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Science一周论文导读

时间: 2022年02月10日 | 作者: admin | 来源: 未知
Science一周论文导读|2022年1月28日

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审校 小勺 阿金

制版 阿金


生物学

Biology


Amplification of human interneuron progenitors promotes brain tumors and neurological defects

人类中间神经元祖细胞的扩增促进脑肿瘤和神经缺陷


(导读 一晴)人类大脑的进化发展特征为大脑各区域的扩展。本研究发现人类特异的发育过程导致皮质发育畸形(MCD),这导致儿童发育迟缓和癫痫。研究人员构建结节性硬化症(TSC)的人脑类器官模型,并鉴定出一种特异的神经干细胞类型——尾端晚期中间神经元祖细胞(CLIP)。在TSC中,CLIP细胞过度增殖,产生过多的中间神经元、脑肿瘤和皮层畸形。而表皮生长因子受体抑制可减少肿瘤负担,为TSC和相关疾病识别潜在的治疗选择。


Nests of dividing neuroblasts sustain interneuron production for the developing human brain

具有分裂能力的神经干细胞巢式结构,能维持中间神经元的产生从而支持人类大脑发育


(导读 阿金)人类大脑皮层包含来自内侧神经节隆起(MGE)的抑制性中间神经元,目前尚不清楚如何产生足够数量的中间神经元以支持人类大脑。本研究发现人类MGE包含具有增殖能力的神经干细胞,其超微巢式结构和转录特征区别于其他人类MGE中的祖细胞。分析结果表明神经干细胞的巢式结构组织和持续的增殖为人类前脑中间神经元的扩展生成提供基本机制。


Structure-based discovery of nonhallucinogenic psychedelic analogs

基于结构发现非致幻迷幻类似物


(导读 一晴)针对人类5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)的药物多用于治疗神经精神疾病。然而,许多这类药物具有致幻作用。本研究介绍了5-HT2AR与致幻剂psilocin (裸盖菇素的活性代谢物)和d -麦角酸二乙胺(LSD),以及内源性神经递质血清素和非致幻致幻剂lisuride的复合物结构。除了典型模式外,5-羟色胺和psilocin还存在其他结合模式,使得迷幻药IHCH-7113和几种5-HT2AR β-抑制素偏置激动剂的设计成为可能,在小鼠中显示出抗抑郁样活性,但没有致幻作用。


The Blood Proteoform Atlas: A reference map of proteoforms in human hematopoietic cells

血液蛋白形态图谱:人类造血细胞中的蛋白形态参考谱图


(导读 一晴)人类生物学与蛋白质密切相关,但目前大多数测量方法不能精确确定选择性剪接序列或翻译后修饰。本研究展示了大约30,000种独特的蛋白形态主要结构,表达了来自21种细胞类型和人类血液和骨髓血浆的1690个人类基因。这一结果被收录在血液蛋白形态图谱(BPA)中,表明蛋白形态比相应的蛋白序列更能描述蛋白质水平的生物学,是更具体的分化指标。


Gametophyte genome activation occurs at pollen mitosis I in maize

配子体基因组在玉米花粉有丝分裂I期激活


(导读 阿金)开花植物在多细胞单倍体(配子体)和二倍体(孢子体)之间交替,花粉积极转录单倍体基因组,提供表型多样性。本研究使用等位基因特异性RNA测序调查单个花粉前体,跟踪玉米花粉中单倍体表达,在减数分裂后11天内观察到广泛的双等位基因表达,随后在花粉有丝分裂I期迅速且全面转换至单等位基因表达。该研究揭示了单倍体选择在花粉中发挥作用的时间。


Sequence specificity in DNA binding is mainly governed by association

DNA结合中的序列特异性主要受关联控制


(导读 郭怿暄)本研究建立了一个模型预测DNA结合蛋白的宏观相关与解离速率负相关。研究通过蛋白结合微阵列对数千种不同lac操纵子序列进行测试,并在单分子实验中对单个lac抑制子分子的动态变化进行观察,发现序列特异性主要有蛋白识别不同靶点的效率决定,识别不同靶点可能性的变异是微观解离速率变异的1.7倍以上。改变结合速率可有效降低蛋白停留在非靶点序列上的风险。


Magnetic stop signs signal a European songbird’s arrival at the breeding site after migration

磁场“停止标志”揭示欧洲鸣禽经迁徙抵达繁殖地


(导读 阿金)目前尚不清楚迁徙的鸟类如何知道何时该停止迁徙,又该停于何处。本研究使用近一个世纪的数据报告了地球磁场的轻微变化引导欧亚芦苇莺找到自己的繁殖地。鸟类在重新定位繁殖地点时,依赖磁倾角或地球磁场与地球表面之间的特定倾角作为“停止标志”。而出发前则会记住倾斜角度,作为返回时的单坐标“停止信号”。该结果揭示了先前曾未报告过的鸟类迁徙行为。


