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制版 阿金

Biology

Cyclic evolution of phytoplankton forced by changes in tropical seasonality

热带季节性变化驱动浮游植物的周期性演化

（导读 一晴）地球轨道变化影响全球气候周期，但其对演化的影响仍不明确。浮游植物颗石藻的化石残留在海洋沉积物中，十分丰富且能够保存其对环境变化的形态适应。本研究对高分辨率颗石岩数据分析表明，在过去280万年中，颗石藻形态演化受地球轨道偏心率影响。地球系统与海洋生物地球化学综合模拟结果显示季节受偏心率强烈调节，暗示其直接影响热带海洋年度周期性的生态位多样性。[相关报道：地球轨道变化影响颗石藻演化]

Spatial genomics enables multi-modal study of clonal heterogeneity in tissues

空间基因组学使组织中克隆异质性的多模式研究成为可能

（导读 一晴）肿瘤的发展由潜在的基因畸变以及肿瘤微环境的组成决定，量化这些因素的作用十分必要。本研究开发了一种可以精确测量基因组序列的空间位置和表型读数的新技术：slide-DNA-seq。这种方法可以从完整的组织切片中捕获并解析空间DNA序列，准确地保留了局部肿瘤的结构，并能够重新发现不同的肿瘤克隆及其拷贝数量的改变。该平台可用于量化细胞内外因素对基因表达、蛋白质丰度和其他细胞表型的影响。[相关报道：科学家开发新型测序技术，摸清肿瘤细胞的位置]

Building an allocentric travelling direction signal via vector computation

通过向量计算构建他物中心定向信号

（导读 阿金）许多行为任务要求数学向量的操控，但目前尚不清楚大脑的向量操作机制。本研究揭示果蝇大脑内部涉及目标定向导航区域——中心复合体执行向量运算的过程。首先研究人员描述了果蝇扇形体内的神经信号，随后阐明当移动角度和身体角度不同时，果蝇会适时更新空间感知。从而表征了执行自我中心到他物中心的坐标变换和向量加法以计算他物中心移动方向。该神经回路原理可推广至其他物种大脑。[论文详细信息]

Transforming representations of movement from body- to world-centric space

运动表征从身体中心空间转换至世界中心空间

（导读 阿金）当动物在空间环境中移动时，它的大脑接受来自运动指令和感知反馈信号的身体平移速度信息流。本研究表明这一计算过程发生在果蝇大脑扇形体内。研究人员识别出两类细胞PFNd和PFNv，它们共同编码果蝇行走时的平移速度和方向。在这些细胞中，速度信号从运动脑区获得，随方向信号而增强。随着时间推移，大脑表征从身体中心速度转变至世界中心坐标中的速度，并整合在一起，从而帮助大脑形成在环境中移动的路径记忆。[论文详细信息]

Local circuit amplification of spatial selectivity in the hippocampus

海马中空间选择性的局部回路放大

（导读 一晴）局部神经回路结构促进大脑皮层特征选择性的出现。本研究开发了一种体内电穿孔方法，以探究位置细胞与其微型回路的动态相互作用。在海马CA1区中发现一种局部回路机制：单个神经元中位置场的出现导致其突触前中间神经元子集的反向选择性发展，并在该位置招募功能偶联的位置细胞，传播到它所属的功能循环网络。因此，单个CA1神经元的空间选择性通过局部回路可塑性被放大，使有效的多神经元表征能够在不降低前馈输入结构的情况下灵活缩放环境特征。[论文详细信息]

Anatomically distinct fibroblast subsets determine skin autoimmune patterns

解剖结构上不同的成纤维细胞亚群决定皮肤自身免疫模式

（导读 阿金）皮肤作为物理屏障也是免疫界面，保护身体免受外部环境的伤害。本研究使用白癜风小鼠模型识别出一系列负责驱动模式化自身免疫活动的真皮成纤维细胞亚群，发现在白癜风皮肤的多种干扰素γ-应答细胞类型中，尤其需要真皮成纤维细胞，通过趋化因子来招募并激活CD8+细胞毒性T细胞。解剖结构独特的人类真皮成纤维细胞响应IFNγ时表现出趋化因子表达的内在差异。该结果强调了间充质亚群可作为治疗靶点来治疗自身免疫疾病。[论文详细信息]

