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Nature 一周论文导读

时间: 2020年01月14日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)



审校 棒冰 紫苏 咖喱 书牧 小象 小锅

制版 阿金


生物学

Biology


The water lily genome and the early evolution of flowering plants

睡莲基因组与开花植物的早期进化


图片来源:pixabay


(导读 王嘉媛)本研究报告了蓝色花瓣睡莲的409兆碱基基因组序列,该基因组和其他19个睡莲转录组显示了睡莲目全基因组复制事件,并可能与莼菜科共享。该重复保留的基因中有调节开花过渡和花朵发育基因的同源物。蓝色花瓣睡莲中ABCE基因同源物的广泛表达可能支持活跃早期被子植物同源ABCE转录模型。睡莲已经进化出诱人的花香和颜色,这是与MSE被子植物共有的特征,与花香相关的化合物和生物合成基因表明,它们与MSE被子植物的进化是平行的。[相关报道:张亮生课题组发表睡莲基因组和早期开花植物进化的重大研究成果]



RGF1 controls root meristem size through ROS signaling

RGF1通过ROS信号控制根分生组织的大小


(导读 阿金)植物干细胞微环境和根分生组织的大小通过细胞间相互作用和涉及肽激素、RGF1的信号传导网络来维持。了解RGF1对根分生组织发育的调节机制对了解干细胞功能至关重要。本研发现RGF1受体通路控制拟南芥根部发育区域中活性氧(ROS)的分布,且RGF1诱导转录因子1在介导RGF1信号传导中发挥核心作用。研究结果描述RGF1引发的信号传导级联,将该多肽与ROS的调节机制联系起来。[论文详细信息]



International evaluation of an AI system for breast cancer screening

对乳腺癌筛查AI系统的国际评估


(导读 郭怿暄)乳腺X射线筛查旨在乳腺癌早期发现,但结果解读受高假阳性和假阴性率影响。本研究开发出一种乳腺癌预测AI系统,可将英国代表性数据和美国富集数据中假阳性率分别降低1.2%和5.7%,假阴性率分别降低2.7%和9.4%。另一独立研究中,该AI系统的表现优于所有人类放射科医生。在双重判定模拟中,该AI的表现也毫不逊色,将二次判定工作量减少88%。[相关报道:谷歌AI协助乳腺癌筛查,误诊漏诊率均低于人类!]



Prevention of tuberculosis in macaques after intravenous BCG immunization

静脉注射卡介苗可预防猕猴结核病


(导读 郭怿暄)结核杆菌是全球因感染死亡的主要病原体。唯一防御方法为皮内注射卡介苗(BCG),但效果变异性较大。本研究发现给恒河猴静脉注射BCG相比皮内注射或吸入型给药诱导血液、脾、支气管肺泡和肺淋巴结产生更多抗原应答CD4和CD8 T细胞。肺间质组织中抗原应答T细胞亦诱导增加。接种半年后可为恒河猴提供保护。该结果为疫苗给予方式及临床开发奠定基础。[相关报道:《自然》给全人类带来新年礼物:一个简单改变,预防万年传染病效果更优秀!]



Mutations that prevent caspase cleavage of RIPK1 cause autoinflammatory disease

阻止capsase对RIPK1剪切的突变会引起自身炎症性疾病


(导读 王思菲)RIPK1是固有免疫信号通路中主要调节因子。本研究发现RIPK1杂合的错义突变D324N、D324H及D324Y阻止其被caspase剪切,导致“抗剪切RIPK1诱导的自身炎症综合征”。Ripk1-/-小鼠出生后死于系统性炎症,而Ripk1D325A/D325A小鼠在胚胎时期死亡。同时失去Casp8和Ripk3可完全避免其胚胎致死,但无法单独通过Ripk3或Mlkl的缺失来挽救。结果表明RIPK1被caspase剪切在胚胎发育中可抑制坏死性凋亡并维持终生的炎症稳态。[相关报道:周青/袁钧英/王晓川/俞晓敏合作揭示RIPK1切割位点变异可导致自身炎症疾病]



