近日，自然出版集团向全球发布《转型中的中国科研》白皮书，让全世界的目光 聚焦到了中国的学术界。据白皮书所述中国已经具备“高水平的科研实力”。
那么在即将过去的2015 年里，中国的生物学者们又做出了哪些重大科研成果？ 对于这些成果，你又有什么看法？欢迎参加文末的投票，选出大家心目中的中国 年度研究TOP10！
1、北大谢灿课题组发现磁感应蛋白：或揭开“第六感”之谜
北京大学谢灿课题组
2015 年11 月16 日，北京大学生命科学学院的谢灿课题组在Nature Materials 杂志在线发表论文，首次报道了一个全新的磁受体蛋白（MagR）， 该突破性进展或将揭开被称为生物“第六感”的磁觉之谜，并推动整个生物磁感 受能力研究领域的发展。
由于MagR 的独特磁学性质，可能将直接引发基于MagR 蛋白质的一系列由磁场 来操控生物大分子乃至细胞行为、动物行为的各种应用。
2、Nature Communications：发现壁虎爬墙及断尾再生相关基因
南通大学神经再生重点实验室的顾晓松和他的研究团队，对于一只成年雄性壁虎 进行了全基因组测序，获得了一个25.5 亿对碱基的基因组序列。这当中，有 22487 个基因，他们确定了它们的位置和功能。他们发现了β-角蛋白基因家族 的规模增加，这被认为和壁虎有黏性的脚底触毛的形成有关。而这种爬行足底的 毛，让壁虎能够捕捉猎物，并且黏附在光滑表面上。
研究团队还分析了与尾巴再生相关的基因的演化，并且确定了与这些动物从昼行 转化成夜行生活方式相关的特定基因，这些基因被称为视蛋白基因。这些研究结 果有助于深入了解壁虎的演化史，也可能有助于仿生粘合技术的发展，以及帮助 我们理解再生过程的遗传基础。
3、中科院科学家在帕金森症领域取得新进展
最近中国科学院生物物理所的袁增强等人在著名期刊《Cell Death & Differentiation》杂志在线发表了题为“c-Abl–p38α signaling plays an important role in MPTP-induced neuronal death”的研究报告， 介绍了他们关于c-Abl-p38α信号在多巴胺神经元死亡中发挥重要作用研究成果。
在这项最新的研究中，袁增强实验室发现非受体酪氨酸激酶c-Abl 在MPTP(1- 甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢砒啶)诱导的多巴胺神经元死亡发挥重要作用。 在MPTP 处理小鼠纹状体及黑质致密部发现c-Abl 显着被激活，神经元中特异 性敲除c-Abl 可以显着减少MPTP 导致的多巴胺神经元死亡。注射c-Abl 抑制 剂STI571（甲磺酸伊马替尼）同样可以显着减少MPTP 诱导的神经元死亡，并 且显着改善小鼠运动协调能力。结合SILAC 技术及生化方法，鉴定到在氧化压 力下c-Abl 主要激活了下游底物p38α。c-Abl 特异性的酪氨酸磷酸化 p38αY182 及Y323 位点，促进p38α二聚体的形成进而激活p38α。p38α的抑 制剂也能够显着抑制MPTP 导致的多巴胺神经元的死亡及改善小鼠的运动协调 能力。这项研究显示开发特异性的能够顺利通过血脑屏障的c-Abl 或p38α抑 制剂在预防或者治疗散发性帕金森氏病具有重要的应用前景。
4、中国科学家在恶性神经胶质瘤的干细胞起源和精准干预方面取得新进展
中科院生物物理所刘光慧
北京大学汤富酬实验室
中科院动物研究所曲静实验室
中科院生物物理所刘光慧实验室同北京大学汤富酬实验室及中科院动物研究所 曲静实验室合作，在《Nature communications》杂志发表了题为"PTEN deficiency reprogrammes human neural stem cells towards a glioblastoma stem cell-like phenotype"的研究论文。该研究揭示了 人神经干细胞中的基因突变是形成神经胶质母细胞瘤（GBM）的源驱动力，为实现针对携带特定基因突变的神经胶质母细胞瘤的精准治疗提供了新型研究平台和药物评价体系。
