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Nature 一周论文导读

时间: 2019年11月05日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校 棒冰 小象 山村水郭 纺冬 小锅 制版 阿金 生物学 Biology Morphology of the earliest reconstructable tetrapod Parmastega aelidae 最早可重建的四足动物Parmastega aelidae的形态 图片来源:phys.org (导读



审校  棒冰 小象 山村水郭 纺冬 小锅

制版 阿金


生物学

Biology


Morphology of the earliest reconstructable tetrapod Parmastega aelidae

最早可重建的四足动物Parmastega aelidae的形态


图片来源:phys.org


(导读 过泽远)泥盆纪四足动物化石记录碎片化,较完整可重建的四个属可追溯到晚法门期(约3.65-3.59亿年前),远晚于化石碎片和足迹记录。本文发现一种俄罗斯早法门期(约3.72亿年前)四足动物Parmastega aelidae gen. et sp. nov.,头骨及肩带呈三维保存并可重建,形态特征暗示其可能在水面活动,系统发育分析表明其与其他所有四足动物为姐妹群。 [论文详细信息]



The landscape of somatic mutation in normal colorectal epithelial cells

正常结直肠上皮细胞中体细胞突变景观


(导读 郭怿暄)结直肠腺瘤到癌的变化为了解连续体细胞遗传改变继而克隆扩张导致癌症提供了一个范式框架。本研究对数百个正常隐窝全基因组测序进行分析,发现一些突变过程普遍且连续出现,一些仅在个别个体、隐窝或在特定阶段出现。可能的驱动突变在1%正常中年个体的隐窝中出现,提示腺瘤和癌均是形态正常结直肠上皮普遍肿瘤突变改变的罕见结果。[论文详细信息]



Somatic mutations and clonal dynamics in healthy and cirrhotic human liver

大分一分彩类健康和肝硬化肝脏中体细胞突变和克隆变化


(导读 阿金)本研究对5个正常和9个肝硬化肝脏的482个显微解剖区进行全基因组测序,发现肝硬化比正常肝脏具有更高突变负荷,结构变异在肝硬化中极为突出。驱动突变影响1-5%的克隆。肝硬化中克隆性扩张直径几毫米,外围被纤维化带包裹。研究找到肝病不同阶段具有的体细胞突变特征,记录了从健康到疾病发展过程中肝脏组织的暴露、毒性、再生和克隆结构。[论文详细信息]



The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning

微生物群调节神经元功能和恐惧消退的学习


(导读 过泽远)本研究发现改变抗生素处理或无菌成年小鼠的微生物组导致恐惧消退学习出现严重缺陷。大脑内侧前额叶皮层单核RNA测序显示基因表达发生显著变化。该区域学习相关突触后树突棘重塑受损,线索编码神经元活性降低。在微生物组产生信号的有限新生儿发育窗口选择性重建微生物组可恢复小鼠成年正常的消退学习。四种微生物代谢物下调与大分一分彩类神经精神疾病相关。[相关报道:肠道微生物影响记忆?《自然》揭示菌群变化如何改变大脑]



Bacterial biodiversity drives the evolution of CRISPR-based phage resistance

细菌生物多样性推动了基于CRISPR的噬菌体抗性的发展


(导读 过泽远)大约一半的细菌携带CRISPR-Cas适应性免疫系统的基因。在实验室条件下,细菌通常通过噬菌体受体的突变或缺失以此进化出噬菌体抗性。本文部分地解释了这种在体外和自然环境的生物复杂性的差异。当与其他大分一分彩类病原体共存时,这种细菌放大了与噬菌体受体突变相关的适应度权衡,从而有利于crispr抗性的进化。数据显示,自然环境中微生物群落的生物复杂性是CRISPR-Cas适应性免疫进化的重要驱动因素,对细菌的适应性和毒性具有重要意义。 [论文详细信息]



Heterogeneity in old fibroblasts is linked to variability in reprogramming and wound healing

衰老成纤维细胞异质性与重编程和伤口愈合的变异性有关


图片来源:nature.com


(导读 阿金)本研究对年轻和老年小鼠成纤维细胞培养进行多组学分析,发现老年小鼠中活化成纤维细胞比例与离体培养中重编程效率相关,分泌的炎性细胞因子发挥重要作用。老年小鼠在体伤口愈合速度也具有变异性,测序发现愈合快和慢的老年小鼠中具有炎性细胞因子表达和信号不同的细胞亚群。该结果表明成纤维细胞组成和细胞因子比值的变化驱动在体和离体变异性的产生。 [论文详细信息]



A glucose-sensing neuron pair regulates insulin and glucagon in Drosophila

果蝇中调节胰岛素和胰高血糖素的葡萄糖感受神经元对


(导读 郭怿暄)本研究从果蝇大脑中发现一对具有分叉轴突的葡萄糖感受神经元。一个轴突分支投射到胰岛素生成细胞促进果蝇胰岛素样肽2(dilp2)释放,另一轴突延伸到AKH生成细胞抑制果蝇胰高血糖素类似物AKH分泌。内部能量状态可对轴突分支进行突触重塑。沉默这些神经元使得果蝇无法对葡萄糖应答并分泌dilp2,无法抑制心侧体AKH分泌,导致高血糖,即糖尿病的特征。[论文详细信息]



VISTA is an acidic pH-selective ligand for PSGL-1

VISTA是PSGL-1的酸性pH选择性配体


(导读 阿金)CTLA-4及PD-1等抑制性免疫协同受体导致癌症患者的T细胞功能障碍,但其他信号轴如何使肿瘤具有T细胞免疫抗性尚不清楚。本研究报道一种T细胞激活抑制蛋白VISTA,在如肿瘤微环境的酸性pH下能抑制T细胞。VISTA胞外域边缘组氨酸介导和共抑制受体PSGL-1的结合。该研究发现VISTA可能引起抗肿瘤免疫抗性的机制,以及pH参与免疫协同受体的作用。[论文详细信息]



