使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 平台网址

Science 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 咖喱 邓卓 书牧 小锅 紫苏

制板 阿金


生物学

Biology


Massively multiplex chemical transcriptomics at single-cell resolution

单细胞分辨率大规模多重化学转录组学


图片来源:rna-seqblog.com


(导读 郭怿暄)目前的高通量化学筛选指标还比较粗放。本研究开发出sci-Plex方法,利用细胞核散列方法(nuclear hashing)在单细胞水平上定量测量细胞转录组对数千种独立干扰物的应答。利用该方法,研究者分析了三个癌细胞系对188种化合物的应答,在单次实验中分析了约5000个独立样品的约65万个单细胞转录组,揭示了不同细胞对不同家族和种类化合物响应的异质性。其中,对HDAC抑制剂的分析显示染色质是癌细胞重要的乙酸盐储存库。[相关报道:新技术,目击癌细胞在药物面前的“真面孔”]



A Kelch13-defined endocytosis pathway mediates artemisinin resistance in malaria parasites

Kelch13界定的内吞途径介导疟原虫对青蒿素的抗性


(导读 王思菲)对青蒿素及其衍生物(ARTs)的耐药性由疟原虫中Kelch13突变介导,但Kelch13在耐药性中的功能仍未知。本研究发现Kelch13蛋白所在的隔间中包括Kelch13在内的八种蛋白质失活后可使寄生虫对ART产生抗性。这些蛋白质为内吞宿主血红蛋白所必需。血红蛋白的降解产物活化ARTs。因此,Kelch13和相关蛋白的活性降低,减少疟原虫将血红蛋白内吞,进而降低ART活化,导致寄生虫的耐药性。[相关报道:抗疟疾神药青蒿素的耐药机制终于被发现,为解决耐药性指明方向]



Electrostatic control of photoisomerization pathways in proteins

蛋白质光异构化通路的静电控制


(导读 阿金)化学键的光异构化是光遗传学等方法的核心,这一过程受空间位阻和静电作用的竞争性控制。本文对光激活绿色荧光蛋白Dronpa 2中的静电学性质进行了系统研究,定量计算了空间位阻和静电作用对光异构化的贡献值;并阐述了静电作用介导化学发色团光异构化通路的具体机制,从而得到一个指导蛋白质设计的普遍框架。[论文详细信息]



Cooked starchy rhizomes in Africa 170 thousand years ago

17万年前在非洲煮过的淀粉状根茎


(导读 阿金)古代人无疑食用植物碳水,但缺乏保存完好的考古证据。本研究报道发现于南非边境洞穴内,至少170,000年前的烧焦根茎,通过与现代根茎进行形态和解剖比较将其鉴定为Hypoxis L.属。类似物种Hypoxis angustifolia Lam.在撒哈拉以南非洲和阿拉伯也门相对水密的地区扩散。在那些地区Hypoxis的根茎可以为流动人口提供可靠和常见的碳水化合物来源。[论文详细信息]



Evolution of carnivorous traps from planar leaves through simple shifts in gene expression

通过基因表达中的简单转变揭示扁平叶片到捕食陷阱的演变


(导读 阿金)叶片有扁平片状、针状,也有精巧的杯状陷阱。本研究对食肉植物丝叶狸藻(Utricularia gibba)的杯状叶(捕捉猎物的陷阱)进行研究,构建了叶芽中上叶片(近侧)和下叶片(远侧)区域中生长情况受基因活性调控的模型,该模型可以同时解释多种形状和大小的叶片的形成机制,并为叶片形状的多重演化起源提供见解。[论文详细信息]



Protein-coding changes preceded cis-regulatory gains in a newly evolved transcription circuit

新转录环路的演化中中蛋白质编码变化先于顺式调节的获得


(导读 阿金)转录调节因子的编码序列和被这些调节因子识别的顺式调节序列的变化都与转录环路的演化有关。本研究描述了真菌中新转录环路的演化通路,古老调节因子编码首先改变,随后数百万年中其未来受调基因的顺式调节序列发生变化。通过比较已获得编码改变但没有顺式调节位点的物种,发现编码变化是调节因子深度保守功能必需的,从而使调节因子激活形成新环路。[论文详细信息]



TTC5 mediates autoregulation of tubulin via mRNA degradation

TTC5通过mRNA降解介导微管蛋白的自身调节


(导读 郭怿暄)微管蛋白对细胞分裂、胞内转运和细胞形状至关重要。本研究发现TTC5是微管蛋白特异的核糖体相关因子,可溶性微管蛋白过量时诱导其mRNA发生共翻译降解。TTC5结合在核糖体出口通道附近,并与新生微管蛋白N端结合。TTC5突变无法与二者结合,导致微管蛋白无法自身调节,造成有丝分裂时染色体分离缺陷。该结果表明一类mRNA被能识别其新生多肽的特异因子靶定并降解。[论文详细信息]



