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Science一周论文导读

时间: 2020年03月17日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)

审校 小锅 棒冰 书牧 邓卓 山村水郭

制版 阿金


生物学

Biology


An atlas of the protein-coding genes in the human, pig, and mouse brain

人,猪和小鼠大脑蛋白质编码基因图谱


图片来源:人类蛋白质组官网


(导读 郭怿暄)大脑多样化的生理和复杂的细胞组成使其成为哺乳动物体内最复杂的器官。本研究对来自人、猪和小鼠大脑的十个主要脑区和多个亚区,利用转录组分析和基于抗体的图谱分析方法进行全面的分子解剖。分析找到区域性表达模式,并研究了三个物种间表达水平的异同。分析数据已经公布于Brain Atlas resource,可免费获取,有潜力应用于探索和比较大脑不同区域个体蛋白编码基因的表达。[相关报道:人、猪、鼠大脑蛋白质图谱问世,进攻人类注册新宝GG最后的新宝5]



ZGLP1 is a determinant for the oogenic fate in mice

ZGLP1是小鼠卵子生成命运的决定因子


(导读 郭怿暄)生殖细胞的性别决定对生殖细胞发育、有性繁殖至关重要。本研究发现转录因子ZGLP1在小鼠卵子发生程序和进入减数分裂发挥作用,位于骨形态发生蛋白下游,但不在视黄酸(RA)下游。ZGLP1过表达抑制Polycomb活性激活卵子生成程序,诱导体外原始生殖细胞样细胞(PGCLCs)分化为胚胎卵细胞,RA信号作用于卵子生成程序成熟化和PGC程序抑制。该结果为体外配子生成和生殖医学奠定基础。[论文详细信息]



Microenvironment mapping via Dexter energy transfer on immune cells

通过Dexter能量转移在免疫细胞上的微环境作图


(导读 王思菲)许多疾病的病理学可以通过局部分子网络或微环境来解释。因此,酶邻近标记平台被广泛应用于在亚细胞结构中定位更宽泛的空间关系。然而能高精准定位微环境的技术一直未找到。本研究报道了微环境定位平台,利用光催化卡宾生成来选择性地识别细胞膜上的蛋白质互作,称作MicroMap(μMap)。μMap发现活淋巴细胞中构成PD-L1微环境的蛋白质,并在免疫突触处被选择性标记。[论文详细信息]



A central master driver of psychosocial stress responses in the rat

大鼠社会心理应激应答的核心总驱动因子


(导读 王思菲)心理压力引发生理应答的机制未知。本研究发现社会心理应激信号从情绪相关的前脑区激活了VGLUT1-阳性的谷氨酸通路,该通路从前额叶皮层区的背足皮质和背腱膜(DP/DTT)到背内侧下丘脑(DMH)。基因剔除和光遗传学结果提示DP/DTT→DMH通路驱动对社会心理应激产生的产热、超热、心血管交感神经应答并介导对社会心理应激因子的逃避行为。DP/DTT可能成为治疗心身疾病的潜在靶标。[论文详细信息]



A neurodevelopmental origin of behavioral individuality in the Drosophila visual system

果蝇视觉系统中个性行为的神经发育起源


(导读 刘奇)大脑发育过程中不可遗传噪音如何作用于行为变化尚未充分研究。本研究用果蝇证明了大脑环路连线的随机变化和行为个性间的联系。背簇神经元(DCN)的视觉系统回路显示,自由行走果蝇的左右脑回路不对称性不可遗传,具有特异性,且控制朝向。不对称性越强,个体对视觉对象的定向越好。沉默DCNs消除了解剖学和行为间的相关性,而诱导DCN不对称可提高对象反应。[论文详细信息]



Replay of cortical spiking sequences during human memory retrieval

人类记忆提取时皮质尖峰序列的重放


图片来源:pixabay


(导读 刘奇)情节记忆编码和检索过程中人类单个单元活动如何在时间上组织仍未知。本研究发现人类皮层的波纹振荡反映了组织成记忆特异性序列的单个单元的脉冲活动。尖峰序列在记忆形成过程中反复出现,在成功的记忆提取过程中重放。数据表明,人类的情节记忆由特异神经活动序列编码,记忆回想涉及重置该活动的时间顺序。[相关报道:记忆的“昨日重现”,或取决于大脑“放电”模式]



Pervasive functional translation of noncanonical human open reading frames

人类非经典开放阅读框的普遍功能性翻译


(导读 刘奇)经典编码序列(CDSs)外的翻译普遍存在但功能未知。本研究利用基于CRISPR的系统性筛选策略找到数百个对细胞生长至关重要的非经典CDSs。其编码的微蛋白具有不同的细胞定位和特定结合蛋白,在人类淋巴细胞抗原系统中有数百个微蛋白存在。其中多个位于上游开放读码框编码的微蛋白可与同一信使RNA上编码的主要经典蛋白形成稳定复合物,揭示哺乳动物运用功能性双顺反子操纵子。[论文详细信息]