5、世界首例基因编辑狗诞生
中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学、邹庆剑
doi:10.1093/jmcb/mjv061
近年来，随着TALEN 技术和CRISPR/CAS9 技术等基因敲除技术的出现，牛、 羊、猪、猴等大型哺乳动物都通过CRISPR/CAS9 技术实现了基因敲除。由于狗 生殖生理较为特殊，基因敲除狗的培育难度大为增加，因而狗基因组的定点修饰 一直未获得成功。
针对这一问题，研究团队设计了一个自体移植的策略，即将一侧输卵管内的受精 胚胎冲出，进行显微操作，并马上输回另一侧输卵管，克服了供体胚胎与受体雌 犬的生殖周期不同步的难题，大幅提高妊娠率，基因打靶狗得以诞生。
狗在营养代谢、生理解剖等方面与人类极其相似，因此狗是研究人体生理和疾病 发生机理的理想实验动物。基因敲除狗的培育将为人类疾病治疗和药物研发提供 新的实验动物模型，也将加速培育更多含优良遗传性状的新品系狗。
6、深圳大学Nature 子刊发文开发循环microRNA 检测新方法
深圳大学苟德明
doi:10.1038/srep15100
研究人员又通过一种改进的总RNA 分离方法进一步提高了循环miRNA 检测的灵 敏度。通过对各项指标的优化，提出了循环microRNA 检测的整体解决方案， 从100μl 血清或血浆中可以实现200~300 个miRNA 的检测，是目前国际上最 灵敏的microRNA 检测方法，特别适合于寻找与人类重大疾病相关的循环 microRNA 生物标志物。
为对这一改良方法进行验证，研究人员利用该方法对患有先天性心脏病合并肺动脉高压患者的血清进行了miRNA 表达谱定量分析，结果在该病人群体中发现了2 个显着上调的miRNA 和5 个显着下调的miRNA，证明了该方法具有很好的应用价值。
7、Cell：中国科学家揭示CRISPR 获取新间隔序列的分子机制
中国科学院生物物理研究所王艳丽研究组
DOI：http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.008Bacteria
王艳丽研究组通过深入的研究，解析了Cas1-Cas2 与多种类型DNA 的复合物 的晶体结构，证明了被Cas1-Cas2 所获取的外源核酸片段是以双叉的构象存在 的；Cas1-Cas2 通过两个酪氨酸固定并且准确量取双链部分，并以序列特异性 的方式识别3’单链的中PAM 的互补序列（5’-CTT-3’），由Cas1 发挥活性作用，分别在两端的3’overhang 切割出5nt 的长度，产生了一段33nt 长度的 DNA 片段；在这个过程中，与外源核酸片段的结合，使得Cas1-Cas2 经历了类 似于蝴蝶飞舞时“翅膀上扬”到“翅膀水平“的构象变化，最终通过一种类似切割 -拷贝的方式将获取的外源核酸片段插入到了自身的CRISPR 位点。
该研究发现了Cas1-Cas2 识别外源入侵DNA 分子机制，揭示了外源核酸片段 的长度是如何确定的，同时也解释了该阶段中的核心蛋白Cas1 和Cas2 各自的 功能。因此，该成果为揭示原核生物这一新的抵御病毒及遗传物质的入侵的机制 奠定了重要的理论基础。
8、我国科学家在世界上首次发现免疫学新机制
第三军医大学叶丽林
doi:10.1038/ni.3229
近日，第三军医大学科研团队的研究成果形成论文《转录因子TCF－1 启动急性 病毒下的TFH 细胞的分化》，发表于国际免疫学顶级期刊《自然免疫学》上。
TFH 细胞存在于人体免疫系统内，它参与了机体免疫，对维持机体免疫平衡起重 要作用。20 多年前就有研究证明，B 淋巴细胞（一种淋巴细胞）必须在淋巴滤泡中接受TFH 细胞的辅助，才能活化、增殖、分化并产生抗体；没有TFH 细胞 的辅助，B 淋巴细胞就会凋亡。同时，TFH 细胞必须受到严格调控，过度活化和 耐受都不能正常发挥辅助作用，从而会导致自身免疫性疾病或体液免疫功能缺陷。
