Science 一周论文导读 | 2019 年7月26 日




审校: 书牧 棒冰 小勺 小锅 邓卓 山村水郭

制版:阿金

封面制作:棒冰

来源:领研网


生物学

Biology


Stem cell differentiation trajectories in Hydra resolved at single-cell resolution

解析单细胞分辨率下水螅干细胞的分化轨迹

图片来源:Stefan Siebert, UC Davis


(导读 郭怿暄)成年水螅体可利用三种干细胞持续更新自身细胞,但相关遗传通路尚不明确。本研究分析了24985个水螅单细胞转录组,找到多种细胞状态的分子特征,重建各细胞种系的分化轨迹并找到发育轨迹相关的基因模块和潜在调节因子。该发现全面地绘制出了成年动物中所有发育种系的分子图谱以及神经系统基因表达图谱,为研究后生动物发育和神经系统提供宝贵资源。





T cell–mediated regulation of the microbiota protects against obesity

T细胞介导的微生物群调节可防止肥胖


(导读 王思菲)本研究发现年龄相关代谢综合征(MetS)发展中脱硫弧菌增殖及梭菌减少是肥胖相关的关键特征。抵抗疾病发生依赖T细胞,补充梭菌可逆转肥胖,但靶定梭菌的免疫球蛋白A和增加脱硫弧菌均抑制梭菌定植。肥胖宿主的脂质吸收增加,在无菌小鼠中定植梭菌可下调脂质吸收调控基因,减少肥胖。表明微生物群的免疫控制能保持限制脂质代谢的益生菌群以预防MetS。




The nucleolus functions as a phase-separated protein quality control compartment

核仁发挥相分离的蛋白质质控的作用


(导读 郭怿暄)核仁是否参与细胞核的蛋白质量控制尚不清楚。本研究发现应激状态下,哺乳动物组织培养细胞中折叠错误的蛋白质进入核仁的颗粒组分(GC)相,与核仁内NPM1等蛋白短暂结合降低其移动性,避免不可逆聚集。蛋白需要Hsp70从应激中恢复重新折叠并离开核仁。核仁储存错误折叠蛋白能力有限,过长应激导致核仁基质由类液相变为固相,失去可逆性,丧失质控功能。




Cryptic genetic variation accelerates evolution by opening access to diverse adaptive peaks

隐秘遗传变异通过开放对不同自适应峰路径来加速演化


(导读 过泽远)隐性遗传变异可以促进种群的适应性进化。为了阐明其潜在的遗传机制,本文利用大肠杆菌的定向进化来积累黄色荧光蛋白种群变异体,然后将这些蛋白进化为绿色荧光新表型。尽管两者基因型趋同,具有隐性变异的群体具有更大的多样性和更高的适应度。通过积累中性或有害突变,打破了适应性突变产生顺序的限制,隐性变异为适应性基因型开辟了道路。




Resetting histone modifications during human parental-to-zygotic transition

在人类胚胎亲本-合子转换期间重置组蛋白修饰


(导读 郭怿暄)组蛋白修饰调控基因表达和发育。本研究发现人类卵细胞中允许H3K4me3在启动子上以经典模式标记,合子基因组激活前(pre-ZGA)胚胎于受精后,CpG富集调控区广泛分布H3K4me3,而抑制性标记H3K27me3被全面清除。ZGA时,CpG富集调节区变为激活或抑制状态,继而发育基因恢复H3K27me3。结合转录组数据找到早期谱系特异性转录环路和非对称H3K27me3模式,揭示了人类亲本-合子的表观遗传转变。




A cytosine deaminase for programmable single-base RNA editing

用于可编程单碱基RNA编辑的胞嘧啶脱氨酶


(导读 郭怿暄)可编程RNA编辑可以对RNA进行可逆重编码,用于研究和疾病治疗。本研究基于前有A-to-I RNA编辑方法,开发出一种C-to-U的RNA编辑器(RESCUE)。RESCUE将可作为RNA编辑突变靶点的数目翻倍,且可实现磷酸信号相关残基的调节。研究将RESCUE应用于驱动β-catenin激活和细胞生长。同时它还保留A-to-I编辑活性,可实现C-to-U和A-to-I复合编辑。




Targeting a ceramide double bond improves insulin resistance and hepatic steatosis

