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Science 一周论文导读

时间: 2019年10月22日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校 小锅 咖喱 书牧 山村水郭 邓卓 制版 阿金 生物学 Biology The forebrain synaptic transcriptome is organized by clocks but its proteome is driven by sleep 前脑突触转录组根据时间调控,但蛋白质组由睡眠



审校 小锅 咖喱 书牧 山村水郭 邓卓

制版 阿金



生物学

Biology


The forebrain synaptic transcriptome is organized by clocks but its proteome is driven by sleep

前脑突触转录组根据时间调控,但蛋白质组由睡眠驱动


图片来源:pixabay


(导读 郭怿暄)本研究利用生化方法揭示了前脑突触转录本聚集具有日常节律,约三分之二的突触转录本丰度表现出独立于体细胞震荡的时间依赖性,并组成两个时间和功能簇,转录本清晨前与代谢和翻译相关,傍晚前与突触传递相关。突触蛋白质组表明突触过程和能量稳态的时间门控具有功能相关性。睡眠缺乏可完全破坏蛋白质组,但不影响转录本震荡。  [论文详细信息]



Sleep-wake cycles drive daily dynamics of synaptic phosphorylation

睡眠-唤醒循环驱动每日突触磷酸化的动态变化


(导读 郭怿暄)蛋白质节律性磷酸化在大脑功能和突触活性中作用未知。本研究对24小时内小鼠前脑突触神经元组进行定量磷酸蛋白质组分析,发现半数突触磷酸蛋白具有大振幅节律性,并在休息-活动和活动-休息转换时达到峰值。分析表明突触功能的整体时间调控通过磷酸化完成。睡眠剥夺破坏了98%突触神经元组的磷酸化循环,表明睡眠-唤醒循环是突触磷酸化的主要驱动力。[相关报道:睡不好觉,真的会大脑迟钝甚至精神失常!背后原因竟是大脑突触大罢工……]



Migratory DCs activate TGF-β to precondition naïve CD8+ T cells for tissue-resident memory fate

迁移性树突状细胞激活TGF-β预处理初始CD8 + T细胞实现组织驻留记忆命运


(导读 王思菲)上皮常驻记忆T细胞(eTRM)的产生机制对疫苗接种诱导形成及预防自身免疫病具重要意义。本研究发现免疫稳态时,细胞因子TGF-β调节静息初始CD8+T细胞的表观遗传,为皮下疫苗接种后形成eTRM作准备。初始T细胞在淋巴结中通过和外周组织迁移性树突状细胞(DC)交互作用受到调节,依赖于主要组织相容性复合体I类分子及DC在TGF-β激活的αV 整合素上的表达。[论文详细信息]



Architecture of human Rag GTPase heterodimers and their complex with mTORC1

大分一分彩类Rag GTPase异源二聚体与mTORC1的复合体的结构研究


(导读 陈欣桐)Rag GTPase召集mTORC1到溶酶体,并根据氨基酸可用性来调控细胞生长和增殖。Rag GTpase的核苷酸状态对结合mTORC1至关重要。本研究解析了RagA/RagC与mTORC1结合的冷冻电镜结构,揭示了结合细节并阐明只有核苷酸状态结合mTORC1的原因。晶体结构和RagA/RagC动态指出了Rag的锁定机制及致癌突变热点如何扰乱该过程。与RHEB的变构激活不同,Rag与mTORC1结合并不改变其构型,通过靶向到溶酶体来激活mTORC1。  [论文详细信息]



Axonal transport: Driving synaptic function

轴突运输:驱动突触发挥作用


(导读 刘奇)神经元胞内运输系统高度特化,能将关键物质运到轴突或树突。胞体囊泡由驱动蛋白沿轴突微管主动运输到可达1m外的突触前部。生长因子和降解囊泡运动方向与其相反。距离与精确运输均为挑战。本研究对轴突运输领域最新进展进行了综述,重点关注概念发展,强调了研究者对神经元运输及其在维持突触功能中的作用的定量认识。[论文详细信息]



Shisa7 is a GABAA receptor auxiliary subunit controlling benzodiazepine actions

Shisa7是一种可控制苯二氮卓类药物活性的GABAA受体辅助亚基


(导读 阿金)γ-氨基丁酸A型受体(GABAARs)具有重要的生理和临床意义。本研究发现Shisa7跨膜蛋白定位于GABA能神经元的抑制触突上,与GABAAR相互作用,控制触突上的受体丰度并加速通道失活动力学,此外Shisa7还可有效增强地西泮对GABAAR的效用。该结果表明Shisa7对GABAAR的输运、功能和药理学均有调控作用,并阐明了一种新的药物分子作用机理。[论文详细信息]



Control of aversion by glycine-gated GluN1/GluN3A NMDA receptors in the adult medial habenula

成体内侧缰核中甘氨酸门控NMDA受体GluN1/GluN3对厌恶情绪的调控


图片来源:pixabay


(导读 阿金)非常规N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体亚基GluN3A和GluN3B可以和GluN1相结合,感受甘氨酸刺激并产生兴奋信号。本研究发现在成年小鼠内侧缰核(MHb)神经元中,GluN1/GluN3受体可感受神经胶质细胞分泌的甘氨酸,从而调控神经活动,且在厌恶情绪的产生中是必须的。该结果说明甘氨酸具有更多生理功能,对负面情绪的产生有调控功能。[论文详细信息]



