本周又有一期新的Science期刊（2018年8月3日）發(fā)布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。

圖片來自Science期刊。

1.Science：重大進展！開發(fā)出比標準的免疫熒光成像技術更好的細胞分析方法
doi:10.1126/science.aar7042

在一項新的研究中，來自瑞士蘇黎世大學（UZH）的研究人員開發(fā)出一種分析細胞及其組分的新方法，即迭代間接免疫熒光成像（iterative indirect immunofluorescence imaging, 4i）。這種創(chuàng)新性的方法極大地改進了生物醫(yī)學中使用的標準免疫熒光成像技術，并為臨床醫(yī)生提供來自每個樣本的大量數(shù)據(jù)。4i使得在從組織到細胞器的不同水平下同時觀察至少40種蛋白及其修飾在數(shù)十萬個細胞中的同一個細胞內(nèi)的空間分布成為可能。相關研究結果發(fā)表在2018年8月3日的Science期刊上，論文標題為“Multiplexed protein maps link subcellular organization to cellular states”。

論文作者、蘇黎世大學分子生命科學研究所博士后研究員Gabriele Gut說，“4i是首ge為我們提供在從組織到細胞器的不同水平下對生物樣品進行多重觀察的成像技術。我們能夠將同一實驗中在組織、細胞和亞細胞水平上獲得的多重信息相關聯(lián)在一起。”

免疫熒光（Immunofluorescence, IF）使用抗體可視化觀察和定位生物樣品中的蛋白。盡管標準的IF方法通常對三種蛋白進行標記，但是4i使用現(xiàn)成的抗體和常規(guī)的熒光顯微鏡通過迭代雜交和移除樣品中的抗體來可視化觀察十倍以上的蛋白。Gut 解釋道，“想象一下細胞生物學家是記者。每個實驗都是我們對細胞的采訪。對傳統(tǒng)的IF而言，我能夠提出三個問題，但是對4i而言，我能夠討論40多個話題。”

一旦獲得這些大量數(shù)據(jù)，就必須對它們進行分析---這是這些研究人員面臨的下一個難題。 “我們通過10個通道在10多種處理條件下獲得數(shù)千個細胞的亞細胞分辨率圖片。人眼和大腦4i收集的復雜生物數(shù)據(jù)。”

為了充分利用4i數(shù)據(jù)，Gut開發(fā)出一種新的用于可視化觀察和分析的計算機程序，即多重蛋白圖譜（multiplexed protein map）。它從數(shù)百萬個像素中提取出多重熒光信號，并產(chǎn)生細胞中抽象但有代表性的多重蛋白分布圖譜。

因此，這些研究人員能夠對細胞景觀（cellular landscape）進行系統(tǒng)性調(diào)查：他們成功地可視化觀察大多數(shù)哺乳動物細胞器在細胞周期中和不同環(huán)境下的細胞內(nèi)空間分布。

2.Science：探究團體領導力的基礎
doi:10.1126/science.aat0036; doi:10.1126/science.aau5392

團體領導力是至關重要的，幾乎滲透到社會的各個方面。領導力研究很少使用計算建?；蛏窠?jīng)成像技術來研究領導力形成的機制或神經(jīng)生物學基礎。Micah G. Edelson等人從經(jīng)驗和理論上發(fā)現(xiàn)，領導力的形成取決于元認知過程（metacognitive process）。 表現(xiàn)出較少的“責任規(guī)避”的個人具有較高的領導力得分。一種將信號檢測理論與前景理論（prospect theory）相結合的計算模型提供了對這種偏好的機制上的理解。神經(jīng)影像學實驗展示了關鍵的理論概念是如何編碼在大腦網(wǎng)絡的活動和連通性中的，其中這個大腦網(wǎng)絡包括內(nèi)側前額葉皮層（medial prefrontal cortex）、顳上回（superior temporal gyrus）、顳部頂骨連接部位（temporal parietal junction）和前腦島（anterior insula）。

3.Science：探究微生物群落形成
doi:10.1126/science.aat1168

在自然條件下，細菌形成混合的相互作用的群落。理解這些群落如何形成和保持穩(wěn)定在各種環(huán)境（從生物技術應用到我們的腸道）中都很重要。Joshua E. Goldford等人從含有數(shù)百至數(shù)千個序列變體的土壤和植物中采集微生物群落。在低濃度的單一碳源培養(yǎng)后，這些微生物能夠傳代，并與彼此的代謝產(chǎn)物進行交叉培養(yǎng)；隨后，利用16S rRNA對獲得的微生物群落進行測序，并且對這些結果進行數(shù)學建模。在穩(wěn)定的條件下存活下來的微生物物種混合物可重復地聚集以反映實驗實施的條件而不是初接種的微生物物種混合物。

4.Science：探究植物的復雜性狀變異
doi: 10.1126/science.aat5760

自然環(huán)境變化可導致物種內(nèi)的個體經(jīng)歷不同的選擇參數(shù)。植物猴面花（Mimulus guttatus）群體受當?shù)厮止拖募靖珊档挠绊憽＿@導致種子結實的數(shù)量（由植物大小確定）與繁殖時間之間形成選擇性權衡。Ashley Troth等人通過187株猴面花植物進行測序和表型分析，鑒定出與植物大小、花朵大小和快速開花相關的遺傳變異。通過對野生的猴面花群體開展3年以上的調(diào)查，選擇幅度的變化依賴于降雨模式。因此，選擇變化可能維持這種物種的遺傳變異。 

5.Science：揭示一個控制植物干細胞增殖的機制
doi:10.1126/science.aar8638

在植物的莖尖分生組織（shoot apical meristem）中，恰當數(shù)量的干細胞產(chǎn)生穩(wěn)定的細胞供應，用于形成分化的組織。如果干細胞太少，那么植物就不能夠生長。如果干細胞太多了，那么生長就會失去控制。Yun Zhou等人分析了對干細胞增殖的控制。他們發(fā)現(xiàn)蛋白HAIRY MERISTEM確定了一個WUSCHEL（WUS）不能起作用的區(qū)域，但是在這個區(qū)域之外，WUS能夠自由地促進干細胞增殖。

6.Science：解析出一種線粒體鈣單向轉運蛋白的三維結構
doi:10.1126/science.aar4056

保持細胞質和線粒體之間的正確鈣離子濃度平衡對細胞生理學是*的。一種被稱作稱線粒體鈣單向轉運蛋白（mitochondrial calcium uniporter, MCU）的鈣離子選擇性通道介導鈣離子進入線粒體。Jiho Yoo等人報道了來自粗糙脈孢菌（Neurospora crassa）的MCU的高分辨率結構。這個離子通道由四個MCU原體形成，其中每個MCU原體在可溶性結構域和膜結構域之間具有不同的對稱性。這種結構與誘變一起表明這個離子通道內(nèi)的兩個酸性環(huán)提供了對鈣離子的選擇性。（生物谷）