使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 最新研究

Nature 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:小象 山村水郭 小锅 制版:阿金 生物学 Biology Wilderness areas halve the extinction risk of terrestrial biodiversity 荒野地区可将地球生物多样性的灭绝风险减半 图片来源:phys.org (导读 过泽


审校:小象 山村水郭 小锅

制版:阿金



生物学

Biology


Wilderness areas halve the extinction risk of terrestrial biodiversity

荒野地区可将地球生物多样性的灭绝风险减半 


图片来源:phys.org


(导读 过泽远)减少全球生物多样性丧失的速度是人类面临的一项重大挑战。本研究结合栖息地条件和物种组成的空间变化,对生物多样性的持久性概率进行建模,表明荒野地区是防止物种灭绝的缓冲地带,因此保留这些剩余的荒野地区对国际保护议程至关重要。鉴于如今非常高的全球荒野消失率,这些地区迫切地需要针对性保护,以确保生物多样性的长期持续。[论文详细信息]



Synaptic proximity enables NMDAR signalling to promote brain metastasis 

突触接近激活NMDAR信号促进脑转移 


(导读 郭怿暄)乳腺-脑转移(B2BM)是一种常见且极具破坏性的癌症,为何大脑是乳腺癌转移的偏好位点仍不清楚。本研究发现B2BM细胞与通过NMDARs谷氨酸配体激活的神经信号通路合作,在脑转移定殖模型中发挥关键作用,并与预后差相关。NMDAR激活在一些原发肿瘤中是自分泌,但人和小鼠B2BM细胞分泌谷氨酸不足,需要通过在肿瘤细胞和谷氨酸能神经元间形成伪三方突触来激活NMDAR信号。[论文详细信息]



Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression

谷氨酸能突触电流输入胶质瘤细胞驱动脑肿瘤恶化 


(导读 阿金)肿瘤微管链接构成的肿瘤细胞通信网络介导神经胶质瘤的发展,神经元活动也会促进胶质瘤细胞的恶化。本研究发现不同疾病模型和人类肿瘤中神经元和神经胶质瘤细胞之间的直接通信通道:突触前神经元和突触后神经胶质细胞瘤之间的功能性化学信号突触。该发现揭示了神经元和神经胶质瘤细胞之间生物学的直接突触交流,具有潜在临床意义。[相关报道:三篇Nature长文揭示脑瘤-神经元间形成突触结构以促进肿瘤生长]



Electrical and synaptic integration of glioma into neural circuits

神经胶质瘤的电和突触整合成神经回路 


(导读 阿金)高级别胶质瘤是致命脑癌,受神经元活动的调节,生长因子的释放促进肿瘤生长。本研究发现神经元和神经胶质瘤的相互作用包括AMPA受体依赖性神经元-神经胶质瘤突触之间的电化学通信。神经元活动还引起非突触活性依赖性钾电流,形成电耦合网络。该研究结果强调了胶质瘤增加神经元兴奋性和活动调节胶质瘤生长的积极反馈机制。[论文详细信息]



Structural basis of assembly of the human T cell receptor–CD3 complex 

人类T细胞受体CD3复合体装配的结构基础 


(导读 王思菲)αβT细胞受体(TCR)和CD3γε–CD3δε–CD3ζζ信号六聚体聚合,是T细胞发育和激活及对外来抗原产生免疫应答的关键。本研究报道人TCRαβ及CD3六聚体复合物的3.7Å分辨率冷冻电镜结构,包含TCR-CD3的完整胞外域及所有跨膜螺旋。TCR-CD3八聚体复合物以TCRαβ:CD3γε:CD3δε:CD3ζζ的1:1:1:1的化学计量比组装。此研究数据揭示TCR-CD3复合物组装的结构基础,为TCR触发活化提供线索,并为针对该复合物免疫疗法的合理设计提供基础。 [论文详细信息]



A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills

有螯状肢和原始鳃的中寒武纪节肢动物 


图片来源:Jean-Bernard Caron © Royal Ontario Museum


(导读 阿金)螯肢动物是庞大的节肢动物类群,对现代陆地生态系统有着显著的影响,但目前尚不清楚寒武纪大爆发期间该类群动物是否已存在。本研究在来自寒武纪中期的布尔吉斯页岩动物群中发现一种莫里森虫新物种,将包括螯肢动物的起源时间提到了5亿年前。莫里森口部前方有一对小型螯肢,而身体后部的附肢上则具有3片鳃状构造。[论文详细信息]



