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Nature 一周论文导读
点击次数:416 发布时间:2019-06-27

生物学

Biology

 

Metabolic control of BRISC–SHMT2 assembly regulates immune signaling

BRISC-SHMT2组合的代谢控制调节免疫信号

图片来源:University of Liverpool - News

 

(导读 王思菲)丝氨酸羟甲基转移酶2(SHMT2)与去泛素化的BRCC36异肽酶复合物(BRISC)互作促进炎症因子信号。本研究展示人BRISC-SHMT2的冷冻电镜结构。SHMT2空间阻断BRCC36活性位点并抑制去泛素化酶活性。二者结合位点破坏导致I型干扰素信号受损。胞内PLP水平调节BRISC与SHMT2结合及炎症因子应答。上述结果揭示了代谢物调节去泛素化酶活性及炎症信号的机制。

 

 

Mapping HIV prevalence in sub-Saharan Africa between 2000 and 2017

绘制2000年至2017年间撒哈拉以南非洲HIV病毒流行情况

 

 

(导读 郭怿暄)目前对撒哈拉以南非洲HIV流行情况的区域性变化尚缺乏高空间分辨率研究。本研究探索2000年至2017间撒哈拉以南地区国家内部5X5km分辨率成年人HIV流行情况,明确发现整个地区国家内部HIV流行情况存在差异,以及2000年至2017年间HIV流行方向及流行率变化的局部地区性差异。这项跨越空间和时间对HIV流行的精确尺度估算将作为精准靶向介入、控制HIV感染的有力工具。

 

 

Selective triplet exciton ion in a single molecule

单分子中的选择性三重态激子形成

 

(导读 吴娜)在有机发光二极管(OLEDs)中,有机分子中激子形成的基本过程是电荷注入。然而,选择性和直接合成这些激子的方法尚未建立。本文利用扫描隧道显微镜对单个PTCDA分子的电致发光进行研究,并演示了一种用带电分子选择性形成T1激子的简单方法。结果表明,通过操纵分子内电子自旋,可控制伴随激子形成的电子输运过程。

 

 

 

Design and evolution of an enzyme with a non-canonical organocatalytic mechanism

一种具有非经典有机催化机制酶的设计与进化

 

(导读MQ)受小分子有机催化机理的启发,本文使用Nδ-甲基组氨酸作为非经典催化亲核试剂,产生水解酶。利用适应扩展遗传密码的定向进化优化酶的性能,使生物催化剂能够比溶液中的游离Nδ-甲基组氨酸加速酯水解,效率提高9000倍以上。Nδ-甲基组氨酸被可作为常见亲核催化剂二甲基氨基吡啶11的基因可编码替代物,进行大量有价值的化学转化。

 

 

Early fungi from the Proterozoic era in Arctic Canada

加拿大北极地区的元古代时期的早期真菌

 

(导读 刘家甫)真菌是现代生态系统的重要组成部分。本研究通过形态学、超微结构和光谱分析表明,保存在草湾组页岩中的多细胞有机微化石为真菌的近亲。这些微化石比先前报道的明确的真菌发生时间早了5亿多年。同时,这一发现也推迟了真核生物冠组Opisthokonta(包含后生动物、真菌及它们在原生生物中的亲缘物种)出现的最早日期。

 

 

Cas13-induced cellular dormancy prevents the rise of CRISPR-resistant bacteriophage

Cas13诱导的细胞休眠阻止了CRISPR抗性噬菌体的增加

 

(导读 王思菲)VI型核酸酶Cas13由RNA指导催化顺式及反式RNA剪切,但能否防御双链DNA噬菌体感染仍不明。本研究发现反式切割转录本使宿主细胞停止生长并中断感染周期,噬菌体群体减少并为未感染细菌建立群体免疫力。当Cas13被野生型噬菌体激活后,也能中和带有逃避靶向DNA CRISPR系统的突变型噬菌体。因此VI型CRISPR系统通过直接作用于宿主不仅可抵抗DNA噬菌体,还能防止CRISPR抗性噬菌体爆发。

 

 

Distinct fibroblast subsets drive inflammation and damage in arthritis

不同的成纤维细胞亚群驱动关节炎的炎症和损伤

 

(导读 郭怿暄)本研究发现在关节炎小鼠模型中去除FAPα+成纤维细胞可抑制炎症反应和骨骼侵蚀。单细胞测序发现位于滑膜衬里下层的FAPα+THY1+免疫效应性成纤维细胞,介导骨和软骨损伤。位于滑膜衬里层的FAPα+THY1-破坏性成纤维细胞,转入关节后造成严重持续炎症性关节炎。发现这两种解剖位置不同,功能不同的成纤维细胞亚群,将为基于炎症调节和组织损伤的细胞治疗奠定基础。

 

 

Multiple liquid crystalline geometries of highly compacted nucleic acid in a dsRNA virus

dsRNA病毒中多个高度浓缩的核苷酸液态晶体几何结构

 