经过三年的努力，他们在小白鼠体内发现有一种名为TCF－1 的转录因子，能促 进转录因子Bcl－6 分化，并抑制转录因子Blimp1 的分化，从而启动并调控 TFH 细胞的分化，进而更有效地辅助B 淋巴细胞产生抗体，而这个转录因子在 人体内也存在，同样对TFH 细胞的分化起着关键作用。
9、Nature 子刊：华人科学家发现治疗肺癌新靶点
南京大学李小军
doi:10.1038/cgt.2015.38
ID 是一类抑制DNA 结合/分化的转录因子，ID 蛋白能够二聚化并结合调节性的 E 蛋白来抑制肿瘤抑制基因的表达。之前的研究已经发现在各类癌细胞类型中有 ID 家族蛋白的高度表达，然而ID 蛋白在癌细胞中过表达的具体作用目前并不 清楚。针对这一问题，来自南京大学李小军教授课题组研究了ID3 基因在A549癌细胞系中的过表达的生理意义，相关结果发表在《nature gene therapy》 杂志上。
首先，作者向A549 细胞系中转入了ID3 基因，检测发现：相比于对照组，加 入ID3 后会引起细胞的大量死亡；而在其基础上又转入ID3-miRNA 之后这一 效应及受到了抑制。这一结果说明ID3 能够促进细胞的凋亡。
之后，为了检测ID3 对癌细胞迁移的影响，作者设计了一个伤愈实验，即在细 胞皿中铺一层A549 细胞，待细胞长满后将部分区域人为划破，留出一片空白区 域。36hr 后观察细胞向这一区域移动的程度。结果显示，对照组细胞可以轻易 地向这一区域迁移，而ID3 过表达的细胞其迁移能力受到了明显抑制。这一实 验说明ID3 能够抑制A549 细胞系的迁移能力。
为了证明这一现象在体内是否有相同效应，作者将对照组与ID3 过表达组的 A549 细胞注入裸鼠体内，并观察期肿瘤增长情况。结果显示，ID3 过表达的A549 细胞在体内的成瘤速率明显低于对照组。这一实验结果说明ID3 的过表达能够 抑制肿瘤的体内生长。
10、中科院科学家在内质网同源膜融合机制方面获得新进展
中国科学院生物物理所饶子和院士组、胡俊杰课题组
doi: 10.1083/jcb.201502078
最近，中科院生物物理所的饶子和院士组和胡俊杰课题组合作在著名期刊 Journal of Cell Biology 上发表题为“Structures of the yeast dynamin-like GTPase Sey1p provide insight into homotypic ER fusion”的研究报告，介绍了他们在该领域的最新研究成果。
在研究中饶子和课题组成功解析了白色念珠菌Sey1p 结合不同GTP 类似物的 结构，而胡俊杰课题组进一步从生化和细胞层面测试了Sey1p 的功能，发现 Sey1p 和ATL 介导融合的步骤虽相似，但构象变化发生在不同的节点。Sey1p 可以在不水解GTP 的情况下介导融合，但在有GTP 的条件下融合效率更高。另 外，Sey1p 在细胞中的点状分布与其酶活相关。
这一发现阐释了酵母内质网融合因子Sey1p 的作用机制并展示了Sey1p与之前 报道的dynamin 超家族成员不一样的构象，并与其哺乳动物同源蛋白ATL 作用 机理进行了比较，拓宽了对膜动态变化机制的了解。
11、复旦大学发现MERS 抗体新作用机制
复旦大学基础医学院应天雷课题组
记者9 月15 日从复旦大学基础医学院获悉，该院医学分子病毒学教育部/卫生 部重点实验室应天雷课题组与美国相关科研机构合作，阐明了对中东呼吸系统综 合征冠状病毒（MERS-CoV，即“MERS 病毒”）具有超强杀伤力的候选药物“m336 抗体”的工作机制，并证实了抗体的基因重排对杀伤MERS 病毒有重大影响。该 成果已发表在当日出版的《自然—通讯》杂志上。
m336 抗体是一种对MERS 病毒具有极强中和活性的全人源单克隆抗体，由复旦 大学与美国国立卫生研究院等单位联合开发。研究人员通过分析m336 抗体和 MERS 病毒蛋白复合物的晶体结构，发现m336 抗体采用了一种与病毒天然受体 （DPP4）极为相似的方式与MERS 病毒紧密结合，抗体在病毒上的结合面与病 毒天然受体在病毒上的结合面重叠面积达90%以上。这一发现解释了m336 抗体 具有超强的病毒中和活性的原因。
