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Science 一周论文导读

时间: 2019年08月12日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校: 咖喱 书牧 紫苏 棒冰 小锅 邓卓 山村水郭 制版:阿金 生物学 Biology Laboratory mice born to wild mice have natural microbiota and model human immune responses 由野生小鼠代孕的实验鼠具有天然微生物


审校: 咖喱 书牧 紫苏 棒冰 小锅 邓卓 山村水郭

制版:阿金


生物学

Biology


Laboratory mice born to wild mice have natural microbiota and model human immune responses

由野生小鼠代孕的实验鼠具有天然微生物群,可作为研究人类免疫应答的模型


图片来源:pixabay


(导读 王思菲)本研究将实验小鼠C57BL/6胚胎植入野生小鼠中,产生的“wildlings”小鼠具有天然微生物群及病原体和C57BL/6遗传背景。Wildlings的细菌、真菌和病毒组对多个器官的免疫产生影响,肠道菌群使其对环境的适应性相比实验室小鼠高,并在两项临床前研究中模拟人类免疫应答表型。该结果表明具有天然微生物组和病原的模型可提高研究的可重复性,安全性及成功率。[相关报道:多元微生物组可建构更好的小鼠模型]



Substrate processing by the Cdc48 ATPase complex is initiated by ubiquitin unfolding

泛素去折叠化是Cdc48 ATP酶复合物处理其底物的初始步骤


(导读 王思菲)Cdc48 ATPase及其辅助因子Ufd1/Npl4能结合并处理多泛素化蛋白,使其能够被蛋白酶体降解,但Cdc48如何处理折叠状态下的底物仍未知。本研究报道Cdc48 ATPase和Ufd1/Npl4及多泛素化底物复合物的冷冻电镜结构。Cdc48复合物首先将泛素分子去折叠,泛素分子与Npl4结合并进入Cdc48分子机器中。这说明Cdc48底物的去折叠是从泛素分子的去折叠开始的。[论文详细细息]



The pigment-protein network of a diatom photosystem II–light-harvesting antenna supercomplex

硅藻光系统II-光捕获天线超复合物的色素 - 蛋白质网络结构


(导读 阿金)硅藻在全球初级生产力和碳生物地球化学循环中发挥重要作用。本研究报道中心藻纲角毛硅藻的光系统II-岩藻黄素和叶绿素a/c结合蛋白(PSII-FCPII)超复合物的冷冻电镜结构,发现该复合物由两个单体构成,每个单体有两个四聚体和三个单聚体FCPII围绕PSII核心,核心腔体表面包含五个外周放氧蛋白。该结果揭示硅藻中巨大的色素网络有助于高效的光能捕获、输运和耗散过程。[论文详细信息]



Somatic evolution and global expansion of an ancient transmissible cancer lineage

古代传染性癌症谱系的体细胞演化和全球扩张


(导读 阿金)犬传染性生殖道肿瘤(CTVT)是数千年前出现的癌症谱系,癌细胞在宿主间转移。本研究使用546个CTVT外显子构建出时间分辨的系统发育谱系,描述其全球扩张情况。由此识别出CTVT的高度环境特异性突变过程。CTVT几乎没有阳性选择,只有必要基因才能检测到阴性选择。研究结果解释长时间存在的CTVT因应诱变环境过程的变化,并表明中性遗传漂变是癌症长期演化的主要特征。[论文详细信息]



Hydraulic fracturing and active coarsening position the lumen of the mouse blastocyst

液体压力和活动性粗化定位小鼠囊胚腔


(导读 郭怿暄)小鼠胚胎中囊胚腔的形成打破胚胎对称性,使胚胎获得第一个对称轴,但囊胚腔的形成过程尚不明确。本研究发现压力液体的聚积使细胞间连接破裂,形成数百个微米级小腔,并最终合并为单个大腔,该过程类似泡沫粗化中的奥氏熟化。对嵌合突变小鼠胚胎中细胞间的液压进行调控,可控制囊泡腔的最终位置。[论文详细信息]



3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart

3D生物打印胶原蛋白,以重建人类心脏的组成部分


图片来源:Pixabay


(导读 刘奇)本研究基于自由可逆悬浮水凝胶包埋(FRESH)方法 提出了一种三维打印方法,可打印出20微米分辨率的胶原支架,细胞在其中填充生长后,可形成不同尺寸的人类心脏部件,如微小血管和三叶瓣等。FRESH -3D生物打印心脏可精确复制特定患者的解剖结构,人心肌细胞打印的心室表现出同步收缩、定向动作电位传播和收缩时外壁增厚等生理活动。[相关报道:《注册新宝GG》:打印一颗心!人造器官再现奇迹,注册新宝GG家打印出会跳动的心]



Contrasting genomic shifts underlie parallel phenotypic evolution in response to fishing

应对捕鱼行为,对比基因组变化揭示了鱼群表型平行演化


(导读 阿金)人类造成了自然界广泛的演化改变,但是我们对人类世中快速适应的基因组基础知之甚少。本研究追踪了实验鱼群中所有蛋白质编码基因的基因组变化,复制品系的对比分析表明平行等位基因频率发生变化,但是只有一超级簇基因的变化频率快速上升,主导了演化动态变化。因此平行表型变化掩盖了高度差异化的基因组来应对选择,也阐释了面对人类诱导的选择物种快速适应具有偶然性。[相关报道:在冷冻鱼的基因组内寻找答案]



