本周Nature论文推荐|18年2月1日刊封面故事：美西螈的基因组"

封面图片：Avalon/Photoshot/Alamy

美西螈的基因组

在本期《自然》中，Elly Tanaka、Eugene Myers及同事报告了用于发育、再生及演化研究的模式生物美西螈的基因组，它包含320亿个碱基对，且存在许多较长的重复区域。为了测序和组装该大型复杂基因组，研究人员采用了长读长测序、光学标测和新型计算机算法MARVEL。研究人员估计该基因组包含约23000个蛋白质编码基因，而且缺少Pax3基因——对于许多动物的发育至关重要。但是，对相关的Pax7基因进行编辑可以弥补部分功能。组装得到的基因组应可为演化、发育和再生研究带来新机会。

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论文：

The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators

大小基因组包含再生线索

本周《自然》发表的两篇论文分别报告了美西螈和真涡虫的基因组，揭示了二者再生能力背后的遗传学基础。

美西螈可以再生全部肢体，而真涡虫甚至可以在被切成碎块后重新长出整个身体。研究人员一直以来都想要了解这其中的奥秘，弄清楚根本的遗传机制。

奥地利分子病理学研究所的Elly Tanaka及同事测序了美西螈的基因组，它含有320亿个碱基对，是人类基因组的10倍，也是目前组装出的最大基因组。研究人员将那些在再生肢体细胞中表达较丰富的基因和microRNA序列标记为进一步研究的目标，并且发现美西螈缺少Pax3基因——一种对许多其它动物的发育至关重要的基因。

德国马普学会分子细胞生物学和遗传学研究所的Jochen Christian Rink与同事测序了真涡虫的基因组，它含有约8亿碱基对，这进一步完善了之前的真涡虫基因组草图。真涡虫的基因组中缺少大约124种对人类和小鼠至关重要的基因，包括参与DNA修复的基因以及帮助染色体在细胞分裂期间正确分离的基因。

美西螈和真涡虫的基因组都包含高水平的重复DNA序列，导致很难进行分析。作者采用了一种新的计算方法，并结合长读长测序方法，改进了基因组组装。已知某些重复序列参与胚胎发育和干细胞活动，它们之前被和欧非肋突螈的再生能力关联起来，那么它们在美西螈和真涡虫身上是否有相同的作用，值得研究人员展开进一步的研究。

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论文：

The genome of Schmidtea mediterranea and the evolution of core cellular mechanisms

新闻与观点：

Regeneration writ large

小型软体机器人可跳、可游、可爬、可运货

本周《自然》在线发表的一篇论文报告了一种毫米尺度的磁控软体机器人，它能够进行不同形式的运动。该机器人为矩形，在运货的时候可以在爬、走和游三种运动形式之间切换，有望应用于微工程和健康医疗领域，如靶向药物递送或微创手术。

已有小型机器人可以到达人类无法触及的位置，但是它们常常难以应对复杂的表面或地形，而软体机器人与之比较起来拥有更强的移动性。德国马普智能系统研究所的Metin Sitti与同事开发出了一种磁控硅树脂装置，它能够在多种不同的运动形式之间切换，包括滚和跳，具体视地形而定。该装置能够在没有物理干预的情况下，游过液体，移动至固体非结构化表面，并且可以拾起货物，将货物运输、存放至其它位置。

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论文：

Small-scale soft-bodied robot with multimodal locomotion

印度石器引发对人类进化的重新思考

本周《自然》发表的一篇研究称印度的古人类可能在约385,000年前就发展出了一种旧石器时代中期文化——比此前认为的早很多。这些发现可能引发科学家重新考虑对早期人类走出非洲的传统理解。

最晚170万年前，古人类走出非洲时，他们带走了一种标志性的工具——阿舍利手斧。由于鲜有遗骸证据，所以人类在欧亚大陆的演化通常依照工具的变化被记录下来。印度夏尔马遗产教育中心的Shanti Pappu及同事研究了来自印度南部Attirampakkam考古现场的7,000多件石器。这些石器共同记录了从阿舍利技术到旧石器时代中期技术

（如典型的勒瓦娄哇剥片技术）

的转变。这些发现表明印度在约385,000年前就产生了一种旧石器时代中期文化——这与旧石器时代中期文化在非洲和欧洲的形成时间大致相同。

理解欧洲和非洲以外地区进入旧石器时代中期的过程对研究欧亚大陆的古人类的生活和时代至关重要，尤其是解剖学上的现代人在非洲和非洲以外的出现及迁移。这些新发现表明早在现代人类迁移出非洲并传播旧石器时代中期技术之前很久，印度就已出现一种成熟的旧石器时代中期文化。这意味着迁移比之前认为的发生得更早，以及/或本地影响在印度的旧石器时代中期发展过程中扮演一定角色。

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论文：

Early Middle Palaeolithic culture in India around 385–172 ka reframes Out of Africa models

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