PE/PPE proteins mediate nutrient transport across the outer membrane of Mycobacterium tuberculosis

结核分枝杆菌PE / PPE蛋白介导营养物质的跨外膜转运


(导读 陈欣桐)结核分枝杆菌外膜缺乏转运小分子物质到细胞周质的典型孔蛋白通道。本文发现当脯氨酸-脯氨酸-谷氨酸(PPE)蛋白家族的PPE51突变后,细菌不能利用丙酰胺等营养物质,且对细胞壁组成部分phthiocerol dimycocerosate(PDIM)的减少有依赖性生长作用;响应镁离子和磷酸盐的PE/PPE基因簇突变株也有类似现象。这表明PDIM决定结核菌外膜的低渗透性,而PE/PPE蛋白是溶质特异性通道。[论文详细信息]



Sequencing metabolically labeled transcripts in single cells reveals mRNA turnover strategies

在单细胞中对代谢标记的转录本进行测序揭示了mRNA的周转策略


(导读 郭怿暄)哺乳细胞中mRNA水平可由生成和降解速率来调节。本研究开发出单细胞水平对代谢标记及已有未标记转录本进行同时定量的方法,确定了小肠干细胞在细胞周期及分化中转录本生成和降解速率,揭示其主要调控策略,这些策略在调控动态范围和基因表达准确性上产生明显效果。这一发现有助于理解在异质性群体中单个细胞如何塑造自己的基因表达动态变化。[论文详细信息]



材料注册新宝GG

Materials Science


Triple-halide wide–band gap perovskites with suppressed phase segregation for efficient tandems

相分离抑制以实现有效双峰的三卤化物宽带钙钛矿


(导读 王嘉媛)宽带隙钙钛矿太阳能电池易受到光致相分离和低开路电压的限制。本研究报告了使用三卤化物合金(氯、溴、碘)调节带隙形成1.67eV宽带隙钙钛矿顶部电池,使光载流子寿命和电荷迁移率提高了2倍。观察得到薄膜中的光诱导相分离也得到抑制,并且在60°C的最大功率点(MPP)运行1000小时后,顶部电池的降解小于4%,最终实现了27%的PCE。[论文详细信息]



Efficient tandem solar cells with solution-processed perovskite on textured crystalline silicon

在纹理化晶体硅上长溶液处理的钙钛矿得到高效串联太阳能电池


(导读 王嘉媛)本研究报告了将溶液处理的微米级钙钛矿顶部电池与完全纹理化的硅异质结底部电池相结合的叠层电池。为克服微米级钙钛矿的电荷收集的困难,将硅金字塔底部的耗尽宽度提高了三倍。并在钙钛矿表面锚固自限钝化剂1-丁硫醇从而增加扩散长度并进一步抑制了相偏析。最终钙钛矿硅叠层太阳能电池的功率转换效率达到25.7%且稳定性良好。[论文详细信息]


物理学

Physics


Single-atom vibrational spectroscopy in the scanning transmission electron microscope

利用扫描透射电子显微镜探究单原子振动光谱


图片来源:Kepaptsoglou, SuperSTEM


(导读 阿金)原子尺度缺陷能显著改变固体的局域振动响应以及其宏观属性。本研究使用高分辨率电子能量损失谱,展示了石墨烯中由单个硅杂质诱导的振动模式响应变化。理论计算与实验结果匹配,揭示了测量到的谱特征源于缺陷诱导的赝局部声子模式。该结果表明具有单原子灵敏度的电子显微振动谱具有较高应用潜力,适用于物理、化学和材料注册新宝GG等领域。[论文详细信息]



Topological structure and dynamics of three-dimensional active nematics

三维活性向列相的拓扑结构和动力学


(导读 刘奇)拓扑结构可有效描述多体系统非平衡动力学。本研究将可产生力的微管束分散在无源胶体液晶,形成三维有源向列相液晶。研究人员通过显微成像揭示出有源向列相液晶毫米尺度结构的时间演化过程。研究结果为分析各类体各向异性系统的非平衡动力学提供了一个可靠实验框架。[论文详细信息]



A scalable realization of local U(1) gauge invariance in cold atomic mixtures

冷原子混合物中局部U(1)规范不变性的实现


(导读 阿金)基础物理学定律指出,规范场介导带电粒子之间的相互作用,其中一个范例是基于U(1)规范对称性的电子-电磁场互作用的量子理论。本研究在一维空间中提出一个U(1)规范理论的可扩张量子模拟器。利用原子混合物不同粒子间的自旋交换碰撞,研究人员实现物质和规范场之间的规范不变相互作用。实验结果为连续规范理论的量子模拟搭建了一个重要平台。[论文详细信息]