《PNAS》八大熱點文章

　　《PNAS》(美國國家科學院院刊)是與Nature、Science齊名，被引用次數最多的綜合學科文獻之一，PNAS收錄的文獻涵蓋生物、物理和社會科學，主要內容包括具有高水平的前沿研究報告、學術評論、學科回顧及前瞻、學術論文以及美國國家科學學會學術動態的報道和出版。近期其最受關注的文章(生物類)如下：

　　Argonaute2 complexes carry a population of circulating microRNAs independent of vesicles in human plasma

　　PNAS 2011 108 (12) 5003-5008; published ahead of print March 7, 2011, doi:10.1073/pnas.1019055108

　　盡管關于攜帶mRNA和miRNA的囊泡的性質充滿著不確定性，但是一些生物技術和制藥公司已經開始啟動一些開發項目，利用分泌的囊泡中包含物作為生物標記來診斷各種種類的疾病。包裹在膜囊泡內部的RNA分子受到保護而不會被RNA酶降解，因而允許把它們從諸如血漿、尿液、牛奶、精液或唾液之類的液體中進行有效回收。不同實驗室中正在進行的研究工作旨在將從正常細胞系和癌細胞系分離出的囊泡中的RNA和蛋白質序列與在患有癌癥和其他疾病的病人的生物液體里發現的胞外體中的那些序列進行比較。提出把胞外體及其包含物作為新的生物標記仍嫌太早，但是考慮到當前進行的努力，接下來幾年人們肯定會確定這些標記是否存在以及是否有用。然而，值得關注的是，循環miRNA (circulating miRNA)也能夠被蛋白復合體保護而免于受到RNA酶降解，因而相對于膜包圍的miRNA，蛋白保護的miRNA作為標記的相對重要性也將不得不接受評估。

　　Generation of functionally competent and durable engineered blood vessels from human induced pluripotent stem cells

　　PNAS 2013 110 (31) 12774-12779; published ahead of print July 16, 2013, doi:10.1073/pnas.1310675110

　　美國科學家使用人體誘導多能干細胞(iPS細胞)制造出了能在實驗鼠體內存活280天的人造血管。發表在最新一期美國《國家科學院學報》上的這項研究成果有助于開發出新的心臟病和糖尿病療法。

　　麻省總醫院的研究團隊使用人體iPS細胞制造出了血管前體細胞，然后將這些前體細胞移植到實驗鼠大腦的表面。兩周后，這種前體細胞變成了功能性的血管，而且持續工作了280天。在這段時間內，這些人造血管的表現同實驗鼠天生的血管毫無二致。科學家們認為，能夠修復或培育出新的血管有望成為心臟病和糖尿病新療法的基礎。

　　此前，也有科學家使用同樣的方法來制造人造血管，但卻無法保證在移植入動物體內后可以長時間起作用。另外，該研究論文的主要作者、麻省總醫院的瑞凱士·金恩表示，將同樣的細胞移植于皮膚下也可以制造出血管，但這種血管壽命更短，而且需要的前體細胞要多4倍。相對而言，新方法更方便快捷。金恩認為，干細胞技術已經給基于細胞的再生醫學領域帶來了巨大活力，但是用iPS細胞制造出功能性的細胞仍然面臨諸多挑戰。

　　Dissecting yield-associated loci in super hybrid rice by resequencing recombinant inbred lines and improving parental genome sequences

　　PNAS 2013 110 (35) 14492-14497; published ahead of print August 12, 2013, doi:10.1073/pnas.1306579110

　　PNAS雜志在線發表了由中國水稻研究所、深圳華大基因研究院和中國科學院遺傳與發育研究所等單位合作的最新科研成果，這篇題為《利用水稻重組自交系的重測序改進親本基因組序列進而解析超級雜交稻的產量相關遺傳位點》為超級雜交稻產量相關位點的解析提供了寶貴的材料和有效的途徑。

　　研究人員首次組裝成功具有秈稻和熱帶粳稻血緣的“兩優培九”母本品種培矮64s的基因組序列，并基于高密度物理圖譜，不僅更新了“兩優培九”父本秈稻品種 93-11的基因組序列，還結合12個水稻產量性狀的考查共檢測到43個與水稻產量密切相關的數量性狀位點(QTL)，其中包括20個尚未報道的新 QTL。同時，利用大規模重組自交系群體，結合親本基因組間大量精確的單核苷酸多態標記(SNP)和插入缺失標記(InDel)對兩個控制穗粒數和二次枝梗數的QTL——qSN8和qSPB1分別加以精細定位，最終確定控制抽穗期和穗粒數的DTH8基因和控制穗分支的LAX1基因為候選基因，其中qSN8 通過互補實驗證實為DTH8基因。這一大規模重組自交系群體與超高分辨率遺傳圖譜相結合，其一系列新的產量相關基因將會被陸續克隆和開展功能研究，從而為進一步闡明超級稻產量的遺傳基礎和基因輔助育種搭建了理想平臺。

　　A functional genomic perspective on human well-being

　　PNAS 2013 110 (33) 13684-13689; published ahead of print July 29, 2013, doi:10.1073/pnas.1305419110

　　根據北卡羅萊納大學教堂山分校藝術與科學學院心理學的Barbara L. Fredrickson教授的最新研究指出，人類身體識別分子濃度，這種水平并不是所有幸福都能平等引起的，應答的途徑能幫助或隱藏心理問題。研究人員們發現，源自“高尚的目”幸福感可獲使分子健康受益，然而“簡單的自我滿足”能夠起反作用，盡管都是同樣的整體接受幸福的感覺。

　　Private traits and attributes are predictable from digital records of human behavior

　　PNAS 2013 110 (15) 5802-5805; published ahead of print March 11, 2013, doi:10.1073/pnas.1218772110