DDX3X acts as a live-or-die checkpoint in stressed cells by regulating NLRP3 inflammasome

DDX3X调节NLRP3炎症小体是应激细胞中的生死检查点 


(导读 王思菲)细胞应激可形成应激颗粒和炎性小体,二者使细胞获得相反命运。本研究发现应激颗粒蛋白DDX3X和NLRP3互作激活炎症小体。应激颗粒组装导致DDX3X被扣留,进而抑制NLRP3炎症小体激活。应激颗粒和NLRP3炎症小体竞争DDX3X分子以协调应激状态下固有反应的激活及后续的细胞命运决定。巨噬细胞利用DDX3X的可得性来处理应激信号,在促存活的应激颗粒和焦亡ASC斑点间进行选择。[论文详细信息]



α-Ketoglutarate links p53 to cell fate during tumour suppression

SLC19A1转运免疫反应环二核苷酸


(导读 阿金)野生型p53在细胞应激反应中积累,并调节基因表达改变细胞命运和肿瘤发展。但目前尚不清楚p53依赖性代谢改变如何限制癌症进展。本研究发现p53重塑癌细胞代谢,加强染色质和基因表达的变化,从而有利于癌前细胞的命运。胰腺导管腺癌(PDAC)的KRAS突变小鼠模型中恢复癌细胞中的p53功能,导致α-酮戊二酸(αKG)的积累。所有数据表明αKG是p53介导的肿瘤抑制效应因子。 [相关报道:p53决定肿瘤细胞命运或与α-酮戊二酸有关]



E-cadherin is required for metastasis in multiple models of breast cancer

E-钙粘蛋白是多种乳腺癌模型转移所必需


(导读 过泽远)RAG核酸内切酶在B祖细胞中通过将D段连接到JH段启动IgH V(D)J组装。在小鼠B祖细胞中,CTCF-结合因子 (CBE)- 在lgh的3’ 末端锚定染色质环区域,包含一个跨越5 ' CBE 锚定子 (IGCR1)、DH段和ragl –结合重组中心 (RC)的内部子域。RAG-调节的切割仅发生在两侧为互补重组信号序列的成对V(D)J段。本文展示了JH-23RSS的染色体定位规划了RC-结合 RAG对上游染色质3igh子域的线性扫描,这种聚焦RAG目标与驱动染色质通过RC-结合RAG的环路挤压过程相应障碍有关。[相关报道:张昱博士揭示染色质环挤出过程在V(D)J重组中的重要作用]



eIF5B gates the transition from translation initiation to elongation

eIF5B控制着从翻译启始到延伸的过渡 


(导读 郭怿暄)真核细胞核糖体从翻译启始到延伸的转换机制尚不明确。本研究利用离体单分子荧光显微镜方法实时观察纯化的酿酒酵母翻译启始末期及向延长转换的过程。发现真核系统中转换速度相对大肠杆菌慢,由核糖体亚基加入后真核启始因子eIF5B在80S核糖体上停留时间决定,抑制eIF5B GTPase活性可阻止eIF5B从80S上解离,抑制延伸,表明eIF5B的解离是翻译启始向延伸转换的检查点。 [论文详细信息]



Low-barrier hydrogen bonds in enzyme cooperativity 

实现《巴黎协定》长期温度目标的新方案逻辑


(导读 过泽远)许多蛋白质的协同作用和变构调节过程中,蛋白质效应器的结合通常导致蛋白质的结构转变,这种结构转变通过信号通路传播到遥远的位点,但信号来源和原子水平上的分子机制仍不清楚。本文报道了在多聚酶的协同作用过程中,观测到波动的低势垒氢键是重要的交换元件。这一发现提出了药物和酶设计的新原则,可以利用特定的残基序列有目的地引导远程通信,调节生物分子。 [论文详细信息]