A dominant autoinflammatory disease caused by non-cleavable variants of RIPK1

一种由RIPK1无法剪切的突变体导致的显性自身炎症性疾病


图片来源:NHGRI


(导读 王思菲)本研究发现两个携带RIPK1(D324V和D324H)常染色体显性突变的家庭,患者有反复发烧及淋巴结肿。Caspase-8无法剪切RIPK1 D324突变体导致患者外周血单核细胞对RIPK1激活和TNF介导的凋亡及坏死性凋亡应答。表达突变体的小鼠胚胎成纤维细胞对RIPK1活化介导的凋亡及坏死性凋亡敏感,促炎症细胞因子分泌增加;而患者来源成纤维细胞RIPK1表达减少,活性氧下调,从而抵抗坏死性凋亡及铁死亡。[相关报道:周青/袁钧英/王晓川/俞晓敏合作揭示RIPK1切割位点变异可导致自身炎症疾病]



Metabolic heterogeneity confers differences in melanoma metastatic potential

代谢异质性使黑色素瘤具有转移潜能差异


(导读 郭怿暄)本研究发现黑色素瘤细胞MCT1转运蛋白的功能差异使细胞代谢不同、转移潜能不同。转移性黑色素瘤分为乳酸高效代谢和非高效代谢型。高效代谢瘤MCT1水平高,抑制MCT1可降低乳酸摄取,使循环黑色素瘤细胞消失,降低转移性疾病负担。抑制MCT1可抑制氧化戊糖磷酸通路,增加活性氧。抗氧化剂可阻断抑制MCT1对肿瘤转移的作用。同一黑色素瘤中MCT1高的细胞形成更多转移灶。[相关报道:乳酸如何促进黑色素瘤转移?]



Impaired cell fate through gain-of-function mutations in a chromatin reader

染色质阅读器中的功能获得突变导致细胞命运受损


(导读 阿金)组蛋白修饰在正常发育和人类疾病中发挥重要作用。蛋白“阅读器”的识别功能是介导组蛋白修饰的关键机制。本研究使用人类和小鼠细胞,发现在肾母细胞瘤ENL YEATS结构域中的热点突变通过赋予染色质募集和转录控制功能来损伤细胞命运的调控,ENL突变体诱导有利于癌前细胞命运的基因表达变化。研究结果揭示染色质阅读器结构域中热点突变的驱动作用。[相关报道:万里玲博士等揭示乙酰化组蛋白“阅读器”突变导致细胞命运异常]



Regulation of α-synuclein by chaperones in mammalian cells

哺乳动物细胞中分子伴侣蛋白对α-突触核蛋白的调控


(导读 阿金)帕金森氏病患者的神经退行性改变与α-突触核蛋白的聚集体相关。本研究表征了多种分子伴侣与α-突触核蛋白在体外和细胞中的相互作用,发现六个极为不同的分子伴侣均识别α-突触核蛋白中的同一个典型基序,该基序由N端和Tyr39周围的一个片段组成,与分子伴侣结合后可阻碍α-突触核蛋白的聚集。这些研究结果为帕金森氏病的治疗性干预提供了新的视角。[相关报道:真没想到,分子伴侣还能用来治疗帕金森病]



Field-resolved infrared spectroscopy of biological systems

用于生物系统的场分辨红外光谱


(导读 阿金)在几轮红外激光激发下,振动激发的化学分子会发出相干电场,该电场可作为分子指纹表征分子身份。本研究利用该现象,开发了一种能在自然状态下识别复杂分子集合的宽带光学相干方法。该方法可以透射厚度为0.1毫米的完整生命系统。研究者在人类血清样品中对其进行了验证。该技术有望改善分子灵敏度和分子覆盖率,从而探测实际世界中复杂的生物和医学参数。[论文详细信息]



材料注册新宝GG

Materials Science


Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice

二维六角形冰的边缘结构和生长的原子尺度成像


图片来源:choice.npr.org


(导读 阿金)表面和低维冰上水冰层的形成和生长是常见现象。本研究通过一氧化碳针尖修饰的非侵扰式原子力显微镜实现生长在金衬底上的二维双层六角形冰边界结构的实空间成像。研究人员发现二维冰的边界由锯齿状边界和扶椅状边界构成,并且在边界上捕获了冰生长过程中的中间态结构。研究结果改变了人们对传统双层六角型冰相的认识。[论文详细信息]