化学

Chemistry


Chemical bond formation showing a transition from physisorption to chemisorption

化学键形成显示从物理吸附到化学吸附的过渡


(导读 向菲菲) 通过克服能垒, 表面分子可从物理吸附转变为化学吸附态。本研究展示,通过吸附在原子力显微镜针尖上的一氧化碳(CO)分子实现成键过程的可控观测。在对吸附在铜(111)表面上的铜和铁原子成像过程中,CO从物理吸附的局部最小能量转变为化学吸附的全局最低能量,在铁原子上观测到能垒。理论计算表明转变是由CO与铁,铜原子的电子态杂化,形成化学键合。 [相关报道:化学键是如何形成的?五分3d家终于用实验证实了其中的机制]



Synergistic sorbent separation for one-step ethylene purification from a four-component mixture

协同吸附剂分离实现四组分混合物中乙烯的一步提纯


(导读 过泽远)乙烯(C2H4)是化学工业中产量最大的产品,其目前的净化方式涉及能源密集过程,但一步去除多种杂质,特别是微量杂质,在目前是不可行的。本文介绍了一种增效吸附分离方法,可以一步从三元(C2H2/C2H6/C2H4)或四元(CO2/C2H2/C2H6/C2H4)气体混合物中,通过一系列的物理吸附,产生聚合的C2H4。研究合成了由微孔金属-有机物组成的易于再生的超选择性材料。 [论文详细信息]



物理学

Physics


Torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers

基于扭曲,盘绕和超卷曲纤维的扭转制冷


(导读 过泽远)无论是大型制冷还是小型制冷,都需要高效率、低成本的制冷方式。本研究证明了高效的制冷效果可以由扭曲、卷曲或超卷曲的纤维而形成。利用扭转和卷绕相反的手性,可以产生超级卷曲的天然橡胶纤维和卷曲的鱼线缠绕纤维,将他们拉伸后可以产生制冷效果。研究大分一分彩员展示了一种基于扭转的装置,用于冷却流动的水并提供了较高的冷却能量和装置效率。 [相关报道:用一条橡皮筋,怎样造出一台高效的冰箱?]



Spatial control of heavy-fermion superconductivity in CeIrIn5

CeIrIn5中重费米子超导性的空间控制


(导读 阿金)本研究在微米尺度上证明了重费米子超导体CeIrIn5中的超导态的有序控制。研究大分一分彩员使用离子束磨研减薄技术来调整冷却过程中热收缩导致的弹性变形的边界条件,从而实现晶体模式化,结果产生的非均匀应变场诱导出复杂的超导态模式。实验结果提供了一种对强相关物质中的电子在微米尺度下有序操控的新手段。[论文详细信息]



Observation of half-quantum flux in the unconventional superconductor β-Bi2Pd

非常规超导体β-Bi2Pd中半量子通量的观测


(导读 阿金)磁通量量子化是超导体的特性之一。本研究在超导β-Bi2Pd薄膜环中观测到半整数倍的磁通量量子化。半量子通量在超导临界温度的量子振荡中呈现π的相位迁移。研究结果证明了β-Bi2Pd的非常规超导性,为量子计算中的通量量子比特研究提供新途径。 [论文详细信息]



其他


【Astronomy -天文】 The low density and magnetization of a massive galaxy halo exposed by a fast radio burst

快速射电暴暴露出一个巨大的低密度和低磁性的星系晕


图片来源:sciencenews.org


(导读 刘奇)围绕星系的气体晕可为恒星形成提供燃料,但对其质量和物理性质的了解却不多。本研究以角秒精度定位了一次穿过前景星系晕的快速射电暴(FRB 181112),分析表明气体晕的净磁化强度和湍流较低。研究结果表明,与已知结论相反,巨型星系晕甚至是那些拥有活跃的超大质量黑洞的星系晕中主要成分实际为弥散气体。 [论文详细信息]



【Materials - 材料】Phase-change heterostructure enables ultralow noise and drift for memory operation

超低噪声与漂移的相变异质结存储器


(导读 阿金)诸如相变随机存取存储器(PCRAM)这样的新型计算机器件有望突破冯诺依曼计算体系架构。本研究设计出一种相变异质结存储器(PCH),由多个交替堆叠的相变层和限制纳米层构成,可抑制噪声和偏析。该PCH构架将有助于大力推进高性能神经元计算芯片的开发。 [论文详细信息]



【Environmental Science - 环境】 Global modeling of nature’s contributions to people

大自然对大分一分彩类贡献的全球建模


(导读 刘奇)全球变化的规模和速度亟需对自然及其对大分一分彩类的贡献进行评估。本研究在全球尺度上对自然的贡献进行精细建模:水质调节,海岸灾难风险减低和作物授粉,发现大分一分彩对自然需求达到最大,但自然满足大分一分彩类需求的能力逐渐下降。多达50亿大分一分彩可能面临水资源高污染和粮食安全,数亿大分一分彩将面临海岸灾害。自然的持续消失将带来严重威胁,但采取可持续发展策略可降低3-10倍。[论文详细信息]