时至月底，生物谷特推出3月份Cell、Nature和Science三大杂志中的重磅级亮点研究，下面请随小编一起来学习一下。
【1】Cell：抵抗HIV的强效抗体如何形成的？
一种有效的HIV疫苗的最为重要的同时又难以达到的目标之一就是促进能够攻击HIV的抗体产生，即便这种病毒持续发生突变，也是如此。
如今，在一项新的研究中，来自美国国家过敏与传染病研究所（National Institute of Allergy and Infectious Diseases， NIAID）疫苗研究中心和杜克大学医学院人类疫苗研究所等机构的研究人员在一名HIV感染者体内追踪到罕见的强效广谱中和抗体，并且确定了它的一系列结构从而表明它是如何形成的。相关研究结果于2016年3月3日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Maturation Pathway from Germline to Broad HIV-1 Neutralizer of a CD4-Mimic Antibody”。
科学家们一直试图设计一种实验性HIV疫苗，这种疫苗再现这种形成途径从而诱导广谱中和抗体产生。这项研究的发现有助给他们提供指导意见。
论文第一作者、杜克大学医学院人类疫苗研究所Mattia Bonsignori博士说，“在此之前，我们就已在这个特定的人体内追踪到一种不那么强效的中和抗体，但是，如今，我们发现一种更加强效的中和抗体，而且我们能够研究它的发展6年了。利用一系列结构，我们能够观察中和抗体和病毒中发生的变化。”
【2】Cell：生物物理周上呈现的10大美到爆炸的微观图片
显微镜发展的进步可以使我们看到很多之前看不到的东西，比如分子、细胞以及病毒等，同时也帮助我们创造了很多艺术作品，10张来自2016年形象大赛的精彩图片将为您带来生物物理学的奇妙世界视觉之旅，本届的生物物理周举办时间为2016.3.7-2016.3.11；生物物理周促进了全球生物物理学群体的互联，并且对公众、决策者、学生及相关领域的科学家产生了重大的积极影响。
1、不完美的入侵者
作者：伊利诺伊大学 Boon Chong Goh
不成熟的逆转录病毒有一种充满结构缺陷近似于球体的衣壳结构，而且其并不具有传染性，图片中阐述了该病毒（蓝色点）可以成功进入到细胞中，但并不能有效拦截细胞“机器”，这张图片是通过视频移动侦测呈现的。
【3】Cell：首次利用CRISPR-Cas9靶向活细胞中的RNA
-储存于DNA中的遗传密码决定着包括从我们眼睛的颜色到我们的疾病易感性在内的一切。这已激励着科学家们对人类基因组进行测序，并开发出改变这种遗传密码的方法，但是很多疾病也与一种不同的基础生物分子（即RNA）相关联。鉴于RNA携带来自细胞核中的遗传密码，科学家长期以来就一直在寻求一种方法高效地靶向作用于活细胞中的RNA。如今，在一项新的研究中，来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员通过将一种流行的DNA编辑技术CRISPR-Cas9应用到RNA上而实现这一壮举。相关研究结果于2016年3月17日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Programmable RNA tracking in Live Cells with CRISPR/Cas9”。
论文通信作者、加州大学圣地亚哥分校细胞与分子医学副教授Gene Yeo博士说，“据我们所知，这项研究是首次利用CRISPR-Cas9靶向作用于活细胞中的RNA。我们当前的研究着重追踪RNA在活细胞内的运动，但是未来的[进一步]开发可能能够让科学家”测量其他的RNA特征或者开发出治疗方法校正导致疾病的RNA行为。”
【4】Nature：大脑衰老可被逆转
对大脑而言，衰老出现的非常早，但过长一段时间才能出现明显症状。通常来说，大脑在20岁左右开始出现萎缩，到100岁时大脑会损失掉20%的重量，而这种衰老给人带来如阿兹海默症更多的神经性疾病。通过对人类衰老大脑进行微观研究观察以及采取适当的干预。下一代人可能对人类随着年龄增长而认知能力下降的忧虑会越来越少。
来自斯坦福大学的神经科医生Tony Wyss-Cory带领他的研究小组完成了老鼠的"返老还童"。通过给年老老鼠注射年轻人（由学生捐赠）的血浆，然后发现这些老鼠在认知能力上有了明显的提高，让年老老鼠"感觉"到自己变年轻了。同样，来自奥地利的神经学家Ludwig Aigner给年老老鼠使用了一种常见的哮喘药物，他们同样发现了年老老鼠的"返老还童"现象。虽然，这些都只是一些初步的实验结果，但这两位研究小组都试图通过一些实验线索来改写人类认知能力随年龄而下降这一定律。
【5】Nature：新时代CRISPR技术将无处不在
就在不到一年前，一项新的分子生物学技术就在世界舞台上掀起了一阵狂风，来自中国的研究人员也宣布他们利用这种“新生的”基因编辑工具CRISPR–Cas9成功地修饰了人类胚胎的基因组，而这一举动在世界范围内引发了一场道德辩论。
然而尽管关于CRISPR–Cas9技术的争论已经开始上演，来自世界范围内的研究者也开始在匆忙中使用这种技术来对人类的体细胞、病毒、细菌、动物以及植物等生物体进行修饰，而且在某些情况下，该技术还被寄希望于会带来更大范围的影响，本期的Nature杂志就对CRISPR技术的前沿性进展进行了论述。