Antibody-mediated broad sarbecovirus neutralization through ACE2 molecular mimicry

通过 ACE2 分子模拟实现抗体介导的 sarbecovirus广泛中和


(导读 阿金)本研究分离并表征人类单克隆抗体S2K146,使用ACE2作为进入受体,广泛中和属于SARS-CoV-以及SARS-CoV-2相关的sarbecovirus进化。大部分直接结合S2K146的病毒残疾也参与与ACE2的结合。在感染SARS-CoV-2 Beta变体的仓鼠体内注射S2K146后,肺部病毒载量显著降低,使临床治疗的理想候选药物,其结合模式也为研发相关疫苗提供新思路。


Southeast Asian Dipterocarp origin and diversification driven by Africa-India floristic interchange

非洲-印度植物互换驱动东南亚龙脑香科的起源和多样化


(导读 阿金)由于缺乏可靠的化石记录,目前尚不完全清楚亚洲热带森林内起源于非洲-印度的古代高温被子植物谱系演化与多样性。本研究对非洲和印度的花粉化石展开古生物地理分析,结合分子数据和化石琥珀记录,发现在白垩纪中期,龙脑香科植物起源于热带非洲,在晚马斯特里赫特和古新世期间扩散到印度。而印度-亚洲碰撞进一步促进龙脑香科扩散至东南亚气候相似区域。结果揭示的扩散路径有助于解释东南亚温带被子植物家族的广泛分布情况。


Nitrogen recycling via gut symbionts increases in ground squirrels over the hibernation season

冬眠季节地松鼠通过肠道共生体进行的氮回收增加


(导读 郭怿暄)冬眠是哺乳动物利用代谢可塑性降低能量需求的方式,但降低饮食氮摄入的同时会破坏身体蛋白质平衡。本研究发现了冬眠期间地松鼠体内的肠道微生物群介导的尿素氮回收。溶尿菌将尿素氮转化为代谢物,被宿主吸收并重新进入松鼠的蛋白质库。在冬季末期尿素氮回收最强。该结果表明冬眠期间肠道微生物的功能,提示尿素氮回收可能同样在其他单胃动物的蛋白质平衡中发挥作用。


材料

Materials Science


Out-of-equilibrium criticalities in graphene superlattices

石墨烯超晶格中的不平衡临界现象


(导读 阿金)在热力学平衡态中,金属系统中的电流由费米能级附近分电子态携带,其填充能带对导电几乎没有贡献。本研究描述了石墨烯及其超晶格中的载流子分布远远没达到平衡态,此时填充能带开始发挥关键作用,出现临界-电流行为。临界行为随着电流速度达到费米速度而发展。不平衡状态的关键特征则是类似于超导体的电流-电压特征。结果表明这种行为可能常见于所有的石墨烯超晶格。


Constructing heterojunctions by surface sulfidation for efficient inverted perovskite solar cells

通过表面硫化构建高效的倒置钙钛矿太阳能电池异质结


(导读 阿金)倒置 (p-i-n) 结构钙钛矿太阳能电池(PSC)具有可靠的操作稳定性,可忽略的回滞现象和低温制造工艺。本研究报告一种表面硫化处理策略,通过富含铅的钙钛矿薄膜的表面硫化,为倒置太阳能电池构建了稳定的钙钛矿异质结。由此制备的倒置PSC器件表现出 >24% 的功率转换效率,具有 1.19 V的高开路电压和 0.36 V的低电压损耗。


Spin-orbit–driven ferromagnetism at half moiré filling in magic-angle twisted bilayer graphene

半莫尔填充的魔角扭转双层石墨烯中自旋轨道驱动的铁磁性


(导读 阿金)电子强相关和自旋-轨道耦合(SOC)对材料的电子特性影响深刻。本研究电子强相关和SOCI对魔角扭转双层石墨烯和二硒化钨晶体间原子界面上二维电子系统的影响,发现莫尔平带内的强电子相关稳定相关的绝缘态,而SOC将这些莫特样绝缘体转变成铁磁体。该发现为工程化改造扭转双层石墨烯和相系统中莫尔能带的拓扑特征提供新途径。


物理学

Physics


Quantum critical points and the sign problem

量子临界点和符号问题


(导读 阿金)“符号问题”(SP)是强相关物质模拟的基本限制。本研究表明,行列式量子蒙特卡洛(QMC)中的SP与量子临界行为存在定量关联。通过模拟若干具有临界特征的模型,研究人员根据赝能隙行为和异常超导性重新阐释了正方晶格上哈伯德模型的低平均符号。该结果为探索QMC模拟中的平均符号提供新途径。