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以下是著名综合类期刊《自然》2015年5月28日最新一期精选论文介绍。
封面故事:断腿机器人仍能行走
Nature 521 (7553)
发表日期：2015年5月28日
本期封面所示为一条右前腿断了的一个机器人。为了在受到这种损伤的情况下还能行走，该机器人执行一个“智能试错算法”，该算法根据以前的(由刺激产生的)经验来寻找仍然有效的行为。自主移动机器人在太空、深海或灾区等遥远或恶劣环境中将会极为有用。一个尚未解决的挑战是，让这种机器人在受损后能够恢复。Jean-Baptiste Mouret及同事开发了一个机器学习算法，它能让受损的机器人快速重新获得执行任务的能力。当它们受损时，如腿断了时甚或腿没了时，这种机器人会采用一个智能试错方法，来尝试它们经过计算认为具有潜在高性能的可能行为。在经过几次这种实验之后，它们会在不到两分钟时间内发现一种在此种受损情况下仍然有效的补偿行为。封面图片：Antoine Cully/ Pierre & Marie Curie University。插页: Alexander Vail。
LETTER P.503
doi: 10.1038/nature14422 | 全文|PDF
中上新世人族多样性的进一步发展
中上新世(距今大约350万年到330万年之间)对于生活在非洲的人族来说似乎很关键。当时那里生活着几个不同的种，而且这个时期还包括工具使用的首次兴起以及“人属”这个属的可能出现。Yohannes Haile-Selassie等人描述了中上新世的另一个人族种，即Australopithecus deyiremida，它生活在埃塞俄比亚，与 Australopithecus afarensis (‘Lucy’)和肯尼亚的其他种如Kenyanthropus platyops 大约生活在同一时期。其形态表明，传统上与较晚的属如“傍人属”和“人属”相关联的一些牙齿特征出现的时间比以前所认为的要早。
ARTICLE P.483
doi: 10.1038/nature14448 | 全文|PDF
NEWS & VIEWS P.432
doi: 10.1038/521432a | 全文|PDF
抗药性卵巢癌被测序
虽然初期对化疗有响应，但“晚期浆液性卵巢癌”(HGSC)却经常会产生抗药性。David Bowtell及同事对来自92个HGSG患者的肿瘤和生殖系DNA样本进行了全基因组测序。他们所做的分析识别出了使肿瘤抑制因子RB1、NF1、RAD51B 和PTEN失活、造成获得性化疗抗药性的频发基因断裂。原发抗药性和难治性的这种疾病与 CCNE1放大有关。获得性抗药性与多种不同机制有关，如生殖系BRCA1和BRCA2突变的逆转、BRCA1启动子甲基化的丧失、分子子类型所发生的改变、以及药物外排泵MDR1的过度表达等。
ARTICLE P.489
doi: 10.1038/nature14410 | 全文|PDF
MAD2L2/REV7促进基因组完整性
“DNA 聚合酶 ζ”(由REV3、REV7和一个相关因子REV1组成)介导涉及“跨损伤合成” (translesion synthesis)的一种类型的DNA 修复，因此其活性具有高度诱变性。探索DNA损伤反应的两项研究聚焦作为一个因子的REV7 (亦称为MAD2L2)，该因子本身能促进基因组完整性的维持。防止端粒末端被作为双链断裂(DSBs)识别出来、同时防止触发一个不合适的DNA损伤反应的几个保护性机制以前已经知道。现在，Jacqueline Jacobs及同事发现，REV7/MAD2L2通过抑制5′ 端的切除来抑制发生在去保护的端粒上和发生在由辐照诱导的DSBs上的依赖于同源性的修复。Sven Rottenberg及同事通过研究对PARP*制剂抑**的抵抗力的形成也得出了一个类似结论。他们发现，REV7/MAD2L2在缺少BRCA的细胞中和在免疫球蛋白类别转换过程中决定通道选择。
LETTER P.537
doi: 10.1038/nature14216 | 全文|PDF
LETTER P.541
doi: 10.1038/nature14328 | 全文|PDF
炭疽霉素的作用机制