(导读 郭怿暄)解析成熟病毒颗粒基因组有助于了解病毒的组装和感染过程。本研究通过冷冻电镜解析囊状噬菌体科中6的dsRNA基因组结构,发现其dsRNA可采取类似dsDNA基因组的单个卷轴结构。此组病毒中RNA依赖的RNA聚合酶不指导基因组排列,dsRNA可接受多种构象。研究还建立一个包含90%基因组的模型用于对包装密度的变异进行定量,表征高度浓缩的核苷酸展现不同的液晶几何结构。

 

 

Cryo-EM structures of herpes simplex virus type 1 portal vertex and packaged genome

单纯疱疹病毒1型门静脉顶端和包装基因组的冷冻电镜结构

 

(导读MQ)研究者利用两种成像技术产生了单纯疱疹病毒1型(HSV-1)病毒颗粒的高分辨三维图像,通过冷冻电镜观察与结构分析,提出HSV-1的顶端入口结构,并揭示了五重相关的病毒衣壳如何调节对称性错配。本文展示了如何解决大型真核病毒中对称性不匹配的元素,并提供了对疱疹病毒基因组包装机制的见解。

考古学

Archaeology

 

The population history of northeastern Siberia since the Pleistocene

自更新世以来西伯利亚东北部的人口历史

 

图片来源:EurekAlert!

 

(导读吴娜)西伯利亚东北部早在40000多年前就有人居住,但其人口历史我们知之甚少。本研究通过分析来自31000年至600年前34个新复原的古老基因组对更新世晚期西伯利亚东北部人口历史进行分析。发现三次主要的迁移事件:古北西伯利亚人,古旧西伯利亚人和新西伯利亚人。每次人口扩张都替代了早期居民,最终形成居住在欧亚大陆和美洲广大地区现代人的遗传嵌合性。

 

Palaeo-Eskimo genetic ancestry and the peopling of Chukotka and North America

Palaeo-Eskimo遗传祖先与Chukotka和北美洲的人口

 

(导读MQ)本文展示了来自楚科特卡、东西伯利亚、阿留申群岛、阿拉斯加和加拿大北极的48个古代个体的基因组数据,将这些数据与目前阿拉斯加伊努皮亚特(Iñupiat)和西西伯利亚人群的数据进行联合分析。发现讲纳-德内语的人群、阿留申群岛的人群以及北极地区的尤皮克和因纽特人,都有一个与古爱斯基摩人有亲缘关系的源于西伯利亚的共同祖先。

 

地球科学

Geoscience

 

Isotopic constraint on the twentieth-century increase in tropospheric ozone

二十世纪对流层臭氧增加的同位素约束

 

(导读 刘奇)关于20世纪臭氧全球增长幅度,各类测量与模型预测尚存在争议。本研究使用公元1590年至2016年极地冻雪冰中分子氧的二元同位素和大气化学模型模拟来约束对流层臭氧浓度变化。研究发现20世纪后半叶该同位素在氧气中的比例下降了0.03±0.02,对流层臭氧增长不到,证实了全球范围臭氧前体的人为排放导致的地表污染和植被压力增加的模型预测,并估计了对流层臭氧的辐射作用量。

 

 

Mineral protection regulates long-term global preservation of natural organic carbon

矿物保护规定了天然有机碳的长期全球保存

 

(导读 刘奇)现有两种解释有机碳保存的机制在1000年至100000年时间尺度上的全球相对重要性仍不确定。本文报告了了一个在土壤、沉积物和溶解性有机碳中的有机碳活化能分布和对应放射性碳定年的全球数据集,研究发现活化能分布在含矿物样本中均随时间扩大,与矿物结合的有机碳存在时间更久。研究为促进有机碳保存实施矿物保护的重要性提供了全球性依据。

物理学

Physics

 

To catch and reverse a quantum jump mid-flight

捕获和逆转飞跃中的量子跳跃

 

图片来源:Physics World

 

(导读 刘奇)不连续跃迁过渡时间被认为不可预测。尽管量子物理有不确定性,,但也有可能预测量子跃迁的发生。本研究证明超导人工三能级原子从基态跃迁到激发态的过程可被跟踪,表明跃迁连续连贯,可确定。研究者利用实时监测和反馈捕捉和逆转飞跃中的量子跳跃,其研究结果为探索量子系统控制中的实时干预技术提供依据。

 

Hypersonic Bose–Einstein condensates in accelerator rings

高超音速玻色 - 爱因斯坦在加速器环中凝结

 

(导读MQ)本文通过在宏观距离上传输玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),展示了光滑和可控的物质波导。使用一个中性原子加速环使BEC达到高于声速16倍的速度。并将其在磁物质波导中传输15厘米,同时完全保持其内部相干性。高超音速的实现将有助于超流性的研究。相干物质波导有望使便携式原子干涉仪用于惯性导航和重力映射。[论文详细信息]

 

 

Elastic colloidal monopoles and reconfigurable self-assembly in liquid crystals

弹性胶体中的单极子和液晶中的可重构自组装

 

(导读MQ)本文开发了一种向列胶体,具有强弹性单极矩和由光学扭矩平衡的弹性扭矩。并展示非结构光对这些胶体粒子从单极到四极的重构,证明弹性单极子的符号可以被转换,与“同性相斥、异性相吸”的静电学原理不同。同时通过模型来解释这些胶体颗粒的不平衡动态组装。该模型可能产生光驱动的活性物质系统和自组装纳米机器。

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