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Nature一周论文导读

时间: 2020年03月24日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校 访冬 棒冰 小锅 小象 小勺 书牧 咖喱 制版 阿金 生物学 Biology Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar 缅甸白垩纪蜂鸟大小的恐龙 图片来源:nenow.in (导读 刘奇) 缅甸北


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审校 访冬 棒冰 小锅 小象 小勺 书牧 咖喱

制版 阿金


生物学

Biology


Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar

缅甸白垩纪蜂鸟大小的恐龙


图片来源:nenow.in


(导读 刘奇) 缅甸北部约有9900万年历史的琥珀中含骨骼包裹体有利于小型动物群软组织和骨骼学研究。本研究报道一保存完好的小型鸟状头骨,新物种命名为Oculudentavis khaungraae,为中生代已知最小的恐龙。该标本表现出小型化特征,多形成于岛屿,匙形巩膜骨表明其适应白天活动。本发现凸显了琥珀沉积物对脊椎动物体型研究的价值。[相关报道:起源9900万年前!邢立达等发现世界上最小的恐龙]



Recurrent interactions in local cortical circuits

局部皮质回路中的反复耦联


(导读 刘奇)编码不同类型信息的神经元混杂地分布在皮层上,阻碍了对单独子网络功能的探索。本研究结合光学操作和计算建模,对小鼠主动触觉辨别过程中可触性体感皮层2/3层的反复耦联功能进行了观测和建模。模型显示在反复刺激下,只有连接性增强的子网络会出现由扩张引发的感觉信号增强,破坏此类子网络中的少量神经元即可损害相关功能。[论文详细信息]



Decoy exosomes provide protection against bacterial toxins

 诱饵外泌体提供对细菌毒素的保护


(导读 刘奇)细菌病原体MRSA可分泌打孔蛋白α毒素。本研究证明感染发生时,ATG16L1和其他ATG蛋白可感知细菌DNA和CpG DNA,并诱导人及小鼠细胞分泌含有ADAM10的外泌体,这些外泌体可作为“诱饵”在细胞外结合毒素,从而保护宿主细胞。这是一种此前未知的防御形式。[论文详细信息]



A new coronavirus associated with human respiratory disease in China

与人类呼吸系统疾病相关的新型冠状病毒


(导读 郭怿暄)最近一种严重的呼吸系统疾病出现在中国湖北省武汉市。本研究对一名被武汉市中心医院收治的海鲜市场工作人员的支气管肺泡灌洗液进行宏基因组RNA测序,找到一种冠状病毒科的新型RNA病毒,本研究将其命名为WH-Human 1 冠状病毒(又名2019-nCoV)。对病毒完整基因组进行系统发生学分析,发现病毒与一组曾在中国蝙蝠中发现的SARS样冠状病毒最为接近(89.1%核苷酸相似性)。[相关报道:同日两篇《自然》新型冠状病毒论文:与SARS高度相似,或来源于蝙蝠]



A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin

与肺炎爆发相关的新型冠状病毒可能来源于蝙蝠


(导读 郭怿暄)自然宿主蝙蝠中存在大量SARS相关冠状病毒(SARSr-CoVs)。本研究发现并表征了导致中国武汉爆发人类急性呼吸综合征的新型冠状病毒(2019-nCoV)。该病毒与SARS-CoV共享79.6%序列,全基因组水平与蝙蝠的一种冠状病毒相似性达96%。对7个非结构保守蛋白结构域进行成对蛋白序列分析表明病毒属于SARSr-CoV种。多位患者血清可中和危重患者支气管肺泡灌洗液中的2019-nCoV。ACE2是2019-nCoV进入细胞的受体。[相关报道:新冠肺炎爆发与可能源于蝙蝠的新冠状病毒有关(石正丽组)]



Peripheral T cell expansion predicts tumour infiltration and clinical response

外周T细胞扩增可预测肿瘤浸润和临床响应


(导读 王思菲)本研究对不同类型癌症的单细胞RNA和T细胞受体深度测序,建立了肿瘤、正常周边组织和外周血中T细胞及T细胞受体谱。发现肿瘤、周边正常组织和外周血中均存在效应样T细胞的克隆型扩增,且有克隆型扩增基因特征的患者对抗PDL1治疗应答最好。应答患者肿瘤内T细胞由肿瘤外新鲜的非耗竭性替代细胞补充,提示存在持续肿瘤免疫循环,加速该循环与临床应答相关。[论文详细信息]



