8月14日《自然》杂志精选

乳腺癌的细胞异质性

人类乳腺癌常常表现出肿瘤内基因组的异质性，这使得临床诊断困难，并使研究结果的解释复杂化。这项研究使用一种新开发的全基因组单细胞测序方法nuc-seq来解决这个问题。该方法使用发生在细胞周期的S期的天然基因组复制来实现91%的平均覆盖率，其用于对来自“雌激素受体阳性”乳腺癌和“三阴性”导管癌的单个正常和肿瘤细胞核进行测序。非整倍体重排以早期事件的形式发生，在克隆扩增过程中保持稳定。相比之下，“点突变”似乎在逐渐进化，产生了各种各样的克隆。这些数据还表明，没有两种肿瘤细胞在基因上是完全相同的，这就提出了一个有趣的问题，克隆的严格定义是什么。

人γ分泌酶的结构

本文报道了人γ-分泌酶复合物的高分辨率低温电子显微镜结构，它是一种包埋在细胞膜中的蛋白酶，控制着重要的细胞功能，与阿尔茨海默病中淀粉样前体蛋白的异常分裂有关。由早老素1、PEN-2、APH-1和尼察司汀组成的复合体呈马蹄形，有19个跨膜部分。Nicastrin胞外结构域(据信负责吸引基质)位于跨膜马蹄形形成的中空空间的正上方。

纯金属中的玻璃形成

如果冷却速度足够快，人们相信任何金属液体都可以凝结成玻璃态，这反过来又可以产生具有不寻常的和可能有用的机械性能的固体金属。实际上，这种玻璃形成现象主要限于由两种或多种元素组成的金属:生产单原子金属玻璃所需的冷却速度通常太高，无法在实验中实现。李钟和其他人已经找到了绕过这个实验困难的方法。他们开发了一种纳米尺度的加热系统，在这种系统中，脉冲电流可以局部熔化金属(暂时形成少量的金属液体)，然后迅速将其热量传递给大量周围的固体，留下适合研究其结构和性能的单原子金属玻璃样品。

月亮是如何形成的

由于月球地壳凝固后在其表面形成了几个巨大的盆地，试图评估关于月球形成的各种理论并确定其真实形状变得复杂起来。在这项研究中，Ian Garrick-Bethell等人重点研究了这些盆地之外的地形和重力，并提出月球的“长波形状”是由两个早期潮汐过程的组合形成的。第一个是为期一个月的壳建造过程，由整个月球早期的潮汐加热控制。第二是形成一个固化的“潮汐旋转”凸起。作者还得出结论，内部密度的不均匀分布最终将月球的极轴改变了大约36度，变成了我们今天看到的形状。

酒精中毒的预测因素

许多因素被认为是导致酗酒风险的因素，但它们的相对重要性难以量化。罗伯特·惠兰(Robert Whelan)等人利用IMAGEN项目的数据建立了一个未成年人当前和未来饮酒行为的模型。IMAGEN是一个针对来自英国、爱尔兰、法国和德国的2000多名14岁青少年的危险行为的研究项目。作者利用机器学习生成了一个预测当前和未来酒精中毒行为的模型，并评估了许多因素的贡献，包括生活史、个性差异、大脑结构和基因型。这项研究的一个关键发现是，人格因素不是未来酗酒的有用预测因素。相比之下，神经发育不成熟、大脑中的某些结构和功能指标、性经历和产前酒精暴露都与当前和未来的酒精滥用有关。

与糖尿病相关的遗传变异被识别

这项关于与2型糖尿病(T2D)相关的数量特征的系统基因关联研究在基因TBC1D4中鉴定了一个无意义突变体。该基因存在于格陵兰岛17%的人口中，众所周知，这是一个T2D发病率高的小初始群体。这种基因突变可以改善血糖和血清胰岛素水平，并大大增加T2D的风险。它还略微降低了空腹血浆和空腹血清中的胰岛素浓度。这项研究显示了与外界隔离的初始群体或小规模群体在增强这类基因关联研究的有效性方面的价值。

造血干细胞功能随年龄增长而下降

艾曼纽·帕萨盖和他的同事通过关注DNA损伤的作用，研究了造血干细胞的功能如何随着年龄的增长而下降。他们发现复制压力(导致脱氧核糖核酸复制分叉减慢或停止的异常复制)是生理老化过程中造血干细胞功能衰退的强大驱动力。细胞周期缺陷和染色体间隙或断裂变得更加频繁，而旧造血干细胞的DNA复制机制中的“小染色体维持解旋酶”成分的表达减少。

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《中国科学报》(国际版，第二版，2014年8月25日)