Dendritic action potentials and computation in human layer 2/3 cortical neurons

人类第二三层皮质神经元中的树突动作电位和计算


(导读 刘奇)目前对活性树突的研究大都源于啮齿动物。本研究报道了对离体人类大脑第二和第三皮层的研究,发现了之前从未描述过的一类钙介导的树突动作电位(dCaAP)波形及其对神经元输出影响,在阈值水平刺激下其振幅最大,而刺激更强振幅则会衰减。dCaAPs可使个体皮质锥体神经元的树突对本需要多层网络分类的线性不可分输入进行分类。[相关报道:感知机搞不定逻辑XOR?Science新研究表示人脑单个神经元就能做到]


物理学

Physics


Oriented attachment induces fivefold twins by forming and decomposing high-energy grain boundaries

定向附着通过形成和分解高能晶界诱导五重孪晶


图片来源:pixabay


(导读 阿金)由五重孪晶结构畴组成的天然和合成纳米颗粒拥有独特属性。本研究结合高分辨原位透射电子显微镜与分子动力学模拟,证明通过重复定向附着3纳米金、铂和钯纳米颗粒发生五重孪生。研究人员在原子尺度揭示了两种五重孪晶的形成机制,这些机制由应变的积累和消除驱动。研究结果为控制多种材料的孪生结构和形态提供指导。[论文详细信息]



A single photonic cavity with two independent physical synthetic dimensions

具有两个独立合成维度的单光子腔


(导读 阿金)合成维度的概念可为规范势和拓扑物理学提供多样化平台。本研究将两个独立合成维度赋予单个环谐振器。该系统由一个短时调制的环谐振器组成,谐振器具有顺时针和逆时针模式之间的空间耦合。实验观察到在合成维度上进行的多种物理现象,包括自旋轨道耦合、磁场、自旋动量锁定等。结果证明高维度物理效应可以通过利用多个同时合成维的概念进行研究。[论文详细信息]



Absence of evidence for chiral Majorana modes in quantum anomalous Hall-superconductor devices

量子反常霍尔超导体装置中手性马约拉那模式的存在缺乏证据


(导读 阿金)量子反常霍尔效应绝缘体与s波超导体的耦合被预言可以产生马约拉纳手性模式。本研究分析了在量子反常霍尔绝缘体与超导体之间易于控制且表面透明的复合样品。当样品处于量子反常霍尔状态且有序磁化时,总能观测到双端电导率呈现半整数量子化。该实验为在量子反常霍尔超导样品中观测到的超导邻近效应提供了全面的认识。[相关报道:Science首次发表负面结果论文:消失的“天使粒子”]



Atomic manipulation of the gap in Bi2Sr2CaCu2O8+x

Bi2Sr2CaCu2O8 + x中间隙的原子操纵


(导读 阿金)对掺杂系统中的单原子调控可以帮助弄清掺杂物、结构缺陷和晶体学特征对局部电子态的影响。本研究使用扫描隧道显微镜尖端的局部电场对掺杂高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8 + x中的选择位点进行可逆操纵。结果表明当单个Bi原子在表面上移动时,与超导相关的光谱间隙可逆地变化多达15 meV。该模型指出了电场在CuO2平面引起局部电势的横向变化。[论文详细信息]



Evidence for dispersing 1D Majorana channels in an iron-based superconductor

在铁基超导体中分散一维马约拉纳费米子通道的证据


(导读 阿金)在凝聚态物理学中将马约拉纳费米子作为准粒子激发来实现的可能性令人兴奋。本研究报道在铁基超导体FeSe0.45Te0.55中晶体畴壁(DWs)的扫描隧道光谱测量。在移动了半个单位晶胞的晶格结构后,研究人员定位出畴壁,这些畴壁在超导能隙中具有有限的平坦态密度。研究数据与在近似拓扑材料中π相移畴壁分散马约拉纳态的观察结果一致。[论文详细信息]



On-chip integrated laser-driven particle accelerator

片上集成的激光驱动粒子加速器


(导读 阿金)介质激光加速器(DLAs)通过使用可见或近红外脉冲激光驱动加速器纳米结构,提供了一种经济有效的粒子加速器解决方案。本研究提出了一个波导集成DLA,该设计采用了光子逆向设计方法。通过比较测量的电子能谱和粒子跟踪模拟,研究人员推断在30微米以上的最大能量增益为0.915千电子伏特。该结果为完全集成的超大电子伏特级DLA提供了可能性。[论文详细信息]



Topological mechanics of knots and tangles

结和纠缠的拓扑力学


图片来源:Massachusetts Institute of Technology


(导读 阿金)结在生物和物理系统的动态变化中发挥基础作用,但人们对弹性结的拓扑结构和力学之间的相互作用仍知之甚少。本研究结合光力学实验理论和模拟来分析打结纤维在机械形变下的颜色变化。研究人员利用一个长距离铁磁自旋系统类比,确定了简单的拓扑计数规则来预测结和纠缠的相对机械稳定性。实验结果突出了扭转和扭曲在打结过程中的重要性,为复杂纠缠系统的控制提供了参考。[相关报道:新的数学模型揭示,如何才能打出最牢的结]