Glucagon stimulates gluconeogenesis by INSP3R1-mediated hepatic lipolysis

胰高血糖素通过INSP3R1介导的肝脂肪分解刺激糖异生


图片来源:pixabay


(导读 王思菲)本研究发现胰高血糖素(GCG)通过增加肝脂肪甘油三酯脂肪酶活性、肝脂解、肝乙酰辅酶A含量及丙酮酸羧化酶通量来刺激肝糖异生,同时也增加线粒体脂肪氧化。长期缓慢提高血浆中GCG浓度能增加肝脂质的线粒体氧化并逆转肝脂肪变性及胰岛素抵抗,但在肌醇三磷酸受体(Insp3r1)敲除小鼠中无法观察到此现象。该结果提示INSP3R1可作为逆转非酒精性脂肪肝及2型糖尿病的治疗靶点。[相关报道:逆转脂肪肝,预防糖尿病,《自然》为治疗肥胖引起的两大疾病指出新靶点]



Epigenetic therapy inhibits metastases by disrupting premetastatic niches

表观遗传学疗法通过破坏转移前微环境来抑制转移


(导读 阿金)癌症术后复发问题尚待解决,来源于骨髓的髓样细胞有助于转移前微环境的形成,但当前没有有效的干预措施防止转移前微环境的形成。本研究表明手术切除原发性肺癌、乳腺癌和食道癌肿瘤后,低剂量的辅助表观遗传疗法可作用于髓系衍生抑制性细胞(MDSC)的选择性,破坏转移前微环境并抑制肺转移的形成和生长。小鼠肺转移模型确认MDSC是切除原发肿瘤后转移前微环境形成的关键因素。该结果为癌症治疗提供有效的辅助策略。[论文详细信息]



DNA-PKcs has KU-dependent function in rRNA processing and haematopoiesis

DNA-PKcs在rRNA加工和造血过程中具有KU依赖性功能


(导读 阿金)DNA依赖蛋白激酶(DNA-PK)是真核细胞DNA双链断裂修复过程中经典非同源末端链接(cNHEJ)通路的重要因子。本研究使用小鼠模型揭示DNA-PK在rRNA的生物发生和造血过程中发挥意想不到的作用,失活的DNA-PKcs表达丧失了cNHEJ。DNA-PK自动磷酸化DNA-PKcs,在T2609而非S2056位点处阻断DNA-PKcs的磷酸化,导致18S rRNA加工中KU依赖性缺陷、破坏了造血细胞的整体蛋白合成。结果表明在核糖体生物发生过程中DNA-PK具有RNA依赖而cNHEJ非依赖的功能。[相关报道:查珊等揭示 DNA 修复蛋白 DNA-PK 复合体在核糖体 RNA 加工及造血中的新功能]



Structure of the M2 muscarinic receptor–β-arrestin complex in a lipid nanodisc

脂质纳米盘中M2毒蕈碱受体-β-抑制蛋白复合物的结构解析


(导读 阿金)受激动剂激活之后的G蛋白偶联受体会招募-β-抑制蛋白,此外β-抑制蛋白直接调控许多细胞信号传递通路诱导不同于G蛋白的细胞响应。本研究解析出重构在脂质纳米盘中β-抑制蛋白1(βarr1)与M2毒蕈碱受体复合物的冷冻电镜结构,该复合物呈现柔性互作的多模态网络结构;此外,βarr1 的c边缘结构与脂质双层结合。解析数据表明β-抑制蛋白和受体与磷脂双层的协同互作有助于其功能多样性。[论文详细信息]



Structure of the neurotensin receptor 1 in complex with β-arrestin 1

神经降压素受体1与β-抑制蛋白1复合物的结构解析


(导读 阿金)抑制蛋白与磷酸化的G蛋白偶联受体结合,阻止G蛋白偶联,从而触发受体内吞并影响各种下游信号通路,本研究解析出全长人神经降压素受体1(NTSR1)与截断的β-arrestin 1结合的复合物冷冻电镜结构,发现NTSR1的磷酸化是形成稳定复合物的关键,并识别出第三细胞内环和C端的磷酸化位点。研究发现强调了抑制蛋白-受体蛋白互作的保守方面和可塑性。[论文详细信息]



地球科学

Geoscience


Mass balance of the Greenland Ice Sheet from 1992 to 2018

1992年至2018年格陵兰冰原的质量平衡


图片来源:bbc.com


(导读 刘奇)格陵兰冰盖质量不平衡的程度和轨迹仍不确定。本研究比较并结合26个卫星测量的冰盖体积、流量和重力势的变化得出质量平衡一致估计。1992~2018年,格陵兰岛共损失39020±3420亿吨冰,造成平均海平面上升10.8±0.9毫米。融水径流增加导致1964±5650亿吨(50.3%)冰损失,剩下49.7%源于冰川动力不平衡加剧。IPCC预测到2100年全球海平面将比中间估值高70~130mm。[论文详细信息]



Ruthenium isotope vestige of Earth’s pre-late-veneer mantle preserved in Archaean rocks