12、cell research：曹雪涛院士新文章揭示I 型干扰素反向调控机制
中国工程院曹雪涛课题组
doi:10.1038/cr.2015.108
Siglec1 是第一个被鉴定出的Siglec1 家族蛋白成员，之前的研究发现该蛋 白参与了细胞对病毒物质的内吞作用。对于Siglec1 蛋白在抗病毒天然免疫中 的作用，中国工程院院士曹雪涛课题组进行了相关研究，并将其研究结果发表在 最新一期的《cell research》杂志上。
为了研究siglec1 在病毒感染过程中起到的作用，作者利用RNAi 的方法，先 对巨噬细胞进行病毒感染刺激，再加入siglec1 的siRNA 进行抑制。结果显 示，siglec1 抑制后病毒的复制能力明显下降，另外，作者将siglec1 蛋白 过表达于巨噬细胞系RAW264.7 中，病毒感染结果显示，siglec1 的过表达能 够促进病毒的增殖；另一方面，siglec1 过表达后巨噬细胞产生I 型干扰素的 能力受到了明显的抑制。以上结果表明siglec1 能够促进病毒的复制并抑制I 型干扰素的表达。
之前的研究告诉我们，I 型干扰素的产生依赖于TBK1 的磷酸化与激活，因此， 作者希望了解是否siglec1 蛋白参与了这一信号传导过程。生化实验结果显示， siglec1 能够与TBK1 相互作用并抑制TBK1 的磷酸化，证明了作者的猜想。
由于siglec1 本身缺乏与TBK1 相互作用的分子基础，作者猜想可能存在其他 蛋白将siglec1 与TBK1 联系在一起。通过质谱的方式，作者鉴定出了与 siglec1 相互作用的结合蛋白DAP12 以及SHP2。并通过免疫共沉淀的方式再 次得到了验证。细胞水平的实验表明在巨噬细胞受到病毒感染时，siglec1 与 TBK1 以及SHP1 会发生明显的结合。接下来，作者又鉴定出了TRIM27 是该复 合体下游的效应蛋白。
最后，作者通过生化试验证明TRIM27 能够引起TBK1的泛素化从而导致其降解， 最终抑制了抗病毒免疫反应并提高了病毒的复制与感染能力。
13、Nature communications：G 蛋白偶联受体信号转导机制取得新进展
中国科学院生物物理所王江云课题组
山东大学医学院孙金鹏课题组
doi:10.1038/ncomms9202
中科院生物物理所的王江云课题组和山东大学医学院的孙金鹏课题组应用最新 的非天然氨基酸编码方法和19FNMR 技术，发现Arrestin 是通过精确识别受 体特异的磷酸化密码信息，来指导下游信号转导的机制，并提出了重要的新的假 说。
两个联合实验组的研究发现，Arrestin 可以通过N 端的10 个磷酸化位点来识 别特异的受体磷酸化编码信息，并产生相应的多种特异性构型变化，从而选择性 的结合下游蛋白，产生多种功能。据此结果，联合小组提出了受体信号转导的笛 子模型：受体的磷酸化编码产生的花样指导Arrestin 的信号时，就像手指按 在笛子的孔上，不同的磷酸化组合可以带来不同的手指组合，从而形成特异的音 符，指导Arrestin 的多样性功能。一种1-4-6-7 的音符可以激活Clathrin， 从而介导受体内吞。
而另一种1-5 音符可以激活SRC，促进细胞的迁移等。考虑到10 个磷酸化位点 的组合可以带来超过1000 种变化（210-1=1023），因此受体C 末端不同的磷 酸化花样就可以引起超过1000 种Arrestin 的特异性构型；受体在理论上可 以通过Arrestin 启动超过1000 种信号途径。这个新的磷酸化编码理论可以 部分解释长期以来的一个悬而未决的问题：人体内超过800 个GPCR 如何利用 仅有的24 个效应器蛋白（20 个G 蛋白，4 个Arrestin)行使多种多样的 （>10000 种）细胞功能。这一研究也将为今后人们更好的设计基于GPCR 的药 物提供指导。
14、JCI：中科院科学家发现人类肝癌干细胞自我更新机制
中国科学院生物物理所范祖森研究小组
doi:10.1172/JCI81979.