Confinement of atomically defined metal halide sheets in a metal–organic framework

在金属-有机框架中限制原子级轮廓分明的金属卤化物薄片


(导读 阿金)通过限制无机结构的维度,尺寸和形状依赖特征将纳米材料和块状固体区分开来。本研究在金属-有机框架内实现多齿配位环境,以便在多孔晶体载体中稳定离散的无机团簇。实验通过六个螯合联吡啶连接基外围配位展示了原子定义的溴化镍(II),氯化镍(II),氯化钴(II)和氯化铁(II)的限域增长。结果表明设计金属有机框架的孔隙环境可精确控制无机团簇的大小,结构和空间排列。[论文详细信息]



物理学

Physics


Localization and delocalization of light in photonic moiré lattices

光子莫尔晶格中的光局域化与离域化


(导读 阿金)本研究在实验条件下制备出二维光子莫尔晶格,用于探究具有不同基本几何性质下的结构转变。观察到固有线形晶格中的光局域化,并通过使用不同莫尔模式,成功展示了光的二维局域化-离域化转变。该结果证明莫尔晶格是一种调控光模式属性的有效工具,有助于探索周期性-非周期性相变和二维波包物理现象。[论文详细信息]



Inverse transition of labyrinthine domain patterns in ferroelectric thin films

铁电薄膜中迷宫结构域图案的逆转变


(导读 阿金)高度简并冰冻状态可让材料发生罕见的反演对称性破坏现象。本研究发现在亚临界淬火后,Pb(Zr0.4Ti0.6)O3超薄膜中铁电畴的非平衡自组装形成迷宫式图案,并具有曲折的条纹畴。这种高度简并的迷宫相随温度升高,经历逆转变。结果证明通过在铁电薄膜中实现根本上的新设计原理和拓扑上增强的功能,可在当前领域和基于域壁的技术之外,使用许多自构图状态及其所体现的各种拓扑缺陷。[论文详细信息]



其他


【Astronomy-天文学】Spectroscopic confirmation of a mature galaxy cluster at a redshift of 2

红移为2的成熟星系团通过光谱得到确认


(导读 刘奇)红移z=2处的进化星系团,可回溯至104亿年。此前星系团XLSSC 122被检测为微弱X射线源。本研究报告了XLSSC 122的光谱观测结果,以1.98的平均红移识别了37个成员星系,用光度学确定了平均无尘恒星年齢为29.8亿年。该结果证实XLSSC 122为非常成熟的星系团,其成员星系既有进化恒星群,也有构成星系内介质的高热富金属气体。[相关报道:寻找第一缕星光]



【Geoscience-地球注册新宝GG】The past and future of global river ice

全球河冰的过去和未来


(导读 阿金)地球三分之一土地上的河流会季节性结冰,而冰的形成改变了河道的水文、生态、气候和社会经济功能。本研究通过卫星观测发现全球河冰总面积在减少,全球地表空气温度每升高1°C,季节性结冰的时间就平均减少6.10 ± 0.08天。而使用4000张晴空Landsat卫星观测图像,观察到在过去的30年内全球平均面积下降2.5个百分点。研究结果表明全球河冰在减少,并预测本世纪末还会随着地表空气温度的增加呈持续性线性减少。[论文详细信息]



【Ecology-生态】Assessing progress towards sustainable development over space and time

评估时空上可持续发展的进展


图片来源:pixabay


(导读 阿金)为了响应全球挑战,193个国家通过了17个可持续发展目标(SDGs),而量化进程有助于追踪可持续性发展的全球进展。本研究研发并测试了量化进程的系统性方法,分析表明中国的SDG指数从2000至2015年实现全国性增长,每个省分的SDG指数都有增长,但具有时间和空间差异性。研究结果表明需要继续追踪全球范围内其他国家的SDG计划时空动态进程。[论文详细信息]