生物通报道  世界知名杂志Nature的官方网站每周均会定期公布全球科研机构的排名，排名的先后主要是基于过去12个月中这些机构在Nature及子刊上发表论文的数量来进行评定的。其中同样包括了过去一年中国重要科研机构在科学领域取得的重大成果以及排名情况。生物通编辑将逐一为你展示中国科研机构在过去的12个月里在Nature杂志上发表的重要生命科学研究成果。

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中国科学院是目前我国科学技术方面最高的学术机构和全国自然科学与高新技术综合研究发展中心。在过去12个月里中国科学院各研究院所共在Nature及子刊上发表生命科学研究论文及综述文章26篇，其中中科院科研人员作为课题负责人所发表的论文达到11篇，位居Nature中国科研机构排行榜首位。生物通编辑将分两期为你介绍这11项重要研究成果。

1.G-protein β2 subunit interacts with mitofusin 1 to regulate mitochondrial fusion.Nature Communications Volume: 1, Article number: 101 DOI: doi:10.1038/ncomms1099

线粒体是人体细胞中的一种重要的细胞器。而活细胞内线粒体融合与分裂间的动态平衡则可直接影响线粒体的形态、数量以及在细胞中的分布。当线粒体融合过程出现错误时，错误的细胞会死亡进而导致疾病的发生，这其中就包括两种神经退行性疾病——dominant optic atrophy（显性视神经萎缩，导致失明的最常见遗传病因）和腓骨肌萎缩症（CMT,Charcot-Marie-Tooth disease）。

在这篇文章中，中科院动物所的陈佺教授领导研究人员发现一种重要的线粒体融合调控因子：G-protein β2（Gβ2）亚基，并证实Gβ2能通过与Mitofusins (Mfns)的相互作用，共同调控线粒体融合过程，从而揭示了线粒体融合过程中的一种新机制，这对于深入解析线粒体融合，以及相关的细胞凋亡，神经退行性疾病等具有重要意义。这一研究成果公布在2010年10月19日的《Nature Communications》杂志上。

2.miR-499 regulates mitochondrial dynamics by targeting calcineurin and dynamin-related protein-1.Nature Medicine Volume: 17, Pages: 71–78 Year published: (2011)DOIdoi:10.1038/nm.2282

在这一研究中中科院动物所生物膜与膜生物工程国家重点实验室的李培峰课题组通过大量离体、在体动物实验验证了miR-49水平对于心肌梗塞及心肌细胞凋亡的影响，揭示了miR-49对线粒体分裂机制关键调控作用。此外该项研究还将对心脏疾病的预防、治疗以及生物医药产业的发展起到重要的推动作用。研究成果于2010年12月26日发表在国际著名杂志《自然医学》（Nature medicine）上。

3.Genome-wide association studies of 14 agronomic traits in rice landraces.Nature Genetics Volume: 42, Pages: 961–967 Year published: (2010) DOI: doi:10.1038/ng.695

来自中国科学院北京基因组研究所/中科院上海生科院植生生态所，中国水稻所，中科院遗传与发育研究所，以及美国密歇根州立大学等处的研究人员结合第二代测序技术和自主开发的基因型分析方法，对517份中国水稻地方品种材料进行测序，构建了高密度的水稻单体型图谱（HapMap）。这一作物遗传学研究中里程碑式的研究成果公布在2010年10月24日的《Nature Genetics》杂志上，同期Nature Genetics配发了评论性文章，提出水稻全基因组关联分析的时代终于来临了。文章的通讯作者是中科院上海生命科学院研究所的韩斌研究员。

4.Molecular therapy of breast cancer: progress and future directions.Nature Reviews Endocrinology 6, 485-493 (September 2010) | doi:10.1038/nrendo.2010.92