Non-genetic determinants of malignant clonal fitness at single-cell resolution

单细胞分辨率下恶性克隆适应性的非遗传决定因素

（导读 阿金）目前对于导致肿瘤间异质性和恶性克隆适应性的非遗传机制知之甚少。本研究使用单细胞分析和谱系追踪调查了三种临床相关的急性髓性白血病小鼠模型的同基因克隆体，发现恶性克隆优势是细胞固有且可遗传的特性，通过抑制抗原呈递和分泌性白细胞肽酶抑制基因（Slpi）表达的增强得到促进。转录异质性的增加也是在不同组织和免疫微环境中实现克隆适应性的特征。所有数据提供基本思路理解恶性克隆适应性的非遗传转录过程，为治疗策略提供新信息。[论文详细信息]

ER proteins decipher the tubulin code to regulate organelle distribution

内质网蛋白解码微管蛋白编码以调控细胞器分布

（导读 阿金）细胞器沿着不同修饰的微管移动，建立并维持其适当分布和功能。本研究展示了三种膜结合的内质网蛋白，分别与不同微管蛋白群相互作：与CLIMP63结合中心体微管，KTN结合核周围多谷氨酸微管，以及p108结合谷氨酸化微管。敲除这些蛋白或者操控微管群和谷氨酸化状态导致内质网位置的显著改变，使其他细胞器重新分布。[论文详细信息]

Structure of pathological TDP-43 filaments from ALS with FTLD

来自具有 FTLD 的 肌萎缩侧索硬化症的病理性 TDP-43 细丝结构

（导读 领研网）肌萎缩侧索硬化（ALS）主要通过是否存在蛋白质TDP-43的聚集体来进行诊断。本研究利用冷冻电镜技术观察了两位ALS遗体捐献者大脑中的TDP-43聚集体，首次绘制出分子图像：均呈线类似双螺旋的丝状折叠结构，不同于其他神经退行性疾病如阿尔茨海默病中的淀粉样蛋白斑块。该结果为开发ALS的诊断和治疗措施奠定基础。[相关报道：渐冻症相关病理分子的结构被揭示]

Time-resolved structural analysis of an RNA-cleaving DNA catalyst

切割RNA的 DNA 催化剂的时间分辨结构解析

（导读 阿金）10-20脱氧核酶是最重要的催化活性DNA序列之一。本研究提供了所有原型10-23脱氧核酶明显状态的高分辨率NMR表征，并综合调查了其催化功能动力学和动态变化。催化前脱氧核酶-RNA复合物的结构和金属离子结合位点揭示了DNA介导催化的基础是活跃的分子架构、不同构象可塑性以及金属离子动态调控三者间的相互作用。结果为合理设计下一代脱氧核酶提供新思路。[相关报道：原子水平高时空分辨率DNA酶结构全解析]

Experimental evidence for recovery of mercury-contaminated fish populations

受汞污染的鱼种群恢复实验证据

（导读 阿金）人类活动排放的汞严重影响人类自身的健康。本研究展开了为期15年的全生态系统单因素实验，确定随着北方湖泊及其流域的汞添加量减少后鱼类MeHg浓度降低的幅度和时间，汞同位素以MeHg的形式越来越多融入食物网络。汞同位素添加停止后，湖中的汞含量减少约100%。而低营养级生物中标记的MeHg浓度减少91%，大体型鱼种群内的MeHg浓度也快速减少38-76%。[论文详细信息]

Astronomy

A stellar stream remnant of a globular cluster below the metallicity floor

低金属丰度的球状星团中恒星流残余

（导读 领研网）恒星喷射物质逐渐丰富后续有助于恒星形成的气体，使化学丰度最低的恒星系统形成早期宇宙的结构化石。本研究报告了对C-19恒星流的观测，其金属丰度不到太阳金属丰度的0.05%，结果表明该恒星流是迄今为止观测到的金属最贫瘠的球状星团潮汐残余，明显低于现有的金属丰度下限。[相关报道：金属丰度最低的恒星结构]

