2015-07-21 王英 贝壳社 贝壳社

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2015年，我们研究细胞功能的方式，发生了一些惊人的变化，从蛋白质翻译起始的新模型和“RNA如何存在于细胞中”的再定义，到赋予旧测序仪器新的生命力，以及一个令人惊讶的衰老驱动机制。随着夏天的到来，BioTechniques为我们展示了今年到目前为止最流行的十大深度专题文章。

1.
父亲的饮食可塑造后代染色体

禁食一天，或连续不断地狂吃糖类，不仅仅会在数小时或数天内改变雄性果蝇的行为或饥饿水平。这些极端的饮食方式，可能会改变基因被包装在精子内的方式，从而在后代的整个一生当中影响它们的新陈代谢。

2. 运动锻炼的表观遗传学

有研究表明，肌肉事实上是可以重塑的，为响应锻炼，它们的纤维结构和蛋白组成会发生改变。现在有新的研究表明，运动锻炼会通过表观遗传学改变，引起这种肌肉重塑，来响应力量训练。

3. RNA成环介导的蛋白质翻译起始

蛋白质翻译是分子生物学的核心要素之一。我们首先是在教科书中了解到它的，在DNA复制和基因转录的章节之后：核糖体被招募到mRNA的5’帽端，形成一种前起始复合物，然后沿着mRNA移动到起始密码子，并开始翻译。但是研究人员最近提出了一种新的、基于RNA成环的真核蛋白翻译起始模型。

4. 以全新角度看RNA组织

将一茶匙的油滴到一个装满水的烧杯中，油分子会粘在一起，形成球形液滴，在周围碰撞和游荡。这是“RNA颗粒――RNA团块，及相关蛋白质，在活细胞内如何活动”的一个模型。但是一项新的研究，利用晶格光片显微镜发现了一个惊喜：一组带状蛋白包裹在RNA颗粒周围。

5. 抑制甲基化会形成男性大脑

默认情况下，哺乳动物的大脑发育为女性，具有明显不同于男性大脑的结构元素。长久以来，科学家们一直认为，荷尔蒙一定直接作用于一系列基因，以推动指导男性大脑的变化，但是新的研究却显示出相反的结果。

6. 晶格光片显微镜

最近，生命科学研究人员利用几种工具，产生了令人眼花缭乱的细胞内生活的图像。所有的仪器代表了三个变量之间的平衡：分辨率、速度和灵敏度。最近，研究人员宣布了一种新的显微镜方法，这种方法被称为“晶格光片显微镜”。

7. 改造测序仪

随着技术的进步，今天最高级的硬件，明天不可避免地会过时。尤其是在电脑和手机、以及汽车和家电中。在DNA测序仪中也存在这种情况。许多仪器无疑最终会被当作垃圾处理。但一些勇敢的科学家，已经发现了某种方法，从他们的旧测序机器中榨取更多的生命力，清除它们的部件，并开发新的软件应用于它们的老化硬件。

8. 活的、呼吸的人类基因组

除了AGCT之外，在DNA中有一些编码，科学家们才刚刚开始了解和登记它们。现在，DNA序列和组蛋白的化学修饰，以及染色体折叠和互相作用的方式，已知会影响基因和蛋白质的功能，并可能提供体内许多细胞的独特特点。现在，一系列（有20多篇甚至更多）文章，揭示了表观遗传改变在人类生物学、遗传和疾病中的重要作用。

9. 解开基因组的三维结构

染色体的三维构象参与细胞核划分，并使广泛分离的功能元素形成紧密的空间接近性。但是，研究基因组的三维结构是令人畏惧的。现在，研究人员报道了一项工作，他们用一种称为“原位Hi-C”的方法，全面地绘制了超过150亿个全基因组染色质接触。

10. 如果可以时间倒流

从皱纹和脱发，到癌症和心脏病，衰老的迹象定期地出现。在这场分秒必争的比赛中，许多人依靠昂贵的皮肤治疗，反复拜访医生，甚至是整形手术，希望能延缓身体的衰老和最终的死亡。这并不是我们喜欢思考的事情。但是，我们首先是如何衰老的？现在，科学家们报道了一种意想不到的、新的衰老驱动机制，并展示了他们如何能减缓这一过程，以延长健康寿命。