在这项研究中，研究人员对肝癌干细胞和普通HCC 细胞的转录组表达谱进行了 分析，结果发现转录因子ZIC2 在肝癌干细胞中表达水平很高。他们发现ZIC2 对于肝癌干细胞的自我更新具有非常重要的作用，删除ZIC2 能够显着减弱肝癌 干细胞的球体形成（sphere formation）能力，并可以抑制移植瘤在小鼠体 内的生长。
随后，研究人员对ZIC2 的作用机制进行了探究，他们发现ZIC2 作用于转录因 子OCT4 的上游，ZIC2 能够将核重塑因子复合体NURF 招募到OCT4 的启动子 区域，进而起始OCT4 的转录激活。研究人员在HCC 病人中发现NURF 复合体的表达水平与HCC 的临床进展和预后呈现一致性，并且ZIC2 和OCT4 的表达水平 与HCC 病人所处的临床病理学阶段成正相关性。
总的来说，这项研究表明转录因子ZIC2，OCT4 以及核重塑因子复合物NURF 可以作为HCC 疾病诊断标记并可预测HCC 病人的预后情况，同时这三个因子还 可以作为根除肝癌干细胞的潜在靶向目标在HCC 的治疗中发挥重要作用。
15、Neuron：厦大阿尔茨海默研究又获重大突破
厦门大学神经科学研究所许华曦
DOI： http：//dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2015.08.020
在该研究中，许教授课题组鉴定了一个在Tau 疾病中起关键致病作用的新蛋白 Appoptosin。Tau 疾病是一类具有共同病理特征：即随着疾病的进程，在脑中 会产生Tau 蛋白异常聚集和缠结的神经退行性疾病，包括阿尔茨海默症（老年 性痴呆）、额颞痴呆、以及进行性核上麻痹（PSP）等。
许教授的研究团队通过对PSP 患者的检测，发现一个与该疾病相关的DNA 单核 苷酸突变（SNP）可以引起Appoptosin 蛋白水平的增高，并增加Tau 蛋白的 过度磷酸化以及caspase-3 酶介导的Tau 蛋白切割，从而导致Tau 蛋白的异 常聚集和突触功能障碍。更为重要的是，在阿尔茨海默症和额颞痴呆患者的脑组 织中，同样发现了致病蛋白Appoptosin 和Tau 蛋白异常切割的增加，进一步 证明了Appoptosin 介导的途径在Tau 疾病的发病机制中起到了关键性作用。 该研究为进一步阐明神经退行性疾病的病理机制指引了新的研究方向，为痴呆和 运动功能障碍的临床治疗提供了全新的治疗靶点和思路，具有重要的临床意义。
16、Nature Medicine：中科院科学家在肿瘤靶向抗体免疫治疗领域取得新进展
中国科学院生物物理所傅阳心课题组
doi：10.1038/nm.3931
中科院生物物理所傅阳心课题组与芝加哥大学的研究人员共同进行了深入研究， 并在权威杂志Nature Medicine 上发表了题为“CD47 blockade triggers T cell-mediated destruction of immunogenic tumors”的文章，报 道了T 细胞免疫应答对于阻断性抗小鼠CD47单克隆抗体抗肿瘤效果的至关重要 的地位。
CD47 分子是表达于所用细胞表面的免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白。CD47 蛋白 通过与吞噬细胞表面的SIRPa 蛋白相结合来保护细胞免受吞噬细胞的吞噬，在 维持机体的免疫平衡方面发挥重要作用。多种肿瘤细胞通过高表达自身的CD47 分子来逃避吞噬细胞的吞噬。阻断性抗CD47 抗体在人类肿瘤的异种移植实验模 型中具有很好的治疗作用，其作用机制主要是依赖巨噬细胞的吞噬作用。然而抗 CD47 抗体在免疫健全机体内的作用效果和机制目前还没有被阐释。在该研究中， 作者发现抗小鼠CD47 抗体在野生型小鼠中的抗肿瘤效果主要是通过树突状细 胞提呈抗原并激活细胞毒性T 细胞从而达到治疗肿瘤的目的。该过程依赖于干扰 素的分泌和DNA/STING 信号通路的激活。本研究对于抗CD47 抗体的临床实验 和肿瘤的抗体免疫治疗具有重要的指导意义。
