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Science 一周论文导读

时间: 2019年10月08日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校: 小锅 邓卓 书牧 山村水郭 制版:阿金 生物学 Biology Multiple sclerosis genomic map implicates peripheral immune cells and microglia in susceptibility 多发性硬化症基因组图谱提示外周免疫细胞和小胶质


审校:  小锅 邓卓 书牧 山村水郭

制版:阿金


生物学

Biology


Multiple sclerosis genomic map implicates peripheral immune cells and microglia in susceptibility

多发性硬化症基因组图谱提示外周免疫细胞和小胶质细胞的易感性 


图片来源:pixabay


(导读 王思菲)本研究分析了47,429位多发性硬化症(MS)患者及68,374对照的基因数据,建立MS遗传结构参考图谱,找到200个常染色体上主要组织相融复合体(MHC)区域以外的易感变异,1个X染色体变异及32个MHC延伸区域变异。易感基因涉及多条固有和适应性免疫通路。MS富集基因在人类小胶质细胞中高表达,提示这些基因可能参与靶向中枢神经系统自身免疫过程。 [论文详细信息]



The intestinal microbiota programs diurnal rhythms in host metabolism through histone deacetylase 3

肠道菌群通过组蛋白去乙酰基酶3(HDAC3)控制宿主代谢的昼夜节律 


(导读 陈欣桐)昼夜节律是哺乳动物新陈代谢的典型特征。本文表明小鼠的肠道微生物群通过诱导组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)的表达以控制宿主每日的代谢节律。该酶节律性的作用于核染色质,同步组蛋白去乙酰化,代谢基因的表达和营养摄取。该发现指出了微生物群控制宿主新陈代谢的关键机制,有助于新陈代谢规律的研究。 [相关报道:肠道菌群与生物钟]



Structural insights into TRPM8 inhibition and desensitization

通过结构揭示TRPM8抑制和脱敏 


(导读 郭怿暄)TPRM8离子通道是环境低温的首要感受器。本研究解析了无配体,与激动剂或钙结合的TPRM8的冷冻电镜结构,揭示了构象变化如何产生两种关闭和脱敏的非传导状态。还发现了配体结合口袋可容纳多种化学结构药物,解析了离子渗透通路,弄清了感受适应的重要机制。根据S4-S5连接处出现大规模重排提出了对于TRPM8及其他TRP通道调节的全新模型。[论文详细信息]



Maleness-on-the-Y (MoY) orchestrates male sex determination in major agricultural fruit fly pests

“ Y”上的雄性因子(MoY)调节主要农业果蝇害虫中雄性的确定 


(导读 过泽远)在昆虫中,性别决定信号是通过一个保守调控模块传递的。本文作者在农业害虫地中海果蝇(Ceratitis capitata)中发现了一个Y染色体相关的基因(MoY),该基因编码了一种对雄性果蝇发育很关键的小蛋白质。在XY胚中将MoY沉默或破坏会导致果蝇的雌性化,而在XX胚中过表达MoY则会导致雄性化。转化后的XY雌虫与XX雄虫杂交产生雄虫和雌虫,说明Y染色体可以由XY雌虫传播。实验证明MoY具有服务于开发更有效此类害虫防治工具的潜力。 [论文详细信息]



Spatiotemporal immune zonation of the human kidney

人类肾脏的时空免疫分区 


(导读 王思菲)本研究利用单细胞RNA测序解析了人肾脏时空免疫拓扑结构。揭示免疫基因在上皮呈解剖定位的表达模式。抗菌肽转录本仅在成熟肾盂上皮存在。组织驻留髓系及淋巴系免疫细胞网络在成熟和胎儿肾脏中均存在,产后获得促进抗感染的转录程序。上皮-免疫对话使抗菌巨噬细胞和嗜中性粒细胞位于肾脏易受感染区域。该结果概述了人肾脏免疫分区以应对感染。 [论文详细信息]



Chromosome errors in human eggs shape natural fertility over reproductive life span

人类卵细胞中的染色体错误塑造了生殖寿命中的自然繁殖力 


(导读 郭怿暄)染色体错误(非整倍性)会造成流产和先天疾病。本研究对9-43岁女性卵细胞的染色体分离进行追踪,发现非整倍性呈U型曲线。特异的分离错误具有不同的年龄依赖性,全染色体非分离事件与年轻女孩非整倍体增加相关,而着丝粒和更大范围cohesion蛋白丢失则使女性生育力受到年龄增长的限制。本研究解释了卵细胞中染色体错误决定了人类自然生育力的曲线。[论文详细信息]



Ultrasound imaging of gene expression in mammalian cells

哺乳动物细胞中基因表达的超声成像 


图片来源:Wikimedia Commons


(导读 郭怿暄)对整体生物中细胞过程的研究需要可以直接观察深层组织中细胞功能的手段。本研究引入哺乳动物听觉报告基因,通过对一个真核遗传程序进行工程编辑,可在表达该程序的细胞中产生气体颗粒,产生超声对比,从而可直接通过超声成像观察基因表达。该报告基因可用于观察体积密度低于0.5%的细胞,使活体动物中基因表达的高分辨率成像成为可能。 [相关报道:突破显微镜的局限,这套系统能看清体内基因表达!]