炭疽霉素利用其保护性抗原(PA)成分来在核内体膜中形成小孔，以便将其酶成分、 致死因子和水肿因子转位到目标细胞内。Hong Zhou及同事利用低温电子显微镜以2.9 Å这个很高的分辨率确定了PA孔的结构。该结构显示了人们长期寻找的催化性“Φ-clamp”或“苯基丙氨酸 clamp”和跨膜转位通道，并且支持关于蛋白转位的一个“布朗棘轮模型”。
LETTER P.545
doi: 10.1038/nature14247 | 全文|PDF
一个能够正常发挥功能的RISC复合物被重构
RNA沉默中涉及的中心效应子是RISC，它是由RNA诱导的沉默复合物，由结合到一个“小干涉RNA”(siRNA)上的一种Argonaute (Ago)蛋白组成。Yukihide Tomari及同事现在利用8种纯化的蛋白重构了单一果蝇RISC分子的聚合体。他们发现，伴侣分子有助于稳定siRNA(它最初与Dicer-2和R2D2的一个复合物结合在一起)与Ago2之间的相互作用。这种稳定化使Ago2能够识别siRNA引导链的5′-磷酸盐，在此之后该引导链被转移到Ago2上。
LETTER P.533
doi: 10.1038/nature14254 | 全文|PDF
先天性心脏病中的纤毛缺陷
识别能引起先天性心脏病(CHD)的基因一直具有挑战性，部分是由于将致病性突变同随机序列基因变异区分开来存在困难。因此，Cecilia Lo 及同事通过将大规模正向遗传筛选与化学诱变相结合来恢复引起先天性心脏病的突变。他们识别出218个这种疾病的小鼠模型，并用全外显子组测序在61个基因中识别出了91个隐性突变。这些基因当中超过预期数量的一部分基因被发现与纤毛和由纤毛转导的细胞信号作用有关。
LETTER P.520
doi: 10.1038/nature14269 | 全文|PDF
穿过高尔基复合体小管的双向交通
高尔基复合体由一系列板状堆栈组成，通过被称为小管的结构连接起来。鉴于其在将蛋白向它们在细胞内的正确目的地分拣和分配中所起的核心作用，它一直被称为细胞的“邮政局”。在这项研究中，Victor Hsu及同事提供的证据表明，高尔基小管在从高尔基体向质膜的“顺向运输”(这个过程以前被认为主要是由高尔基堆栈介导的)中起一定作用。他们发现，COPI蛋白复合物(已知在通过高尔基体的反向运输中起一定作用)也介导顺向小管运输。这便提出了COPI怎样能将所运输货物向相反方向分拣的问题。本文作者发现，响应于外部刺激，小GTP酶 CDC42是双向高尔基体运输的一个必要调制因子，促进要进行顺向运输的货物向小管内的分拣，这样做是以那些要进行反向运输的货物为代价的。
LETTER P.529
doi: 10.1038/nature14457 | 全文|PDF
NEWS & VIEWS P.427
doi: 10.1038/nature14521 | 全文|PDF
微生物群落的结构
了解多物种群落的稳定性在面对通过抗生素生产所发生的负相互作用时是怎样维持的，是微生物生态学中的一个关键目标。大多数关于抗生素相互作用的生态模型都假设物种之间是配对关系，这种关系导致“石头剪刀布”式的循环和空间分离。但这种情况并未在现场观测中反映出来(观测中群落之间的相互混合情况要复杂得多)。相反，Eric Kelsic及同事提出了一个三物种相互作用分析方案，在其中一个物种能够降解抗生素。通过将模型模拟和实验确认相结合，本文作者显示，将能够降解抗生素的物种包括在内，可以让系统可靠地向一个相互混合的稳定状态发展。
LETTER P.516
doi: 10.1038/nature14485 | 全文|PDF
NEWS & VIEWS P.431
doi: 10.1038/nature14525 | 全文|PDF
海洋对气候的影响
“大西洋多年代际振荡”(AMO，北大西洋海洋表面温度发生的一种周期性变化)强烈影响欧洲气候，被认为受海洋环流的影响。Gerard McCarthy及同事现在提供的观测证据表明，的确是这种情况。他们发现，正如美国东海岸哈特拉斯角以北和以南的区域之间海平面上升的差别所反映的那样，海洋环流会对来自北大西洋涛动的大气驱动因素做出反应，继而又会影响AMO。海洋环流以这种方式充当大气涛动和海洋涛动之间的一个媒介。
LETTER P.508
doi: 10.1038/nature14491 | 全文|PDF
NEWS & VIEWS P.428
doi: 10.1038/521428a | 全文|PDF