Nature盘点本年度最佳评论文章

　　

生物通报道：Nature杂志近日展开了一年一度的年终大盘点，评出了2015年的最佳评论文章。本次盘点选入了三名中国学者的两篇文章，他们分别是北京大学的研究员汤富酬和研究员文路，以及云南大学的研究员马晓娅。

（上接：Nature2015最佳评论文章：汤富酬、文路、马晓娅入选）

云南大学马晓娅：怪诞虫的头                                                               

Palaeontology: Hallucigenia's head

绝大多数主要的动物类群首次出现在化石记录里是在寒武纪，寒武纪化石为了解早期生命的起源和演化提供了直接的证据，有助于揭示生物种之间的进化关系。云南大学的马晓娅博士是这一领域的专家，她受邀为一项寒武纪怪诞虫头部细节构造的新发现撰写了评论文章。

怪诞虫（Hallucigenia sparsa）是寒武纪最著名动物。古生物学家最初复原这个动物的过程中将其背腹颠倒，把它背上的长刺误当成用来走路的腿，把本来的腿误认为是一些中空带口的触手。正因如此，怪诞虫被认为是寒武纪中最离奇的一个物种。直到云南大学侯先光教授和他的同事1991年发现了保存完整的怪诞虫标本后，才识别出最初报道的怪诞虫实为一个寒武纪叶足动物。寒武纪叶足动物是一类已经灭绝的寒武纪动物，其独特的形态代表了从环神经动物向节肢动物进化的一些关键阶段。

长期以来，怪诞虫的头尾定向等细节构造一致存在较大争议。前不久，Smith和Caron描述了这种动物的新解剖特征，彻底阐明了其头尾定向问题。研究显示，这种动物具有一个细长的头部，头上有一对眼睛，它的口器被硬化的片状结构保卫，咽部排列着咽齿。这些形态特征是蜕皮动物所特有的，蜕皮类动物是动物界里最大最丰富的一个类群，它们的表皮会随着动物生长周期性蜕掉。马晓娅博士在这篇评论文章中指出，寒武纪叶足动物是蜕皮类动物进化历史中承上启下的一个重要过渡类群。

其他生物类评论文章

Stem cells: Asymmetric rejuvenation

赫尔辛基大学的Anu Suomalainen在这篇文章中介绍了Science杂志上发表的一项重要干细胞研究。这项研究显示，干细胞的不对称分裂对子女是很不公平的。一个子细胞遗传了母亲的永生能力，另一个子细胞必须离开舒适的干细胞巢分化为特定细胞类型。研究人员发现，干细胞将线粒体不对称地分配给两个子细胞，干细胞继承者获得绝大多数新合成的线粒体。

不对称细胞分裂是干细胞的标志。一般细胞平均分为两个命运相同的子细胞，但干细胞分裂会生成一个干细胞和一个进行分化的细胞。在此之前人们已经发现，非哺乳类生物能够在细胞分裂时不对称分配受损的部件。

研究人员对类似干细胞的永生化人乳腺上皮细胞进行了研究。这些细胞表达与干细胞状态有关的基因（即干性基因），而且能够形成乳腺球结构。为了在细胞分裂过程中追踪亚细胞组分的命运，研究人员用荧光蛋白标记了溶酶体、线粒体、高尔基体、核糖体和染色质，这种标记会在紫外光照射下发光。

研究显示，正常上皮细胞会将这些组分对称分配给子细胞，而类似干细胞的永生化乳腺上皮细胞将大部分衰老线粒体传递给要分化的子细胞。这些细胞中的衰老线粒体大约是保持干性子细胞的六倍。研究人员还发现，衰老线粒体较少的子细胞能够形成更多的乳腺球，说明这些细胞更类似干细胞。

进一步研究表明，用化合物干扰细胞的线粒体质控机制，会阻止衰老线粒体和年轻线粒体的不对称分配，导致子细胞丧失干细胞特征。这些结果说明，干细胞分裂过程中衰老线粒体的不对称分配是下一代细胞维持干性的必要条件。

这种细胞内容物的不对称分配，可能是干细胞防止损伤累积的一种机制。Suomalainen在评论文章中指出，线粒体借助氧燃烧脂肪、糖类和氨基酸，这一过程生成被称为活性氧（ROS）的副产品。ROS是一种强力信号分子，过量的时候会产生危害。如果线粒体蛋白功能健全，那么ROS产量是很小的。正因如此，干细胞特别重视这个细胞器的健康。此外，ROS增加与细胞分化有关，线粒体不对称分配有助于起始细胞分化程序。

 

生物通编辑：叶予

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