地球科学

Geoscience


Deep learning for multi-year ENSO forecasts 

深度学习预测厄尔尼诺


图片来源:pixabay


(导读 刘奇)厄尔尼诺(ENSO)与区域性极端气候和生态系统影响有关,但提前一年以上预测ENSO仍是挑战。本研究使用深度学习的统计预测模型,首先基于历史模拟通过转移学习训练卷积神经网络(CNN),随后重新分析1871年至1973年的数据,最终该算法模型最多可提前一年半进行准确预测。该结果表明此CNN模型可用于预测ENSO事件及其相关复杂机制。 [论文详细信息]



Climate and air-quality benefits of a realistic phase-out of fossil fuels

实际逐步淘汰化石燃料有益于气候和空气质量


(导读 刘奇)河流纵剖面可反映流域演变史,因相关全球数据缺乏及岩性等可变影响,不易研究纵剖面气候特征及其发展机制。本研究提供了一个333502条河流纵剖面的全球数据集,并探索了不同气候带间整体纵剖面形状的差异,结果表明,河流地形表现出干旱特征,证明气候是流域演变的一级控制因子。[论文详细信息]



Kimberlites reveal 2.5-billion-year evolution of a deep, isolated mantle reservoir 

金伯利岩揭示了深部孤立地幔储集层25亿年的演化过程 


(导读 阿金)地球化学演化理论认为在过去45亿年里,地幔熔融物的连续提取形成了大陆地壳并产生了至少一个储集层。而金伯利岩有助于理解地球深层地幔的组成。本研究发现全球金伯利岩源自单一均质储集层的同位素组成,表明其统一的原始地幔来源,并且有至少25亿多年的进化史。该结果揭示存在一个长期、范围广泛的地幔储集层的历史演化。[论文详细信息]



物理学

Physics


Multivalent anions as universal latent electron donors 

多价阴离子作为潜在的通用电子供体  


(导读 阿金)低功函数电极可将电子有效地注入半导体器件中,但当功函数降至4eV以下时,电极会氧化,限制其在环境条件下的制造。本研究发现,当多价阴离子以小离子簇形式分散在基质中时,可以作为强大的潜在电子供体,同时能保持在环境条件下溶液中被处理的能力。研究人员使用聚芴核获得了2.4eV的超低有效功函数。该研究成功通过这些阴离子供体的聚合物电子注入层实现制备高性能的白光LED和有机太阳能电池。 [论文详细信息]



【Physics-物理】Quantum critical behaviour at the many-body localization transition

通过海森堡交换进行相干自旋态转移 


(导读 阿金)量子纠错为容错量子信息处理开辟了一条新道路。本研究通过自旋量子位阵列中的海森堡交换相互作用,在实验上展示了电子自旋态转移。通过精确控制半导体四重量子点阵列中电子之间的波函数重叠,生成了一系列相干SWAP操作,在不移动任何电子的情况下,在阵列中来回传输单自旋和纠缠态。该结果有助于基于自旋的量子计算机中多量子比特门和纠错的有效应用。 [论文相关信息]



Ultrahigh-pressure isostructural electronic transitions in hydrogen 

氢中的超高压同构电子相变


(导读 阿金)高压相变能将氢分子变为分子金属固体,最后变为原子金属,这些相被预测具有奇异的物理特性。本研究对固态氢在高达254GPa的压强下进行单晶X射线衍射研究,揭示其从I相到III相和IV相转变过程中的晶体学性质。发现高压下氢分子的保持六方密排(hcp)晶格结构,伴随各向异性的单调增加。该结果暗示两组分氢原子前体可能由高度扭曲的hcp布里渊区和分子对称性破裂引起的电子跃迁组成。[论文详细信息]



其他


【Chemistry-化学】A 16-step synthesis of the isoryanodane diterpene (+)-perseanol

Isoryanodane型二萜(+)-perseanol的16步合成


图片来源:nature.com


(导读 阿金)(+)-Perseanol是从热带灌木印度鳄梨中分离得到的一种isoryanodane型二萜,具有较强的拒食性和杀虫性。本研究报告了利用商业上可用的(R)-长叶薄荷酮进行16步合成得到isoryanodane型二萜(+)-perseanol,合成过程包括一个两步的环化过程,从易接近的环戊基构建模块快速组装出四环核。该研究表明聚合片段耦合并结合氧化策略,可以简洁地合成复杂和高氧化二萜天然产物。[论文详细信息]