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Nature 一周论文导读

时间: 2019年08月26日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校:小象 小锅 小勺 棒冰 山村水郭 访冬 制版:阿金 生物学 Biology Exome sequencing of Finnish isolates enhances rare-variant association power 芬兰隔离种群的外显子组测序增强了发现稀有变异基因的


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审校:小象 小锅 小勺 棒冰 山村水郭 访冬

制版:阿金


生物学

Biology


Exome sequencing of Finnish isolates enhances rare-variant association power

芬兰隔离种群的外显子组测序增强了发现稀有变异基因的相关能力


(导读 阿金)复杂性状相关等位基因非常罕见使得外显子测序研究很难发现有害变异。芬兰北部和东部人口扩张明显,且相对隔离,有害等位基因频率升高。本研究对近两万个芬兰人进行外显子测序,分析64个临床相关的心脏代谢数量性状后,发现26个新的相关有害等位基因,其中19个属于芬兰个体特有或显著高于其他欧洲种群,地理聚集模式与孟德尔遗传病突变一致。[论文详细信息]



Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens

人类胎盘没有微生物组,但可能含有潜在病原体


图片来源:7ACTIVESTUDIO/ISTOCK/GETTY IMAGES PLUS


(导读 郭怿暄)妊娠并发症与胎盘是否存在细菌的相关性尚不清楚。本研究从大量发生并发症和正常妊娠的人类胎盘中并未发现细菌存在证据。细菌可能在分娩过程中获得或实验室试剂污染。但乙型链球菌例外,约5%的分娩前样本可检出阳性。该结果表明胎盘细菌感染不是导致妊娠不良结局的常见原因,人类胎盘不含微生物组,但胎盘是乙型链球菌的潜在感染位点。[相关报道:人类胎盘不具有微生物组]



Activation of PDGF pathway links LMNA mutation to dilated cardiomyopathy

PDGF通路激活介导了LMNA突变引发的扩张型心肌病


(导读 阿金)Lamin A/C (LMNA)是扩张型心肌病(DCM)最常见的突变基因之一。本研究发现患者特异性诱导性多能干细胞衍生的心肌细胞(iPSC-CM)表现出异常的钙稳态,导致单细胞水平心律失常。与同基因对照iPSC-CM相比,血小板衍生生长因子(PDGF)信号通路在突变iPSC-CM中激活。药物和分子抑制PDGF通路可减轻iPSC-CMs体外心率失常表型。表明PDGF通路激活触发LMNA引起的DCM,PDGF β受体可作为潜在治疗靶点。[相关报道:注册新宝GG家找到扩张型心肌病的药物靶点]



Plant cell-surface GIPC sphingolipids sense salt to trigger Ca2+ influx

植物细胞表面GIPC鞘脂感知盐分触发钙离子内流


(导读 阿金)盐度不利于植物生长、作物生成和全球食物安全,多余的盐分促进钙离子浓度增加。本研究使用基于钙离子成像的正向遗传筛选技术,分离出拟南芥突变体单阳离子诱导的 Ca2+ 增加1蛋白(moca1),MOCA1是盐诱导细胞表面电位去极化、钙离子渗入和波动、钠离子/氢离子逆向转运激活以及生长调节所必需。这种盐感应机制意味着质膜-脂质参与各种环境盐水平的适应,并可用于改善作物的抗盐性。[论文详细信息]



Modulation of cardiac ryanodine receptor 2 by calmodulin

钙调蛋白调节心脏兰尼碱受体2(RyR2)


(导读 阿金)高电导细胞内钙离子通道RyR2对于心肌的兴奋和收缩信号的耦合是必需的。本研究在八种条件下测定RyR2结构,揭示了人源钙调蛋白(CaM)对猪RyR2的调控机制,Apo-CaM和Ca2+-CaM结合到由柄、螺旋和中心结构域形成的细长裂缝中不同但重叠的位点。而RyR2上CaM结合位点的变化受控于Ca2+与CaM的结合。表明Ca2+-CaM是RyR2门控的调节因子之一。[论文详细信息]



Inhibition of bacterial ubiquitin ligases by SidJ–calmodulin catalysed glutamylation