选择性雌激素受体(ER)调制剂及芳香酶抑制剂已成为雌激素依赖型乳腺癌的两代标准分子疗法，取得了重要结果。多年来酶学与结构生物学对雌激素活化途径的系统研究提示，在雌激素生物合成中类固醇硫酸酯酶与17-羟类固醇脱氢酶的重要作用。硫酸酯酶抑制剂的I期乳腺癌临床试验结果令人鼓舞，支持了它们作为新靶点的意义。

在这篇文章中，研究人员回顾总结了几十年来人类对乳腺癌这个妇女中高发病率癌症的斗争中创造的分子疗法,并踢出了乳腺癌分子疗法的进一步方向。此外，此文还讨论了雌激素受体信号传递系统及人表皮生长因子受体（HER）信号传递系统的“对话”，雌激素非依赖型癌的治疗，功能基因组学与RNA干扰对此癌治疗的研究和贡献。研究文章发表在2010年9月的《Nature Reviews Endocrinology》杂志上。文章的通讯作者是中科院上海生物化学研究所林胜祥客座研究员。

5.Single base–resolution methylome of the silkworm reveals a sparse epigenomic map.Nature Biotechnology Volume: 28, Pages: 516–520 Year published: (2010) DOI: doi:10.1038/nbt.1626

作为表观遗传学的一种重要标记，DNA甲基化在基因组防御、基因调控等方面都发挥着重要作用。相对于动植物，昆虫甲基化水平很低，其功能也一直存在争议。近年来，随着越来越多昆虫甲基化基因和甲基化酶的报道，昆虫甲基化的功能和生物学意义引起研究人员的广泛关注。

在这篇文章中，研究人员利用新一代测序技术构建了第一张单碱基分辨率的昆虫甲基化谱——家蚕丝腺甲基化谱。研究发现大约0.11%的基因组胞嘧啶被甲基化修饰，比哺乳动物和植物低至少50倍。甲基化区域主要富集在基因区，并且与基因表达水平成正相关。动植物中被报道发挥重要作用的启动子区、核糖体 rDNA区甲基化调控，以及转座子区的甲基化抑制，在昆虫中似乎还不具备。

家蚕甲基化谱的完成不但对理解昆虫表观遗传学调控的提供了重要的参考资料，也为进一步发掘家蚕人工驯化过程中潜在的表观遗传学贡献奠定了研究基础。研究论文发表在2010年5月2日的《nature biotechnology》杂志上。中科院昆明动物研究所的王文、华大基因研究所的王俊和西南大学的夏庆友博士为该文的共同通讯作者。

6. Crystal structure of the carnitine transporter and insights into the antiport mechanism.Nature Structural & Molecular Biology Volume: 17, Pages: 492–496 Year published: (2010) DOI: doi:10.1038/nsmb.1788

肉碱（carnitine）在生物体内广泛存在，它在哺乳动物长链脂肪酸的β-氧化中发挥着重要作用。一些细菌在缺氧环境下，还可以利用肉碱作为电子受体，并将其转化为γ-三甲氨基丁内盐（γ-butyrobetaine）。大肠杆菌中的膜转运蛋白CaiT是一个具有12次跨膜螺旋的膜蛋白，它负责双向转运肉碱以及肉碱的代谢产物γ-butyrobetaine。

中国科学院生物物理研究所江涛研究员领衔的科研小组长期努力解析了膜转运蛋白CaiT与其底物L-肉碱复合物3.15埃分辨率的晶体结构。该项研究工作使得人们对于具有双向运输功能的膜转运蛋白的作用机制有了更加深入的认识。相关成果文章刊登在2010年3月28日的《Nature Structural & Molecular Biology》上。

英国著名杂志《Nature》是世界上最早的国际性科技期刊，也是世界上最权威的科学杂志之一。杂志以报道科学世界中的重大发现、重要突破为使命，要求科研成果新颖，引人注意，在本领域之外亦具有广泛的意义，无论是报道一项突出的发现，还是某一重要问题的实质性进展的第一手报告，均应使其他领域的科学家感兴趣。

（生物通：何嫱）

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