2021年8月6日Science期刊精华

2021年8月8日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2021年8月6日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

图片来自Science期刊。

1.Science：发现lncRNA HULC调节苯丙氨酸代谢，HULC模拟物有望治疗苯丙酮尿症
doi:10.1126/science.aba4991; doi:10.1126/science.abj7969

苯丙酮尿症（phenylketonuria, PKU）及其较温和的变体高苯丙氨酸血症（hyperphenylalaninemia, HPA）是遗传性代谢疾病，其特点是无法将氨基酸苯丙氨酸转化为酪氨酸。这些疾病在婴儿中的发病率大约为1/10000，其中的大多数婴儿的PAH基因发生了突变。未经治疗的PKU可导致大脑损伤、智力障碍、癫痫发作和行为或精神障碍。然而，唯一的治疗方法是蛋白限制饮食和/或补充一种称为BH4的PAH辅因子。在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员发现了一种关键的新因子，可以调节苯丙氨酸代谢，因而可预防PKU。这一发现还为开发对某些PKU患者有效的新疗法提供了一条可能的途径。相关研究结果发表在2021年8月6日的Science期刊上，论文标题为“A noncoding RNA modulator potentiates phenylalanine metabolism in mice”。

mRNA前体的发夹环。突出显示的是碱基（绿色）和核糖磷酸骨架（蓝色）。请注意，这是一条可以自我折叠的单链RNA。图片来自Vossman/ Wikipedia。

这项研究表明长非编码RNA（lncRNA）HULC直接调节着代谢酶苯丙氨酸羟化酶（phenylalanine hydroxylase, PAH）。在模型系统中，这种lncRNA的缺失导致了过量的苯丙氨酸和与PKU有关的症状，而使用HULC的合成模拟物则恢复了PAH的活性并降低了苯丙氨酸水平。

论文共同通讯作者、德克萨斯大学MD安德森癌症中心分子与细胞肿瘤学副教授Liuqing Yang博士说，“人们越来越重视lncRNA在各种人类疾病中的作用，但这是首次发现一种与PKU有关的lncRNA。我们的研究不仅表明HULC在PKU中起着非常重要的作用，而且我们可能能够将这一发现用于为迫切需要的PKU患者开发新的治疗方法。”

2.三篇Science论文探究SARS-CoV-2的多种令人担忧的变体
doi:10.1126/science.abi6226; doi:10.1126/science.abi9745; doi:10.1126/science.abi7994

随着遏制COVID-19大流行的战斗继续进行，人们的注意力集中在SARS-CoV-2病毒的新变体上，这些变体被认为是令人担忧的变体，因为它们对感染或疫苗接种引起的抗体具有抗性，或者它们增加了传播性或疾病的严重程度。三篇论文使用功能和结构研究来探索SARS-CoV-2刺突蛋白的突变如何影响其感染宿主细胞和逃避宿主免疫的能力。Gobeil等人研究了参与貂和人之间传播的SARS-CoV-2变体刺突蛋白，以及B1.1.7（α）、B.1.351（β）和P1（γ）刺突蛋白变体；Cai等人关注α和β变体；McCallum等人讨论了B1.1.427/B.1.429（ε）变体的刺突蛋白的特性。这三篇论文共同显示了增强稳定性的突变、增加与人类受体ACE2结合的突变以及赋予中和抗体抗性的突变之间的平衡。

3.Science：26个不同玉米品系基因组的从头组装、注释和比较分析
doi:10.1126/science.abg5289

玉米是一种重要的作物，在世界各地都有种植。随着玉米在世界各地的传播，对当地环境的选择导致了变异，但对基因组之间差异的影响还没有被定量确定。通过制作玉米嵌套关联图谱板（maize nested association mapping panel）中使用的26个品系的高质量基因组序列，Hufford等人绘制了重要的性状并展示了玉米的多样性。通过对各品系的RNA和基因甲基化的检查，这些作者确定了一组核心的玉米基因。除了这组核心基因外，不同品系的比较分析确定了全部基因的高水平变异，即玉米泛基因组（pan-genome）。这一资源的价值通过绘制感兴趣的定量性状（包括与病原体抗性有关的定量性状）得到了进一步体现。

4.Science：松鼠学会跳跃和降落在树枝上而不会掉下来
doi:10.1126/science.abe5753; doi:10.1126/science.abj6733

每天都有杂技表演在我们头顶上进行。松鼠在树枝间跳跃时，要驾驭非常复杂和不可预测的环境，而且错误可能是致命的。这些壮举需要进化的生物力学适应性和学习行为的复杂组合。Hunt等人在对自由生活的狐松鼠进行的一系列实验中描述了这些特征的整合。他们发现，狐松鼠的非凡和持续的成功是由于在评估距离和树枝灵活性之间的平衡时学习产生的冲动，以及在面临越来越困难的挑战时增加的创新性跳跃和着陆。

5.Science：HIV成熟过程中的结构变化
doi:10.1126/science.abe6821; doi:10.1126/science.abj9075

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

新生的HIV颗粒在受感染细胞的质膜上组装，并出芽成一个有膜包覆的不成熟病毒颗粒。组装和出芽是由一种叫做Gag的多聚蛋白（polyprotein）驱动的，其中Gag包括一个被招募到质膜上的基质结构域（matrix domain, MA），一个负责自组装的衣壳结构域（capsid domain, CA），以及一个招募病毒RNA基因组的核壳体结构域（nucleocapsid domain, NC）。Gag的裂解导致了结构的重新排列，产生了成熟的病毒颗粒。Qu等人通过电子断层扫描对成熟和未成熟的HIV颗粒进行了成像，并重点观察了MA结构域。他们发现MA在两个不同的六聚体晶格之间重新排列，而且成熟的MA通过与膜脂结合来调节病毒包膜。这一发现表明，MA可能在成熟的病毒颗粒中发挥功能作用。（生物谷 Bioon.com）