通过SidJ-钙调蛋白催化谷氨酰化抑制细菌泛素连接酶


(导读 阿金)细菌SidE家族酶催化磷酸核糖基连接的丝氨酸泛素化,促进嗜肺军团菌的感染性。本研究发现SidJ是谷氨酰化酶,修饰SdeA单-ADP核糖基转移酶结构域中的催化性谷氨酸,从而阻断SdeA的泛素连接酶活性。SidJ人源apo-钙调蛋白结合的冷冻电镜结构揭示了这种异二聚体谷氨酰胺酶结构。结果揭示了SidE-钙调蛋白谷氨酰胺酶抑制SidE连接酶的机制,并为探索真核生物中未经研究的蛋白质修饰开辟了途径。[相关报道:专家点评Nature | 罗招庆/欧阳松应合作解析一种谷氨酸化修饰的新机制]



Regulation of phosphoribosyl ubiquitination by a calmodulin-dependent glutamylase

通过钙调蛋白依赖性谷氨酰化酶调节磷酸核糖泛素化


(导读 阿金)细菌病原体嗜肺军团菌通过Dot/Icm分泌系统递送的数百种效应蛋白调节宿主细胞功能,其中SidE家族的成员通过独特的磷酸核糖泛素化机制调控几种细胞过程。本研究证明SidJ通过诱导谷氨酸基团共价连接到SidE家族SdeA成员的E860氨基酸位点来抑制SidE的活性,并解析出包含AMP的SidJ-CaM复合物结构。该结果揭示了细菌致病性的调控机制。[论文详细信息]



CD24 signalling through macrophage Siglec-10 is a target for cancer immunotherapy

通过巨噬细胞Siglec-10的CD24信号传导是癌症免疫疗法的靶点


(导读 阿金)卵巢癌和三阴性乳腺癌是女性的致命杀手。癌细胞通过“别吃我”信号来躲避巨噬细胞。本研究表明CD24是卵巢癌和乳腺癌中的主要先天免疫检查点,肿瘤过表达CD24与巨噬细胞上的抑制受体Siglec-10相互作用,促进了免疫躲避。使用单克隆抗体阻断CD24-Siglec-10相互作用,促进表达CD24的肿瘤细胞被免疫细胞吞噬。以上数据表明CD24阻断有成为癌症免疫疗法的潜力。[相关报道:看你往哪儿逃!斯坦福注册新宝GG家找到癌细胞“伪装”机制,有望带来新型免疫疗法]



Dietary methionine influences therapy in mouse cancer models and alters human metabolism

甲硫氨酸的饮食控制可影响小鼠癌症模型的治疗及人体代谢


(导读 陈欣桐)特定的饮食干预能否影响常规癌症治疗中靶向的代谢通路仍不清楚。本文通过2个异种化疗耐药性RAS直肠癌模型以及1个小鼠放疗耐药性原位软组织肉瘤模型进行代谢组学分析,及一项人饮食控制实验发现:控制甲硫氨酸的摄入,可改变单碳代谢通路,进而影响癌症的治疗效果。这表明靶向饮食控制可特异性影响肿瘤-细胞代谢以调节多方面的癌症治疗效果。[相关报道:食疗抗癌?今日《自然》为您支招]



Intercellular interaction dictates cancer cell ferroptosis via NF2–YAP signalling

细胞间相互作用通过NF2-YAP信号传导决定癌细胞铁死亡


(导读 王思菲)本研究发现钙粘蛋白介导的胞间交互作用调节铁死亡。上皮细胞的E-钙粘蛋白通过激活胞内NF2及Hippo信号通路抑制铁死亡。抑制该信号通路使原癌转录共刺激因子YAP上调ACSL4及TFRC等铁死亡调节因子以促进铁死亡。抑癌基因NF2失活使原位小鼠模型的间皮瘤对铁死亡敏感。结果提示NF2-YAP信号通路中的恶性突变可预测癌细胞对铁死亡诱导疗法的反应性。[相关报道:姜学军/陈志南合作揭示癌细胞铁死亡分子机制]