　　一項研究證明了多種個人特征——諸如政治或宗教觀、性別、種族和性傾向——可以通過一個人在臉譜網(Facebook)上的“贊賞”記錄加以預測。

　　Michal Kosinski及其同事開發了一個數學模型從而根據58000位美國臉譜網用戶的“贊賞”記錄預測一個人的特征和偏好。這組作者使用來自這些志愿者的臉譜網檔案的人口統計信息和通過網上調查測試衡量的智力、人格和對生活滿意度等其他特征訓練了這個模型。這個模型準確地預測了研究參與者的性別、種族出身和性傾向，在93%的情況下正確地識別出了男性和女性、在95%的情況下正確地識別出了非洲裔美國人和白人，并且在88%的情況下正確識別出了同性戀和異性戀。該模型還在超過80%的情況下正確地對民主黨人和共和黨人、基督教徒和穆斯林加以分類，但是該模型在預測關系狀態、藥物濫用以及父母的關系狀態方面的準確度較低。這組作者進一步發現這個模型幾乎與預測一位用戶對經歷的開放程度的小型人格測試一樣準確。這組作者說，這些發現可能對于改善許多產品和服務的供給有用，但是也可能對于個人隱私有負面的影響。

　　Higher social class predicts increased unethical behavior

　　PNAS 2012 109 (11) 4086-4091; published ahead of print February 27, 2012, doi:10.1073/pnas.1118373109

　　一項研究提出，上層社會的人可能比下層社會的人更有可能參與違反倫理的行為。Paul Piff及其同事探索了社會階層——一個人以財富、職業聲譽以及教育衡量的社會相對位置——是否與諸如駕車的時候違反法律、說謊或欺騙等違反倫理的行為有關聯。這組作者在自然環境下進行了兩項測試，他們使用關于車輛的類型、年限和外觀評估駕駛人的社會階層，從而評估了駕駛人在舊金山灣區一個繁忙的四車道路口行人走在人行橫道的時候是否會搶道超車。這組作者發現了很大一部分上層而非下層駕駛人搶道超越其他車輛和行人。對加州大學伯克利分校的本科生或全國網上成年人樣本進行的額外的5個實驗室測試表明，自認為是屬于上層的受試者比下層的受試者做出違反倫理的決定的傾向更明顯，諸如拿走其他人的貴重物品，在談判中說謊，用欺騙的方法增加獲得獎金的機會，或者在工作中認可不符合倫理的行為。不論受試者的年齡、性別、種族、宗教信仰和政治傾向，這些發現仍然是真的。這組作者提出了證據提示上層受試者對貪婪的態度可能有助于解釋違反倫理的行為的階層差異。

　　Comparative transcriptomics reveals patterns of selection in domesticated and wild tomato

　　PNAS 2013 110 (28) E2655-E2662; published ahead of print June 26, 2013, doi:10.1073/pnas.1309606110

　　你說西紅柿，我說比較轉錄組學。美國、歐洲和日本的研究人員已首次完成馴化西紅柿及其野生近親之間DNA序列、活躍基因或轉錄基因的比較。

　　結果將使人們對馴化相關的遺傳變化有更深入地了解，可能有助于未來培育西紅柿和其他作物的新性狀，加利福尼亞大學戴維斯分校生命科學院的植物生物學教授Julin Maloof說。

　　例如，培育西紅柿新性狀通常包括與其野生近緣種雜交。新的研究表明，馴化西紅柿中存在接受野生西紅柿基因的障礙，并在整個基因組中具有廣泛的、意想不到的影響。

　　Maloof 及其同事們研究了馴化西紅柿Solanum lycopersicum和野生近緣種S. pennellii、S. habrochaites和S. pimpinellifolium。植物比較基因組表明了進化瓶頸效應，Maloof指出-例如在南美國的原始馴化，以及后來被帶到歐洲種植的西紅柿。

　　在其他的調查結果中，馴養、紅色果實西紅柿和綠色果實野生近緣種的與果色相關的基因進化迅速。S. pennellii的產地是沙漠，其抗旱、抗熱和抗鹽相關基因加速進化。

　　Surge of neurophysiological coherence and connectivity in the dying brain

　　PNAS 2013 110 (35) 14432-14437; published ahead of print August 12, 2013, doi:10.1073/pnas.1308285110

　　感覺靈魂離開了軀體，飄浮到了空中……感覺自己進入一個盡頭泛著白光的通道……不少擁有瀕死體驗的人都曾報告靈魂出竅的感覺。但美國密歇根大學一項新研究認為，這實際上只是腦電活動在“作怪”而已。

　　長期以來，瀕死體驗一直蒙著一層神秘的面紗，世界各地不同種族、不同文化的人都曾報告瀕死體驗。據統計，大約20% 心臟驟停的幸存者報告在臨床死亡期間見過白光并有靈魂出竅等感覺。

　　為研究瀕死體驗，研究人員在實驗中誘發9只被麻醉的老鼠心臟驟停，同時記錄它們的腦電活動。結果發現，這些老鼠在心臟驟停后的 30 秒內，其腦電活動激增，且具有與意識與視覺活動相關的特征。

　　讓研究人員感到驚訝的是，在瀕死狀態下，許多已知的與意識有關的腦電活動程度甚至超出清醒狀態。這或許意味著“在臨床死亡的早期階段，大腦還能夠組織良好的腦電活動”。此前科學界關于瀕死大腦能否產生意識一直存在激烈爭論，但主流觀點是，心臟驟停后大腦就不再活動，無法再產生意識。

　　這項研究還對因窒息而瀕死的老鼠大腦進行了觀察，結果發現了與心臟驟停老鼠類似的腦電特征。研究人員認為，這說明大腦缺氧或能刺激產生類似意識特征的大腦活動。