? 藍(lán)藻研究幫助解開光合作用進(jìn)化之謎

澳大利亞昆士蘭大學(xué)的Soo等研究人員發(fā)現(xiàn)，藍(lán)藻的祖先并無光合作用機(jī)制，是在進(jìn)化后期才獲得光合作用基因的，之后繼續(xù)進(jìn)化擁有了有氧呼吸能力。

目前至少存在3種藍(lán)藻細(xì)菌：產(chǎn)氧光菌（Oxyphotobacteria）、黑水仙菌（Melainabacteria）和ML635J-21分化支。研究人員報(bào)道了41種未經(jīng)培養(yǎng)、與光合作用的藍(lán)藻（產(chǎn)氧光菌）相關(guān)的微生物，包括黑水仙菌門的成員，以及一種新類別的藍(lán)藻細(xì)菌（Sericytochromatia）。所有黑水仙菌門和Sericytochromatia的成員都缺少光合作用機(jī)制，這一結(jié)果暗示光營養(yǎng)并不是藍(lán)菌門的祖?zhèn)魈卣?，而且產(chǎn)氧光菌在藍(lán)藻進(jìn)化的相對后期才獲得光合作用的基因。研究人員發(fā)現(xiàn)，上述三種藍(lán)藻均獨(dú)立地獲得有氧呼吸復(fù)合體，這一結(jié)果支持了之前的假設(shè)：認(rèn)為有氧呼吸進(jìn)化是發(fā)生在生氧光合作用之后的。

Science 2017;355:1436-1440

? 讓DNA作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)成為現(xiàn)實(shí)

美國紐約基因組研究中心的Yaniv Erlich等人探索了DNA噴泉結(jié)構(gòu)作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的可能，以及最大的存儲(chǔ)能力。

研究人員報(bào)道了一種可行的存儲(chǔ)策略，稱之為DNA噴泉（DNA Fountain），該策略是高度穩(wěn)健的（針對數(shù)據(jù)損壞），并且接近每個(gè)核苷酸的信息容量。使用上述存儲(chǔ)策略，研究人員可以將一整臺(tái)電腦操作系統(tǒng)、電影及其他文件（多達(dá)2.14 × 10^6字節(jié)的信息）存儲(chǔ)于DNA的寡核苷酸中，還完美地從一個(gè)相當(dāng)于iIIumia測序的單一tile（每一次測序熒光掃描的最小單位）的測序覆蓋度中恢復(fù)了信息。研究人員還進(jìn)行了一項(xiàng)測試：使用原始的DNA樣品恢復(fù)了2.18 × 10^15 次，并能完美地解碼出數(shù)據(jù)信息。最后，研究人員發(fā)現(xiàn)在每克DNA存儲(chǔ)215千兆兆字節(jié)的存儲(chǔ)密度的情況下，仍能獲得完美地恢復(fù)信息。 

Science 2017;355:950-954

? cGAS-STING通路：放大衰老

衰老細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)永久性細(xì)胞周期阻滯，并且分泌炎性因子，這一現(xiàn)象被稱為衰老相關(guān)分泌表型（SASP）。英國牛津大學(xué)的Ablasser等人發(fā)現(xiàn)，DNA感受通路cGAS-STING可調(diào)控SASP因子的生成，促進(jìn)衰老。在培養(yǎng)基中，如果小鼠胚胎成纖維細(xì)胞出現(xiàn)cGAS或STING缺陷，則該細(xì)胞不會(huì)經(jīng)歷增殖抑制，并生成更少的IL-6和TNF細(xì)胞因子及更少的CXCL10趨化因子。這一缺陷可被來自野生型衰老細(xì)胞的條件培養(yǎng)基或重組干擾素β“拯救”。在輻照或用致癌性轉(zhuǎn)座子刺激后，cGAS和STING缺陷的小鼠體內(nèi)顯示出更少的SASP因子上調(diào)，SASP因子包括IL-6、CXCL10、Cdkn2a和p21。因?yàn)镾ASP在衰老發(fā)生過程中是一個(gè)晚期事件，所以cGAS-STING通路在衰老中的細(xì)胞中可能放大了炎癥。該通路或許可作為新的藥物靶標(biāo)，用于治療衰老相關(guān)疾病。

Nat Cell Biol 2017;19:1061-1070