天文学

Astronomy


A fast radio burst localized to a massive galaxy

发生在一个大质量星系的快速射线暴


图片来源:AUSTRALIAN ACADEMY OF SCIENCE


(导读 刘奇)一个重复快速射线暴 (FRB) FRB 121102定位在矮星系中,但其宿主星系和迄今为止不重复的FRB的距离尚未确定,不重复FRB须用大空间分辨率,可进行弧秒定位的干涉仪进行观测。本研究报告了一个快速射线暴FRB 190523,定位到几个弧秒范围,范围内有一个红移为0.66的大质量星系,该星系质量比FRB1121102大一千倍,但恒星形成率比其小一百倍。[论文详细信息]



The formation of Jupiter’s diluted core by a giant impact

由巨大的撞击形成木星的稀释核心


(导读 王嘉媛)本研究发现,一个巨型行星胚胎与原始木星间的一次足够能量的正面碰撞(巨大撞击)可能粉粹了其原始的紧凑核心,并将重元素与内部包裹层混合在一起。该过程模型所导致的内部结构,与稀释核心一致,持续了数十亿年。研究人员认为,这些碰撞在太阳系早期很常见,土星也可能发生过类似的事件,并导致了木星和土星之间的结构差异。[相关报道:它的核心,发生着一些意料之外的事情]



地球注册新宝GG

Geoscience


Committed emissions from existing energy infrastructure jeopardize 1.5°C climate target

现有能源基础设施排放威胁1.5℃气候目标


(导读 刘奇)化石能源基础设施持续增加已锁定未来碳排放量。本研究使用2018年现有化石燃料能源基础设施的详细数据估计排放的区域和行业模式、排放对运行寿命和规划的敏感度以及相关基础设施的经济价值,发现现有和拟建能源基础设施的排放量超过1.5℃温控目标下的碳预算,并提出成本最小化的基础设施提前退役方案。[论文详细信息]



Metamorphism and the evolution of plate tectonics

变质作用与板块构造的演化


(导读 刘奇)大陆地壳变质压力温度条件(T-P)随时间的全球分布变化可能反映地球构造过程的长期演化。本研究表明随地幔自新太古代的长期冷却,现代板块构造体系逐渐发展。通过统计变质T/P随时间分布估计双峰变质作用的出现时间,发现自新太古代以来变质T/P分布更宽且双峰更显,而自古远古代起变质T/P均值下降,表明现代板块构造作用始于古元古代。[论文详细信息]


物理学

Physics


Imaging magnetic polarons in the doped Fermi–Hubbard model

费米-哈巴德掺杂模型中磁极化子的成像


图片来源:nature.com


(导读 阿金)极化子是相互作用的多体系统中最基本的准粒子之一。本研究报告了费米-哈巴德掺杂系统中磁极化子的微观实空间表征,揭示了磁性相关局域减少导致的双占据子修饰,实验观测到的极化子特征与有限温度下有效弦模型一致,并证明双占据子的离域是极化子形成的必要条件。该结果推进了极化子间相互作用的研究,以及对极化子命运的微观探索。[论文详细信息]



Global entangling gates on arbitrary ion qubits

任意离子量子比特上的全局纠缠门


(导读 刘奇)单一运动模式可实现全局纠缠门,但单模方法难以拓展,而多模方案可扩展,但仅限于成对门。本研究通过调制激光场耦合多个运动模式,在多个171Yb+离子量子比特上实现全局纠缠门。并开发出一套对每个离子都能独立控制的系统,并获得达到四量子比特的Greenberger–Horne–Zeilinger态。该研究实现作为可扩展块的全局纠缠门,推动量子领域的可扩展全局方法研究。[论文详细信息]



Parallel entangling operations on a universal ion-trap quantum computer

通用离子阱量子计算机上的并行纠缠操作


(导读 刘奇)并行量子门的实现因潜在的串扰而变得复杂,特别是在由共模总线全连接的量子比特间。本研究报告了在一组全连接的171Yb+离子阱量子比特阵列中并行的两个量子比特纠缠门的实验结果,使用四深度量子电路在量子计算机上执行一位全加法运算。该研究方法将有助于加速量子电路和在离子阱量子计算机中实现容错的研究。[论文详细信息]