Stabilization of chromatin topology safeguards genome integrity

染色质拓扑结构的稳定保障基因组完整性


(导读 郭怿暄)哺乳动物细胞出现DNA双链断裂(DSBs)时可利用相邻染色质保护DNA末端免遭过度切除。本研究利用超分辨率显微镜发现DSB后53BP1聚集在与TAD序列共位的紧凑染色质上,RIF1结合到TAD边界,二者交替分布将单个DBS位点附近几个TAD大小结构稳定为有序环形排列。去除53BP1或RIF1均会破坏该排列,导致DSB两侧染色质去压缩,染色质间空间减小,DNA修复蛋白异常扩散,DNA末端过度切除。[论文详细信息]



Metabolic regulation of gene expression by histone lactylation

组蛋白乳酸化作用对基因表达的代谢调控


(导读 阿金)Warburg效应中的乳酸在生理和疾病中的非代谢功能仍不明。本研究发现组蛋白中赖氨酸残基的乳酸化作为表观遗传修饰,促进染色质水平的基因转录。细菌感染诱导的M1巨噬细胞中,内源性“乳酸时钟”打开伤口愈合相关基因(如Arg1)的表达开关以维持体内稳态。因此,该研究结果有助于深入了解乳酸功能及组蛋白乳酸化在感染及癌症等生理病理情况下的作用。[论文详细信息]



Structural basis of species-selective antagonist binding to the succinate receptor

物种选择性拮抗剂与琥珀酸酯受体结合的结构基础


(导读 阿金)三羧酸循环中间体琥珀酸参与代谢过程,并在线粒体活性氧的稳态中扮演了至关重要的作用。本研究报道了大鼠SUCNR1与非活性构象的胞内结合纳米抗体形成复合物后的高分辨率晶体结构,确定了物种选择性拮抗剂结合的关键残基。分析结果将促进基于结构的药物研发,并且有助于进一步阐明SUCNR1在体外和体内的功能。 [论文详细信息]



物理学

Physics


Quantum supremacy using a programmable superconducting processor

可编程超导处理器的量子优越性


图片来源:google.com


(导读 刘奇) 量子计算机基本的挑战是建造一个可在指数级计算空间中运行量子算法的高保真处理器。本研究使用可编程超导量子位处理器,在53个量子位上创建量子态。本研究利用的Sycamore处理器采样一量子电路样例一百万次需~200秒,同等任务下,最先进的超算需要~10000年。运算速度的显著提升是量子优越性在这一特定计算任务中的实验性实现。 [相关报道:谷歌登上Nature封面展示量子霸权,200秒=超级计算机苦干10000年!]



Topologically enabled ultrahigh-Q guided resonances robust to out-of-plane scattering

拓扑保护下散射鲁棒的超高品质因子导模共振态


(导读 阿金)光学谐振器具有限制光的能力,但其性能往往受到面外散射损耗的限制。本研究从理论上提出,并实验证明了一类在光子晶体平板上的导膜共振,其面外散射损耗受到拓扑特性的强烈抑制。利用这种共振,研究大分一分彩员获得了比标准设计高的质量因子,这种增强对所有样品都呈鲁棒性。该研究为探索系统中的拓扑光子学提供了思路。 [论文详细信息]



化学

Chemistry


An antiaromatic-walled nanospace

反芳香性壁纳米空间


(导读 阿金)过去几十年封装纳米空腔的分子笼广泛应用于分子的识别、分离、稳固和促进特殊化学反应。本研究展示一种反芳香族壁纳米空间的结构,该纳米空间位于由四种金属离子和六个相同反芳香族壁自组装的分子笼内。计算表明,环绕该纳米空间的反芳香基团磁效应相互增强。该分子笼可以做NMR移位试剂,有助于进一步探究反芳香族环境对纳米空间的影响。[论文详细信息]



Site-specific allylic C–H bond functionalization with a copper-bound N-centred radical

铜结合N中心自由基促进位点特异性烯丙基C-H键官能化


(导读 阿金)碳氢键选择性官能化方法是强大的合成工具。本研究报道一种铜催化复杂烯烃位点专一和对映选择性烯丙基C-H氰化,其中Cu(II)结合氮(N)中心自由基在实现精确的位点特异性HAT中发挥关键作用 。该方法可有效收集有立体结构需求、以及复杂天然产物和药物中的各种含烯烃分子。[论文详细信息]



其他


【Astronomy-天文】Identification of strontium in the merger of two neutron stars

两颗中子星合并中锶的鉴定


(导读 阿金)宇宙中比铁重的元素有一半由快中子捕获产生。本研究重新分析了千新星AT2017gfo的光谱数据,识别出中子捕获元素锶,检测到的中子捕获元素与两颗致密中子星融合相关,解释了中子星融合过程的快速捕获过程起源,并表明中子星由富含中子的物质构成。[论文详细信息]



【Geoscience-地球五分3d】Similar scaling laws for earthquakes and Cascadia slow-slip events

地震和卡斯凯迪亚慢滑移事件的相似比例定律


图片来源:pixabay


(导读 阿金)断层不仅会在地震中偶发性滑移,还会在瞬态无震蠕滑事件中发生慢性滑移。本研究基于2007年到2017年间卡斯凯迪亚慢滑移事件中的表面变形测量数据,发现与常规地震一样,慢滑移事件也符合类似的立方持续尺度定律,且遵从频率与震级之间的古登堡-里希特关系。研究结果表明慢滑移与常规地震受相同的动力特征影响。 [论文详细信息]