本期Science看点2020-6-5

1.农业细菌毒力质粒的意外保存与全球传播

质粒能够自主复制，它们加速了许多重要的细菌的进化过程，例如质粒传播抗生素耐药基因；同时，它们也是生物技术工具，促进我们对生命的理解。随着农杆菌菌株的出现，武装质粒已成为植物生物学和植物基因工程的主要工具。

推断进化关系，是对质粒进行分类、准确评估质粒对疾病爆发的影响、制定适当的疾病缓解策略，以及加快利用质粒多样性进行生物技术研究的基础。

现在，由美国俄勒冈州立大学领导的一项研究开发了一种策略，利用系统发育和网络方法以及不同尺度的遗传信息来推断农杆菌不同瘤原性的质粒的进化，结合研究结果，发现了支持病原体在空间和时间上的克隆和质粒水平移动的全球流行病模式。

2.人CST的结构显示了一个与端粒DNA结合的十聚体

高度保守的哺乳动物CTC1-STN1-TEN1（CST）复合物对基因组稳定性和端粒维持至关重要。科罗拉多大学的Lim等人。利用冷冻电子显微镜解决了人CST复合物的结构问题。CST通过端粒单链结合形成了一个前所未有的、实质性的十聚体超复合物。这种十聚体形式的单链DNA结合能力高达10个端粒重复，表明CST有可能以类似于核小体组织双链DNA的方式，将端粒悬伸组织成紧密的限制性结构。这项工作为理解各种CST功能的机制提供了一个平台。

3.PIRs介导先天性髓样细胞对非自身MHC分子的记忆

因为免疫记忆，免疫细胞能够快速识别宿主以前遇到的抗原。先天免疫系统的某些细胞表现出类似记忆的反应，称为训练免疫。快速的抗原特异性二级反应（anamnistic）长期以来被认为是B细胞和T细胞的领域。

然而，匹兹堡大学的研究人员报道称，单核细胞和巨噬细胞可以通过成对的A型免疫球蛋白样受体（PIR-A s）获得特定主要组织相容性复合物I抗原的记忆特异性。该途径有助于同种异体移植组织的识别和排斥反应。小鼠PIR-As基因缺失或阻断可减少移植肾和心脏的排斥反应。这项工作扩大了免疫记忆所包括的骨髓细胞，指出了未来可能改善器官移植结果的目标。

4.MTOR信号协调应激诱导的突变，促进癌症的适应性进化

癌细胞如何适应压力？细菌通过获得新的突变来适应恶劣的环境，这一过程称为应激诱导突变。研究相似的突变程序是否在癌细胞对靶向治疗的反应中起作用。利用药物筛选和全基因组功能筛选的体外模型，作者发现了癌症类似应激诱导突变过程的证据，并表明其受雷帕霉素（mTOR）信号通路的哺乳动物靶点调控。这一途径似乎介导了一种与应激相关的向易出错DNA修复的转变，从而产生了有助于产生癌症耐药性的突变。

5. NELL2介导的腔信号是精子成熟的必需条件

睾丸内新产生的精子在附睾内成熟后，不具有受精能力。睾丸和附睾之间的信号传导异常可能导致男性不育。Kiyozumi等人。将NELL2鉴定为睾丸腔蛋白，与附睾管腔表面的受体ROS1结合并诱导附睾分化。反过来，分化的附睾分泌一种可育性必需的蛋白酶卵黄酶-2，使精子完全成熟和功能正常。因此，睾丸-附睾-组织间的通讯通过这种“腔信号”调节确保哺乳动物的繁殖。

6.高分辨率物源条码微生物系统

为了鉴定物体的来源地，研究人员开发了一种合成微生物系统，这种DNA条形码孢子可以喷洒在农作物、制成品等物品表面，数月至数年后还能被检测到，这种条形码孢子是安全的，它们来自普通和安全的微生物菌株，而且不能在野外生长，利用该技术，研究人员已经证实可以帮助确定食源性疾病的来源。