一個震撼就是在不同的ASD疾病中觀察到了不同風(fēng)險因素之間相互重疊的現(xiàn)象，這從概念上對自閉癥研究領(lǐng)域也是一大沖擊。在不同個體間發(fā)現(xiàn)的這些高滲透突變（penetrant variants）具有很大的影響力，但是它們導(dǎo)致的結(jié)果卻是多種多樣的，比如會導(dǎo)致ASD、癲癇（epilepsy）、智力障礙（inlectual disability）、精神分裂癥（schizophrenia）以及其它多種疾病。這種“一對多（one-to-many）”的現(xiàn)象以及基因的多效性（pleiotropy）機制使ASD的問題變得更加復(fù)雜，而ASD疾病對我們?nèi)祟愒斐傻?傷害（例如語言交流能力障礙等）又讓構(gòu)建動物模型幾乎成為不可能。不過可以通過動物實驗或者體外細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)研究某些基因突變對生物學(xué)通路的影響作用，zui關(guān)鍵的問題可能會是如何判斷哪些分子、細(xì)胞和神經(jīng)通路等不同層面上的表型與ASD相關(guān)。
6、Genomics’ Big Talker
Elizabeth Pennisi
Sep 7, 2012; 337:1167-1169
7、A Killer-Protector System Regulates Both Hybrid Sterility and Segregation Distortion in Rice
Jiangyi Yang, Xiaobo Zhao, Ke Cheng, Hongyi Du, Yidan Ouyang, Jiongjiong Chen, Shuqing Qiu, Jianyan Huang, Yunhe Jiang, Liwen Jiang, Jihua Ding, Jia Wang, Caiguo Xu, Xianghua Li, Qifa Zhang
Sep 14, 2012; 337:1336-1340
這篇文章由中國科學(xué)家完成，從1990年開始，張啟發(fā)課題組經(jīng)過18年不懈的努力，并與多家研究單位合作，于2008年成功克隆了S5位點的5號基因，該成果2008年在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表。然而，仍然使他們困惑的是，僅5號基因的作用無法解釋該位點引起雜種不育的機理。又歷經(jīng)4年，此次發(fā)表的成果表明，兩個與之緊密連鎖的基因（3號和4號基因）與5號基因協(xié)同作用控制雜種不育及廣親和現(xiàn)象。在秈稻中，3號和5號基因有功能（3+，5+），4號基因沒有功能（4-）;粳稻則相反，4號基因有功能（4+），3號、5號沒有功能（3-，5-）。有功能的5號與4號基因一起（4+，5+），構(gòu)成殺手，而3號基因（3+）則行使保護者作用。在雌配子（又稱卵子）形成過程中，4號和5號基因（4+，5+）共同作用殺死配子，秈型配子由于3+的保護，正常存活，粳型配子（3-）無3+的保護而死亡。其結(jié)果，秈粳雜種表現(xiàn)為半不育。廣親和品種沒有殺配子的功能，故能與秈、粳稻均能產(chǎn)生正?？捎s種。
這項研究從分子水平對S5的作用機理進行了比較完善的闡述，揭示了水稻秈粳雜種育性調(diào)控的分子機制，為有關(guān)秈粳雜種不育、物種生殖隔離分子機理、生物進化的研究提供了借鑒和參考。該項成果在水稻品種改良中有廣闊的應(yīng)用前景，其有關(guān)信息可被直接用于發(fā)掘其他廣親和基因，培育廣親和品種，進而有效地跨越生殖隔離，克服水稻秈粳亞種間雜種的不育性，利用秈粳亞種間強大的雜種優(yōu)勢提高水稻產(chǎn)量。
這篇文章同樣聚焦于ENCODE項目，不過是從一位參與的研究人員身上說起，Ewan Birney是一位自學(xué)成才的程序員，但是現(xiàn)在他卻是英國歐洲生物信息研究所（European Bioinformatics Institute in Hinxton, U.K）的一名生物信息學(xué)家。Birney充分發(fā)揮了他的口才，“拉攏了”442位科研人員一起來破解人類基因組密碼，他們不僅會破解基因的功能，同時也沒有放過其它的非編碼功能元件，簡而言之就是“一個都不能少”。這項繼人類基因組計劃之后zui偉大的基因組研究項目就是DNA元件百科全書項目
（Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE）。ENCODE項目組在本周就發(fā)表了30篇科研論文，他們已經(jīng)初步揭開了人類基因組DNA的面紗。Birney在這個項目里主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析方面的工作，他還和他在歐洲生物信息研究所的助手Ian Dunham一起負(fù)責(zé)制定質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)操作流程，發(fā)表科研結(jié)果以及開發(fā)解讀基因組數(shù)據(jù)的新方案等工作。美國馬里蘭州貝塞斯達美國國立健康研究院（U.S. National Institutes of Health in Bethesda, Maryland）的院長Francis Collins就指出，如果沒有Birney的領(lǐng)導(dǎo)，ENCODE項目不可能開展得這么順利。
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