1月10日《自然》雜志內容精選

　　早期脊椎動物的顱面發育和演化

　　“八目鰻類魚”是現存最原始的脊椎動物，其解剖和發育能為了解最神秘的結構——脊椎動物大腦——的演化提供線索。“八目鰻類魚”胚胎極難獲取，但幾年前Shigeru Kuratani及其同事想辦法培育了一些，而且自1899年以來首次開始了關于“八目鰻魚”胚胎學的重要研究工作。這篇論文提供了關于一種“八目鰻類魚” Eptatretus burgeri的顱面發育情況的第一份詳細報告。作者識別出了只有“無頜七鰓鰻”和“八目鰻魚”才有的一個胚胎發育模式，該模式對于所有脊椎動物都可能是原始的。

　　大尺度硅納米光子相位化陣列實現構建

　　納米光子方法允許構建能夠在遠場產生輻射模式的芯片尺度的光學納米天線陣列。這對通信、LADAR（即“激光檢測和測距”）和三維全息攝影領域的一系列應用都可能是有用的。此前，這項技術一直局限于一維或小型二維陣列。一篇論文報告了一個大尺度硅納米光子相位化陣列的構建，它包含4096個功率均衡、相位一致的光學納米天線。該陣列被用來在遠場產生一個復雜的輻射模式：MIT的標識。作者發現，這種類型的納米光子相位化陣列可以被主動調制，而且在某些情況下光束也是可控的。

　　高g-值膠體顆粒的合成及研究

　　膠體顆粒一般具有一個由表面能量最小化所決定的面積最小的球形形狀或在拓撲上相當的形狀。

　　在這項研究中，研究人員合成和研究了具有較高拓撲“屬”或g-值的膠體顆粒，其中包括從g = 1的炸面圈形狀的顆粒到g = 2至 g = 5的、形狀像一幅眼鏡的顆粒。當引入一種向列液晶中時，這些膠體顆粒會排列生成三維的“director fields”和液晶流體中的缺陷，它們可以用各種不同方法來操縱。

　　該研究人員對其電荷性質進行了研究。這項研究開啟了“軟物質”研究領域及膠體和液晶應用方面的一個新方向，其范疇可能包括拓撲記憶裝置及由形狀決定的自組裝。

　　細胞代謝程序控制內生干細胞增殖活性

　　細胞代謝程序控制內生干細胞——如哺乳動物腦中的“神經干細胞和祖細胞”（NSPCs）——的增殖活性的機制是人們所不知道的。現在，Sebastian Jessberger及其同事報告了從頭開始的脂質生物合成與腦中NPSC增殖之間的一個聯系。具體來說，他們發現，脂肪酸合成酶在海馬體中成年神經生成過程中是高度活躍的。Spot14 基因在增殖的NPSCs中得到高度表達，從而限制脂肪酸合成酶基質malonyl-CoA的供應及抑制脂質生成和神經分化。

　　COUP-TFII促進侵略性前列腺癌的形成

　　轉錄因子COUP-TFII曾被發現與癌癥有關，其作用是促進腫瘤中血管的生長。現在，Sophia Tsai及其同事發現，COUP-TFII促進前列腺癌細胞的生長——它通過與Smad4結合來抑制“轉化生長因子-β”的信號作用。在一個小鼠前列腺癌模型中，COUP-TFII促進前列腺腫瘤發生和轉移。在人類前列腺癌中，COUP-TFII的表達與更具侵略性的前列腺癌有關。

　　暫停的復制叉可能是基因異常的一個原因

　　造成斷裂的或崩潰的DNA復制叉的壓力能誘導“版本數變異”（CNVs）和“總染色體重排”（GCRs），這兩種現象都常見于癌細胞中。Antony Carr及其同事發現，被同源重組重啟的一個崩潰的復制叉比在復制開始時啟動的一個復制叉更易出錯。研究者提出，重啟的復制叉易出錯的性質在不存在雙鏈斷裂時可能是造成致癌基因異常及自發性遺傳疾病的一個原因。

　　“黏連蛋白”環的分離是DNA修復的構成部分

　　在DNA修復過程中，一個雙鏈斷裂的端部被核酸酶的活性切除，留下單鏈DNA尾巴。這些尾巴與同源序列（尤其是與姐妹染色單體中的那些同源序列）配對。這種偏好被“黏連蛋白”（一個具有環形結構的復合物，它將姐妹染色單體緊密保持在一起）增強。Luis Aragon及其同事發現，被連接到DNA損傷點上的“黏連蛋白”是被“分離酶”分離的，“黏連蛋白”的分離是發生切除所必需的。科學家猜測，如果“黏連蛋白”的分離在哺乳動物模型中得到保留的話，那么依靠DND病灶之生成的治療方法就有可能通過同時抑制“黏連蛋白”循環得到改進。

　　抗幽門螺桿菌治療有突破

　　由質子門控的內膜尿素通道HpUreI是胃的酸性環境中的病原體幽門螺桿菌的存活所必需的。在一篇論文中， 作者獲得了HpUreI的X射線晶體結構。該結構顯示了該通道（它在中性pH值時是關閉的，但在低pH值時是打開的，以便將尿素輸入來對抗酸度）選擇性地穿過內膜來輸送尿素。慢性幽門螺桿菌感染（世界人口中大約一半有這種感染）的治療隨著抗生素抗性的增加效果正在變得越來越差。這項研究應能推動作為用于根除幽門螺桿菌的傳統抗生素的可能的替代藥物的小分子抑制因子的發現。