如今生物学家们利用CRISPR–Cas9技术，不仅可以通过编辑DNA，而且还可以通过对技术进行革新来精确性地操控基因的活性，以此来更好地理解机体的基因组；而且在该技术的帮助下研究者们就可以轻松地将遗传改变引入许多动物体内，如今研究者已经对动物园中的野兽进行名副其实地编辑，同时他们也开始尝试用该技术抵御疾病发生、改善农业并且设计自己的新宠。
【6】Nature：离子通道TPC1三维结构出炉，助推抗埃博拉病毒感染等药物开发
在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校的研究人员在原子水平上详细地确定一种潜在的药物分子如何进入和阻断细胞膜上的一个离子通道，该离子通道也是埃博拉病毒和相关的“线状病毒（filoviruses）”感染受害者细胞所需要的。
这项研究标志着在发现一种治愈依赖于这个离子通道的埃博拉病毒感染和其他疾病的方法上迈出重要一步。相关研究结果于2016年3月9日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Structure， inhibition and regulation of two-pore channel TPC1 from Arabidopsis thaliana”。
与Robert Stroud教授一起开展这项研究的加州大学旧金山分校博士后研究员Alex Kintzer说，“还没有有效的方法来治疗人类线状病毒感染。利用这些新的结构，药物化学家如今能够设计新的候选药物分子，它们将更加高效地和有效地阻断这个离子通道，从而抵御这些病毒。”
【7】Nature：通过激活印迹细胞帮助阿尔兹海默患者找回记忆
在阿尔兹海默氏症早期阶段，患者通常并不会记起最近所经历的事情，然而刊登在国际杂志Nature上的一项研究论文中，来自MIT的科学家们表示，这些记忆仍然储存在大脑中，只是患者没有获取的方法而已。
研究者表示，患早期阿尔兹海默氏症的小鼠通常会和正常小鼠一样形成新型记忆，但却在一段时间之后不能回忆这些事情，此外，研究者利用光遗传学人工刺激小鼠大脑中的记忆，结果表明，这些记忆在帮助之下依然可以被提取出来；尽管目前光遗传学并不能用于人类机体，但本文研究为开发新型疗法来逆转阿尔兹海默氏症患者大脑中的记忆缺失症状提供了新的思路。
研究者Susumu Tonegawa说道，即使记忆看似消失了，但实际上它依然存在着，而目前的问题是如何对这些记忆进行检索找回；尽管在自然线索的提示下小鼠依然不能回忆起所经历的事件，但这些记忆始终是存在的。
【8】Science：肿瘤中暗藏自我毁灭的“种子”
刊登在国际杂志Science上的一项研究论文中，来自英国癌症研究中心等机构的研究者通过研究揭示了免疫系统如何识别并且有效开发利用肿瘤组织的遗传复杂性，相关研究为后期指导免疫疗法并且改善当前免疫疗法药物的作用效力提供新的帮助。
随着肿瘤发展，其遗传错误的多样性就会被标记在癌细胞表面，从而作为肿瘤不同部分的特殊突变。通过对此前成百上千个患者的研究数据进行分析，研究者发现，癌细胞表面的某些抗原标记会代表疾病发生时的早期突变，而且还会在肿瘤的所有细胞中显示，而并不仅仅是一组肿瘤细胞。
实验室中，研究者从灵明肺癌患者机体的组织样本中对T细胞进行了分离，T细胞可以识别存在于每一个肿瘤细胞表面的常见“标志”，尽管其可以潜在地清除肿瘤中所有癌变的细胞，但这些潜在的免疫细胞也会被肿瘤的防御机制所关闭。该研究为特异性地激活T细胞并且基于疾病的遗传特性来靶向作用所有肿瘤提供了新的线索，未来研究者将通过开发治疗性疫苗激活T细胞，随后将T细胞引入到患者机体中帮其识别并且靶向杀灭癌细胞。
【9】Science：HIV重大突破！史上最详细HIV包膜三维结构出炉！
在一项新的研究中，来自美国斯克里普斯研究所（The Scripps Research Institute， TSRI）的研究人员解析出负责识别和感染宿主细胞的HIV蛋白的高分辨率结构图片。相关研究结果发表在2016年3月4日那期Science期刊上，论文标题为“Cryo-EM structure of a native， fully glycosylated， cleaved HIV-1 envelope trimer”。
这项研究是首次解析出这种被称作包膜糖蛋白三聚体（envelope glycoprotein trimer，以下称Env三聚体）的HIV蛋白处于自然状态下的结构图。这些也包括详细地绘制这种蛋白底部的脆弱位点图，以及能够中和HIV的抗体结合位点图。
论文通信作者、TSRI副教授Andrew Ward说，“这种结构一直是很难捕捉的，这是因为它比较脆弱，在能够对获取它的图片之前，就已瓦解了。如今，我们知道它的自然状态是什么样子，下一步就是研究疫苗应用。”
【10】Science：华人科学家揭示肠道微生物不会感染人体自身的机制
来自爱丁堡大学MRC炎症研究中心的科学家们揭示出了，免疫系统阻止我们肠道中的细菌渗入血液中引起败血症一类全身性炎症的机制。并帮助解释了尽管在我们的肠道中自然存在大量的细菌，我们却不会遭受更多感染的原因。研究发现有可能会改善对危及生命的感染的治疗和预防。他们的论文发布在《科学》（Science）杂志上。
我们肠道中的细菌数量是我们体内细胞数量的10倍。它们通常对我们有益，帮助我们消化了食物，抵抗其他类型致病菌的感染。但如果这些细菌从肠道渗漏到血液中，它们可以在身体的其他部位引起感染，如果不加治疗会变得致命。它们的渗漏是由导致大量炎症反应的免疫系统故障所触发。这会损伤健康组织，可导致多器官功能衰竭。
由爱丁堡大学MRC炎症研究中心领导的科学家们，发现了一种帮助将细菌留在肠道中的机制。