17、施一公小组在《Science》发两篇论文报道剪接体三维结构清华大学施一公小组
DOI： 10.1126/science.aac7629
DOI： 10.1126/science.aac8159
8 月21 日，清华大学生命科学学院施一公教授研究组在国际顶级期刊《科学》 （Science）同时在线发表了两篇背靠背研究长文，题目分别为“3.6 埃的酵母剪接体结构”（Structure of a Yeast Spliceosome at 3.6 Angstrom Resolution）和“前体信使RNA 剪接的结构基础”（Structural Basis of Pre-mRNA Splicing）。第一篇文章报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术（冷 冻电镜）解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构，第二篇文章在此结构的基 础上进行了详细分析，阐述了剪接体对前体信使RNA 执行剪接的基本工作机理。
这一研究成果具有极为重大的意义。自上世纪70 年代后期RNA剪接的发现以来， 科学家们一直在步履维艰地探索其中的分子奥秘，期待早日揭示这个复杂过程的 分子机理。施一公院士研究组对剪接体近原子分辨率结构的解析，不仅初步解答 了这一基础生命科学领域长期以来备受关注的核心问题，又为进一步揭示与剪接 体相关疾病的发病机理提供了结构基础和理论指导。
18、Nature Genetics：中科院找到便宜又好吃大米的秘诀
中国科学院Shaokui Wang Yuexing Wang
DOI：10.1038/ng.3352
DOI：10.1038/ng.3346
两队来自中科院的分子遗传学家们，独立工作并已经确定在不影响作物产率的情 况下控制水稻形状和质地的基因。这两篇文章同时发表在最新的Nature Genetics。这两篇研究都确认了一种与大米细长形状并且降低垩白关联的基 因，对产量没有影响，可育成新的水稻品系。
现在，“奇迹”基因已被确定，或许它可以被设计利用。“目前中国市场已经有部 分大米品种包含这些等位基因，” Guosheng Xiong，中国农业科学院研究者和其中一篇研究的作者说，“现在我们了解这方面的知识，可以把这个基因引入给一些具有良好的口感和烹调的品质但并不看好的水稻品种。”
19、Science：中国科学家在干细胞衰老研究领域取得巨大进展
中国科学院生物物理所刘光慧
北京大学汤富酬
Salk 研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte 等
DOI： 10.1126/science.aaa1356
研究人员提出了“组织干细胞的加速衰老（耗竭）可能是人类早衰症的病因”的 假设。基于这一假说，研究人员通过基因组靶向编辑技术使得人间充质干细胞 （MSC）中的WRN 基因发生纯合缺失突变，在实验室“制造”出人类早衰症特异 的MSC。这些早衰症MSC 不仅表现出生长速度减慢、DNA 损伤反应加剧和分泌 大量炎性因子等衰老指征，而且表现出内层核膜蛋白以及核周异染色质的加速缺 失。通过对组蛋白共价修饰、DNA 甲基化、以及RNA 转录本进行全基因组扫描， 研究人员发现早衰症干细胞的异染色质发生了显着的结构退行性变化，主要表现 为着丝粒和端粒附近的H3K9me3“山脉”（mountains）的缺失。进一步研究发 现，WRN 蛋白同异染色质蛋白SUV39H1 和HP1？共存于一个蛋白复合物中，该 复合物具有维持异染色质和核纤层的稳定性以及阻止MSC 衰老的作用。WRN 的缺失导致异染色质结合蛋白的减少以及着丝粒卫星DNA 的转录，进而诱发细胞 衰老。通过比较健康老年人和年轻人体内分离的MSC，也可见WRN 水平的下调 以及核膜蛋白和异染色质结构的异常，提示异染色质的重塑可能是正常细胞衰老 的驱动力之一。最后，研究发现过量表达HP1？能抑制早衰症细胞的加速衰老， 因而为未来干预人类干细胞的衰老提供了可能的分子靶标。