Isochorismate-derived biosynthesis of the plant stress hormone salicylic acid

异分支酸衍生的植物应激激素水杨酸合成


(导读 阿金)植物激素水杨酸(SA)调控生物与非生物应激响应。而大部分病原体诱导的SA来源自异分支酸。本研究探究异分支酸在细胞区室转化为SA的具体位置和方式,发现在拟南芥中异分支酸的通路下游仅需要两种额外的蛋白质:转运蛋白EDS5和细胞溶质酰胺转移酶PBS3蛋白。研究结果表明最少仅需三个区室化蛋白可保护通路免受演化压力和病原体干扰。[论文详细信息]



Structure of the Cdc48 segregase in the act of unfolding an authentic substrate

解析Cdc48分离酶在解折叠底物蛋白时的结构


(导读 阿金)细胞机器Cdc48在多条生物通路中参与从细胞器或多亚基复合物中分离其蛋白质底物,但目前尚不清楚其具体机制。本研究解析了与衔接蛋白和天然底物形成复合物的Cdc48的结构,发现Cdc48的底物结合残基呈螺旋构象并贯穿两个ATP酶环的中央孔,以此与底物结合。该结果表明Cdc48和其他 AAA+ ATP酶统一的蛋白易位机制。[论文详细信息]



A proof of concept for structure-based vaccine design targeting RSV in humans

基于结构设计靶向人类RSV疫苗的概念证明


(导读 阿金)能够确定病毒表面蛋白质中和敏感性抗原表位原子级结构的技术是疫苗学革命性进步,将为疫苗研发带来全新方法。本研究在一期人类免疫原性数据中,发现靶向呼吸道合胞病毒融合糖蛋白(RSV F)融合前特异性表面的抗体在血清中的中和活性增加了10倍以上。该发现为基于结构的疫苗提供了临床概念证明,表明RSV疫苗的成功研发具有可行性。[论文详细信息]


材料注册新宝GG

Materials Science


Transcutaneous ultrasound energy harvesting using capacitive triboelectric technology

使用电容摩擦生电技术实现经皮超声能量收集


图片来源:Sang-Woo Kim


(导读 阿金)植入式医疗系统的主要挑战是需要可靠的电力输送。本研究使用超声波通过皮肤和体液输送机械能,并通过一种轻薄的植入式振动摩擦发电器进行有效的能量收集。研究人员成功在水中以166微库伦的速度给锂离子电池充电,在猪组织通过超声波能量传输电压和电流分别达到2.4伏和156微安。研究发现表明电容式摩擦电驻极体是第一个能够媲美压电的技术。[论文详细信息]



High thermoelectric cooling performance of n-type Mg3Bi2-based materials

n型Mg3Bi2基材料的高热电冷却性能


(导读 向菲菲) 热电材料有较大的Peltier效应,使他们在固体冷却应用方面具有吸引力。本研究报告了n型Mg3Bi2基材料,其品质峰值在350 K下为~0.9,与商业Bi2Te3–xSex材料类似,但更为便宜。用该材料和p型Bi0.5Sb1.5Te3制成的制冷器件,能在最热温度为350 K的一端,得到91 K的大温差。n型Mg3Bi2基材料是开发热电冷却应用理想的材料。[论文详细信息]


其他


【Physics-物理】Stabilizing halide perovskite surfaces for solar cell operation with wide-bandgap lead oxysalts

用宽带隙铅含氧酸盐稳定可用于太阳能电池的卤化物钙钛矿表面


(导读 王嘉媛)本研究展示了将卤化铅钙钛矿与硫/磷酸盐离子反应可将表面转化为不溶于水的铅(II)含氧酸盐,包覆的铅含氧酸盐薄层通过形成强化学键来增强钙钛矿薄膜的耐水性,也可通过钝化未配位的表面铅中心来降低钙钛矿表面的缺陷密度,以此可以有效地增加载流子复合寿命和转换效率。经过1200小时的老化试验后,该光电池样品的转换效率仅仅下降了3.2%。[论文详细信息]



【Astronomy-天文】A three-dimensional map of the Milky Way using classical Cepheid variable stars

基于经典造父变星的银河系三维地图


(导读 刘奇)银河系是一个条状螺旋星系,可通过其他星系中所见结构外推的不同示踪单元推断其物理性质,但示踪单元间的距离是通过间接测量的且和模型相关。本研究根据数千颗经典造父变星的位置和距离,绘制了一张三维的银河系地图,地图展示了银河系年轻恒星群的结构,并约束了银河系圆盘的弯曲形状。已观测到的造父变星分布可通过旋臂中一个恒星形成模型来重构。[相关报道:银河系的三维测绘]



【Geoscience-地球注册新宝GG】The geologic history of seawater oxygen isotopes from marine iron oxides

海洋氧化铁海水氧同位素的地质历史


图片来源:pixabay


(导读 刘奇)自太古代海洋沉积岩的氧同位素 δ18 O 增加了 ,因温度和流体 δ18 O 对岩石同位素的共同控制组成让解释变得较为困难。氧化铁沉淀实验揭示了一种弱温度依赖性的氧化铁-水氧同位素分馏,表明海洋沉积物 δ18 O 值长期上升主要是因为海水δ18 O 增加。18 O 富集可能来源于陆相沉积物覆盖增加、高低温地壳蚀变比例变化或这些与其他因素的综合作用。[论文详细信息]