太古宙岩石中保存的地球后增生期前地幔的钌同位素遗迹


(导读 刘奇)前晚期单板地幔同位素组成与现代地幔同位素组成不同才能确定前晚期单板钌(Ru)存在。本研究首次报告了格陵兰岛西南部始太古代超镁铁质岩石高精度、质量无关的钌同位素成分,比现代地幔值高22%,表明后增生前古太古代岩石已含大量Ru。数据弱化了先前的后增生限制,且与吸积期间有富挥发性物质从太阳系外输送到地球一致。[论文详细信息]



Recycling and metabolic flexibility dictate life in the lower oceanic crust

有机质的循环利用和新陈代谢的灵活性决定着下洋壳中的生命 


(导读 阿金) 下洋壳微生物及其对极端环境的应对策略相关研究尚属空白。本研究展示了有限不可预测的碳源和能量源决定生活在印度洋Atlantis Bank海底之下10-750米的低生物量微生物群落的生存策略。实验检测表明细胞密度极低时生物量分布和存活不均匀。研究进一步深入了解深成地壳中的微生物通过将能源与有机和无机碳资源相结合而在裂缝或多孔基质中生存的方式。[相关报道:拓展生物圈在地球圈层内部分布的下限——李江涛等揭示海洋岩石中的深部生命圈及其生存策略]



材料科学

Materials Science


Current-driven magnetic domain-wall logic

电流驱动的磁畴壁逻辑


(导读 阿金)基于磁畴壁的逻辑结构具备快速、高密度、非易失性和灵活设计等优点。本研究报告一种使用畴壁赛道执行全电子逻辑操作和级联的方法。研究人员利用界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的相邻磁畴壁间的手性耦合,制造可重构的NAND和NOR逻辑门,执行电流诱导的畴壁运动操作,并且级联若干NAND门,构建XOR和完整的加法器门。该结果为可扩展全电磁逻辑提供实用平台。[论文详细信息]



Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride monolayers on Cu (111)

铜(111)上晶圆尺寸的单晶六方氮化硼单层


(导读 阿金)超薄二维半导体层状结构材料在集成电路中一个关键挑战是避免相邻电介质中电荷散射和捕获位点的形成。本研究成功在Cu(111)薄膜上跨越两英寸C面蓝宝石薄片实现单晶六方氮化硼(hBN)的外延生长。所得的单晶hBN在底栅配置中作为界面层介于二硫化钼和二氧化铪之间,提高了晶体管的电子性能。该方法为制造晶圆尺寸单晶hBN用于二维电子学铺平道路。[论文详细信息]



In situ NMR metrology reveals reaction mechanisms in redox flow batteries

原位核磁共振计量揭示氧化还原液流电池中的反应机理


(导读 阿金)有机氧化还原液流电池是有潜力的储能技术,但寿命短,能量密度低。本研究报告两种原位核磁共振方法来研究氧化还原液流电池,适用于两种氧化还原活性电解质DHAQ和DBEAQ。研究人员测量了两个单电子对之间的电势差,量化了电子转移速率,确定了自由基阴离子上未成对自旋子的电子离域化程度。该技术有助于理解液流和其他电化学系统中的氧化还原过程。[论文详细信息]



物理学

Physics


Limits on gas impermeability of graphene

石墨烯不渗透性极限


图片来源:University of Manchester


(导读 阿金)本研究使用无缺陷单层石墨烯密封的小型单晶容器,证明石墨烯对多数气体具有不可透过性,检测精度比之前的实验提高了8-9个数量级。该实验可辨别每小时只有几个氦原子的渗透,除氢气外,该检测极限对其他检测气体(氖气,氮气,氧气,氩气,和氙气)都适用。该实验为二维材料的不透气性提供了重要参考。[论文详细信息]



Observation of the Kondo screening cloud

近藤屏蔽云的观测


(导读 阿金)到目前为止近藤云尚未被检测到,而近藤现象的物理存在尚有争议。本研究首次提供了长度延申几微米的近藤云实验证据。在实验装备中,近藤磁杂质在一个量子点中形成,并在一侧与一个准一维通道耦合,而通道内安置一个具有不同门限长度的法布里-珀罗干涉仪。实验结果揭示理论长度ξK是与近藤效应相关的唯一长度参数,而近藤云的长度在ξK内。[论文详细信息]



Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon

硅中单个高自旋核的电相干控制


(导读 阿金)核自旋是高度相干的量子体,通过磁共振进行控制和检测在多学科领域中得到了广泛的应用。本研究使用硅纳米电子器件产生的局域电场对单个123Sb核进行量子相干控制。实验结果揭示核电四极相互作用的纯电调制导致相干核自旋跃迁,自旋去相位时间为0.1秒,比耦合电子自旋来实现电子驱动获得的时间长几个数量级。[相关报道:一次实验室仪器爆炸,让诺奖得主58年前的设想成为现实]