此项研究不仅首次揭示了WRN 蛋白在表观遗传调控方面的全新功能，而且第一 次确立了染色质高级结构的改变在驱动人类细胞衰老中发挥的核心作用。这些新 型发现为在表观遗传水平实现延缓或逆转细胞衰老奠定了理论基础。
20、Gene Therapy：我国科学家利用CRISPR 破坏乙肝病毒
军事医学科学院、第四军医大学西京医院、日本京都大学、华中农业大学
doi：10.1038/gt.2015.2
在这项研究中，研究人员探讨了靶定HBV 表面抗原（HBsAg）编码区的 CRISPR/CRISPR 相关Cas9 系统，在细胞培养系统和动物活体内的效果。研究 人员通过定量酶联免疫吸附测定，分析了细胞培养基和小鼠血清中的HBsAg 水平。利用定量PCR 和HBsAg 表达，研究人员评估了小鼠肝脏组织中的HBV DNA 水平。
结果发现，经过CRISPR/Cas9 处理后，细胞培养物和小鼠血清所分泌的HBsAg 量降低。免疫组化分析结果表明，在CRISPR/Cas9-S1+X3 处理的小鼠肝脏组 织中几乎没有HBsAg 阳性细胞。CRISPR/Cas9 系统可有效地在HBV DNA 中产 生突变。因此，CRISPR/Cas9 可在体内和体外抑制HBV 的复制和表达，从而 可能是HBV 感染一种新的治疗策略。
21、Science：中国科学家首次揭示病毒内部三维结构
湖南师范大学物理与信息科学学院刘红荣
清华大学生命科学学院程凌鹏
doi： 10.1126/science.aaa4938.
近年来，结构生物学家利用电子显微技术与X 射线晶体学技术，已解析大量病毒 衣壳的近原子分辨率三维结构，对衣壳蛋白分子结构形成了较为系统的认知，但 对病毒内部的基因组及相关蛋白三维结构，迄今依旧一无所知。
经刘红荣、程凌鹏两位科学家在病毒三维重构领域的10 余年合作研究，他们最 近提出了一种基于二维电子显微图像解析对称失配生物大分子三维结构的新方 法，并运用这个方法首次解析一种源自昆虫的双链RNA 病毒内部基因组，以及 其RNA 聚合酶的三维结构，发现该病毒内部结构呈现“多层球状”。
刘红荣表示，他们此番取得的研究成果，首次求解了衣壳内部基因组及相关蛋白 三维结构，向病毒学领域证明了衣壳内部的核酸与蛋白质结构是可解的，势必推 进人类重新认知病毒。
22、Nature：肿瘤细胞维持基因组稳定之谜破解
浙江大学医学院应颂敏、沈华浩等
doi： 10.1038/nature16139.
与正常细胞相比，癌细胞的分裂速度相当快，其基因组“质量”却相当稳定——它 们是怎么做到的？共同第一作者、浙大医学院教授应颂敏说，正常细胞的分裂遵 循经典的细胞分裂周期理论，在S 期完成DNA 复制。但是，肿瘤细胞有另外一 套机制。它在规定动作的S 期快速进行DNA 复制，本来8 小时要干完的活，6 小时就干完了，这样势必偷工减料，因此留下了很多DNA 的损伤。这让DNA 变 得很不稳定，比正常细胞更容易受伤。研究首次发现，有丝分裂期，癌细胞也存 在DNA 复制行为。
共同通讯作者之一、浙大医学院沈华浩教授指出，近年来肺癌等恶性肿瘤发病率 不断升高，研究发现的肿瘤细胞特异性依赖的信号通路，为将来的肿瘤靶向治疗 提供了一个新的潜在治疗靶点。如果能想办法中止肿瘤细胞在有丝分裂阶段的 DNA 复制，就能通过削弱肿瘤细胞DNA 的稳定性来控制肿瘤细胞的增殖。
如果谷君有遗漏，欢迎大家在评论中提出您认为今年中国最具突破性的生物研究。
百翌博华北