Unraveling the origin of chirality from plasmonic nanoparticle-protein complexes

揭示等离子体纳米颗粒-蛋白质复合物的手性起源 


(导读 阿金)等离子体耦合圆二色性是探测生物分子构象的有效方式。本研究应用单颗粒圆差分散射光谱结合电子成像和模拟技术,识别出等离子聚集体的结构手性和手性蛋白诱导的等离子体耦合圆二色性。并发现此类蛋白质的双重作用:手性传递和纳米棒的手性三维组装。了解这些因素为感知单个生物分子的手性提供了途径。 [论文详细信息]



Ongoing accumulation of plant diversity through habitat connectivity in an 18-year experiment

18年实验中通过栖息地连通性持续积累植物多样性 


(导读 过泽远)栖息地破碎化的危害和碎片区域连接的益处可能被显著低估了。本文作者通过一个大规模的、可复制的生物栖息地碎片化实验,发现239种植物在相连接的碎片栖息地相比未连接的片段区域年定植率高5%,年灭绝率低2%。在近20年后,连接碎片区域中物种数量增加了近14%。结果表明,相互连接的栖息地生物多样性值远大于以前估值。且不能在短时间尺度内有效评值,尽早连接栖息地才能实现这种效益的最大化。[论文详细信息]



材料注册新宝GG

Materials Science


High thermoelectric performance in low-cost SnS0.91Se0.09 crystals

低成本SnS0.91Se0.09晶体中的高热电性能 


(导读 阿金)许多热电材料都包含稀有或者有毒元素,所以研发低成本高性能的热电材料势在必行。本研究报道空穴掺杂的硫化锡(SnS)晶体中三段独立电子能带相互作用随温度的变化。这一行为导致有效质量和载流子迁移率之间的协同优化,并且通过引入硒(Se)来强化。该策略为优化热电性能提供另一途径,而高性能的SnS晶体亦向实现低成本的环保热电材料迈进了一步。 [相关报道:北航再发Science:高性能热电材料走向廉价与环保]



Superconductivity in the doped Hubbard model and its interplay with next-nearest hopping t′

掺杂的哈伯德模型中的超导性以及其与次近邻跳跃t'的相互作用 


(导读 阿金)证明哈伯德模型包含高温超导性仍具挑战。本研究报道在空穴掺杂浓度为12.5%的条件下四脚圆柱体上轻微掺杂哈伯德模型的大规模密度矩阵重整化研究,揭示出超导性、电荷密度波和自旋密度波序通过次近邻跳跃t’可调的微妙相互作用。研究结果表明,实现鲁棒长程超导性的途径需要去除掺杂哈伯德模型中绝缘电荷条带的稳定性。[论文详细信息]


物理学

Physics


A polarization-induced 2D hole gas in undoped gallium nitride quantum wells

未掺杂的氮化镓量子阱中极化诱导的二维空穴气体 


图片来源:Xiang Li/Cornell


(导读 阿金)高电导率的二维空穴气体是适用于氮化物P-沟道晶体管的理想材料。本研究在氮化铝上外延生长的氮化镓中观测到极化诱导的高密度二维空穴气体,表明这种空穴气体无需P型掺杂就能形成。测得的气体密度在低温下保持不变,并在已知宽带隙半导体中拥有最低P型薄层电阻。研究结果为探测宽带隙氮化物界面的价带结构和输运特性提供可能性。[论文详细信息]



Three-dimensional crystals of adaptive knots 

自适应结的三维晶体  


(导读 阿金)理论预测场中的结行为表现像粒子,但是实验中只发现其或以瞬态存在,或要求复杂的边界条件,且无法自组装成三维晶体。本研究介绍一种在手性液晶螺旋场中能量稳定的微米级结。当处在空间局域化且自由分散时,可自组装成具有开放和封闭结构的晶格。这些结具有鲁棒性,与主体介质在拓扑结构上有分别。模拟和成像揭示其内部结构和单个螺旋场结的拓扑性。[论文详细信息]



Probing Majorana neutrinos with double-β decay

用双β衰变探测马约拉纳中微子 


(导读 阿金)中微子作为马约拉纳费米子的特性使得无中微子双β(0νββ)衰变成为可能。GERDA合作项目操控纯锗探测器来研究锗76的0νββ。本研究在总暴露量为82.4千克/年的条件下,没有观测到任何信号,并且得出半衰期下限大于0.9 × 10^26 年。而在没有信号假设条件下,T^1/2 的灵敏度则为 1.1 × 10^26年。结合多种数据可得出对有效质量从0.07到0.16电子伏特的马约拉纳中微子的灵敏度。 [论文详细信息]



其他


【Astronomy-天文】A giant exoplanet orbiting a very-low-mass star challenges planet formation models

经典行星形成模型受到挑战 - 一颗巨型系外行星围绕一颗极低质量的恒星运行 


(导读 刘奇)核心吸积理论预测在低质量恒星周围大质量系外行星比气态巨星更常见。本研究通过光学和近红外径向速度观测确定了极低质量恒星GJ 3512周围的一颗巨星,最小质量为0.46倍木星,有一个周期为204天的偏心轨道,其高偏心率可能源自行星-行星相互作用。模拟结果表明GJ 3512行星系统挑战了公认的恒星形成理论,约束了吸积迁移率。吸积盘不稳定性对于行星形成的作用或许要更大。 [论文详细信息]