An early transition to magnetic supercriticality in star formation

恒星形成过程中向磁超临界状态的早期转变

（导读 阿金）磁场在星际物质演变和恒星形成过程中发挥重要作用。本研究检测到星前核L1544的磁场为+3.8 ± 0.3微高斯。类星体的塞曼测量的综合分析结果揭示了磁场从原子冷中性介质（CNM）转变至分子包层，而HI窄自吸收跟踪的分子包层处于磁性超临界状态。磁通量相对于物质的减少是恒星形成的必要条件，其出现时间早于经典理论预测的时间。[相关报道：“中国天眼”登上《自然》封面，解决恒星形成经典问题]

Physics

A 16-parts-per-trillion measurement of the antiproton-to-proton charge–mass ratio

反质子-质子电荷质量比的16 万亿分之一的测量值

（导读 阿金）粒子物理标准模型提出的一个公开问题是在观测到的宇宙中物质与反物质比例的失衡。本研究报告了质子/反质子电荷-质量比的最新比较值，其分数不确定性为16 万亿分之一。研究人员使用各种不同的测量方法和实验装置，最终得到的结果与基本的电荷-宇称-时间反演不变性一致。同时与先前测量值相比，精确度提升了4.3倍。[论文详细信息]

Crystallization of bosonic quantum Hall states in a rotating quantum gas

旋转量子气体中的玻色子量子霍尔态结晶化

（导读 阿金）强相关量子物质的核心是相互作用对动能的主导作用，而将相互作用与强合成磁场结合仍是玻色子量子气体实验中的挑战。本研究调查了朗道规范玻色子-爱因斯坦凝聚体在最低朗道能级中及其附近的纯粹相互作用驱动的动力学，观测到由磁转子凝聚驱动的自发结晶。增加云密度将该行为与开尔文-赫姆霍兹流体动力学不稳定平滑连接。在长时间内，凝聚体自组织成由条状涡旋分隔的液滴阵列，相互作用与磁力之间的平衡使其稳定下来。[相关报道：在实验室中，看见量子龙卷风]

【Chemical Engineering-化工】Drop-in fuels from sunlight and air

利用阳光和空气产生滴入式燃料

（导读 阿金）随着全球旅游和贸易的进一步发展，航空和船运贡献了近8%的全球人类活动二氧化碳排放量。本研究报告通过太阳驱动加工过程从水和二氧化碳生成滴入式燃料，使用聚焦太阳能辐射作为高温过程热源的热化学途径提供了相当高的产率和效率。该方法直接从空气中捕获水和二氧化碳，建立完整的热化学太阳燃料生产链。同时还讨论了将这些太阳能燃料推向市场的经济可行性和政策。[相关报道：空气变燃料？科学家如何化气为油]

【Geoscience-地球科学】Depressed 660-km discontinuity caused by akimotoite–bridgmanite transition

由秋本石到布里奇曼石相变引起的长达660千米的地面塌陷

（导读 阿金）上-下地幔边界的正常区域位于地表以下660公里的深度。本研究使用多面顶压机技术结合同步辐射X射线衍射技术确定了MgO-SiO2体系在1250-2085k温度范围内林伍德石的分解和秋本石-布里奇曼石相变的边界。林伍德石到布里奇曼石+方镁石的分解反应深度与地幔平均温度下的660公里的不连续面深度一致。秋本石到布里奇曼石的相变边界曲线大幅度向下弯曲，在低温下会变成负斜率陡坡，对应明显温度-压力相变关系。[论文详细信息]

【COVID-19-新冠】Pre-existing polymerase-specific T cells expand in abortive seronegative SARS-CoV-2

预先存在的聚合酶特异性 T 细胞在“流产”的血清阴性 SARS-CoV-2 中扩增

（导读 阿金）本研究假设预先存在的记忆性T细胞应答具有针对新冠病毒的交叉保护潜力，在体内扩增，快速控制病毒，清除感染。研究人员检测了多次核酸检测和抗体检测呈阴性的医护人员体内的新冠病毒反应性T细胞，发现他们拥有更强更多种特异性的记忆性T细胞，而且记忆T细胞的清除目标是表达了病毒“转录复制复合体”的受感染细胞。该新发现或将带来一种能预防多种冠状病毒的新疫苗。[相关报道：密接新冠却没有感染！这些医护人员体内藏着神奇的免疫力]