《科学的本质》杂志2021年12月24日

4.科学：植物韧皮部发育中的细胞分离与细胞专业化的成熟梯度有关。

doi :10 . 1126/science . ABA 5531

植物分生组织作为一个小簇，产生了植物不确定生长模式所需的所有细胞类型。Roszak等人使用单细胞分析跟踪韧皮部导管中有核细胞的发育。在小芥菜植物拟南芥的根部，这个过程只需要三天多的时间，发育轨迹跨越了十几种不同的细胞状态。最初受抑制控制的转录程序随着最初抑制因子的消失而被激活。在发育轨迹的早期和晚期，调控因子的相互抑制控制着分化程序的快速转化。

5.科学：探索人类独特的生存策略。

doi :10.1126/science . abf 0130

人类是动物——只是巨猿的另一个谱系。然而，我们已经在很大程度上与我们的类人猿有了差异，我们对这种情况的发生常年感兴趣。卡夫等人研究了现代狩猎采集社会和猿类的能量摄入和消耗。他们发现，我们用于觅食或耕作的能量并没有减少，但我们确实获得了更多的能量，而且比我们的类人猿兄弟更快。这种差异可能使我们的祖先能够在有利于社会学习和文化发展的环境中度过更多的时间。

6.科学：探索早期海洋巨兽

doi :10.1126/science . abf 5787

有史以来最大的动物占据了海洋环境。现代鲸鱼在数千万年的时间里进化出了巨大的体型，以应对寒冷海水中生产力的提高。然而，鲸鱼并不是第一批进化的海兽。Sander等人描述了一个2.44亿年前的鱼龙化石，其大小与现代鲸鱼相当。这种动物自第一只鱼龙出现以来已经存在了高达800万年，这表明它更快的扩张速度可能是二叠纪灭绝的驱动力。

7.科学：从结构上揭示Pol IV和RDR2产生双链RNA的机制。

doi :10.1126/science . abj 9184

真核生物编码5种多亚基依赖DNA的RNA聚合酶，其中Pol、Pol和Pol作为一个单一单位产生单链RNA。植物特异性Pol IV与RDR2(一种依赖于核糖核酸的核糖核酸聚合酶)形成复合物，产生对基因组脱氧核糖核酸甲基化至关重要的小干扰核糖核酸的双链前体。黄等测定了Pol IV-RDR2配合物的低温电镜结构。这种结构表明Pol IV和RDR2通过内部的RNA转移通道连接到它们的活性中心，Pol IV逆转转录方向，直接通过这个通道将其转录物发送到RDR2，产生第二条双链RNA。

8.科学：一种口服主要蛋白酶抑制剂有望治疗新冠肺炎。

doi :10.1126/science . abl 4784

疫苗的快速发展对抗击正在进行的新冠肺炎疫情非常重要。然而，获得疫苗的挑战依然存在，突破性感染时有发生，新变种也带来更大风险。因此，研发抗病毒药物是治疗新冠肺炎的重中之重。临床试验中的一些候选药物针对病毒的RNA依赖性RNA聚合酶，但其他病毒酶被认为是药物抑制的良好靶点。Owen等人发现并鉴定了一种候选药物，用于病毒复制中多蛋白切割所涉及的主要蛋白酶。该候选药物PF-07321332可口服，具有良好的选择性和安全性，可保护其免受小鼠模型的新型冠状病毒感染。在第一阶段，根据体外研究，药物达到了预期的抑制病毒的浓度。它还可以抑制其他冠状病毒，包括SARS-CoV-1和MERS-CoV，并可能成为应对未来病毒威胁的武器库。

9.科学：金属酶使自由基环化更容易。

doi :10.1126/science . abk 1603

金属酶含有金属辅因子，有时可以用来催化不同于其天然功能的反应。周等人从基于血红素的自由基聚合中得到启发，筛选出一组金属蛋白，寻找能够催化原子转移自由基环化的候选物，最终由带有溴代烷基和烯烃官能团的酰胺底物生成内酰胺。细胞色素P-450衍生物是有效的催化剂，通过定向进化产生了一系列酶变体，以获得模型底物的所有对映异构体和非对映异构体。这种生物催化剂是合成化学工具箱的宝贵补充，并重申了金属酶在催化有用的非自然反应中的潜力。

10.科学：使用病毒样颗粒快速评估新型冠状病毒变种

doi :10.1126/science . abl 6184

为了开发针对新型冠状病毒病毒及其新变种的治疗方法，了解这种病毒的生物学特征及其突变的影响非常重要。然而，这具有挑战性，因为活的新型冠状病毒病毒只能在少数符合严格安全标准的实验室中进行研究。Syed等人描述了由四种新型冠状病毒结构蛋白组成的病毒样颗粒(VLP)，但它不是病毒RNA的包装，而是表达报道蛋白的mRNA的包装。在受体细胞中表达的报道蛋白的数量取决于生产者细胞中包装和组装的效率以及进入受体细胞的效率。在更易传播的变异体中发现的核衣壳蛋白的突变将增加mRNA的包装和表达。因此，VLP为研究结构蛋白突变的影响和筛选治疗药物提供了平台。(100yiyao.com 100医疗网)