靶向神经酰胺的双键可改善胰岛素抵抗和肝硬化


(导读 王思菲)神经酰胺在糖尿病、肝硬化及心脏病中具有脂毒性。二氢神经酰胺脱氢酶(DES1)可在神经酰胺及其他鞘脂骨架中插入保守双键。本研究发现全身敲除或肝脏/脂肪组织特异性敲除DES1均能缓解因瘦素缺乏或饮食导致的小鼠肝硬化及胰岛素抵抗。机制表明含双键的神经酰胺促进脂质摄入及储存并降低葡萄糖利用。因此抑制DES1可成为治疗肝硬化及代谢紊乱的有效方法。




A rice gene that confers broad-spectrum resistance to β-triketone herbicides

一种水稻基因赋予对β-三酮类除草剂广谱抗性

图片来源:CC0 Public Domain


(导读 过泽远)水稻品种的遗传变异为水稻品种的进一步改良提供资源。本文识别出水稻基因HIS1,对双环磺草酮和其他β-三酮类除草剂具有耐药性。系谱分析显示,对双环磺草酮敏感的水稻变种遗传自一个籼稻品种的功能失调HIS1等位基因。HIS1可能被证明对培育抗除草剂作物有用。


化学

Chemistry


Organic semiconductor photocatalyst can bifunctionalize arenes and heteroarenes

有机半导体光催化剂可以双官能化芳烃和杂芳烃


(导读吴娜)半导体表面的光激发电子空穴对可以与两种不同的基质发生氧化还原反应,但初级氧化还原中间体只能提供氧化或还原产物。本论文报告,稳定的有机半导体材料:介孔石墨氮化碳(mpg-CN),可作为可见光氧化还原催化剂,调控氧化和还原界面电子转移到两个不同的基质,直接双重碳氢官能化芳烃和杂芳烃。mpg-CN催化剂可直接通过离心回收,并可重复使用至少四次。




Molecular electrocatalysts can mediate fast, selective CO2 reduction in a flow cell

分子电催化剂可在流动池中快速、有选择地介导二氧化碳还原


(导读吴娜)电化学二氧化碳转化需要催化剂,固态电催化剂能在电流密度≥每平方厘米150 mA时实现CO2还原反应(CO2RR),但在高电流密度下保持高效选择性仍是挑战。本论文提出:广泛应用的分子催化剂酞菁钴,可在选择性> 95%,每平方厘米150 mA的零间隙膜流反应器中,介导CO2到CO的生成。分子催化剂在这些条件下能够高效工作,为优化CO2RR催化剂和电解槽提供了新思路。 

其他


【Geoscience-地球科学】Direct observations of submarine melt and subsurface geometry at a tidewater glacier

潮汐冰川下海底融化和地表下几何形状的直接观察


图片来源:David Sutherland


(导读 刘奇)冰川损失导致海平面上升,影响海洋环流和生态系统生产力,预测冰川的变化很大程度上取决于海底融化的无约束理论。本研究使用重复的多波束声纳测量来成像潮汐冰川表面,记录与融化和崩解模式相关的时间变量、三维几何结构。研究观测到融化速度比理论预测值高出两个数量级,对冰川损失的模拟结论提出挑战。




【Materials-材料】 Spatiotemporal light control with frequency-gradient metasurfaces

具有频率梯度超曲面的时空光控


(导读 刘奇)波前调制能力较强,但尚难以实现提供全相位调制和高运行速度的高效相位梯度超曲面。本研究通过将被动超曲面与先进光频梳源相结合,创建虚拟频率梯度超曲面以连续引导光,并在8皮秒内演示了激光束转向实验。研究可支持用于时空光学控制的集成芯片解决方案,影响如固态光探测和测距、三维成像以及增强或虚拟系统等应用。





【Physics-物理】Singular angular magnetoresistance in a magnetic nodal semimetal

磁节点半金属中的奇异角磁阻


(导读 向菲菲)关联电子系统的输运系数常用于映射具有不同对称性的隐含相。本研究报道了以奇异角磁阻(SAMR)形式存在的磁性Weyl半金属铈铝锗(CeAlGe)体系中自发对称性破缺的输运特征。理论发现SAMR是由可控高阻畴壁引起的。研究人员通过晶格和位点的对称性,确定了具有高角灵敏度工程磁性材料的成分。


— END —

 本文来自微信公众号“领研网”。

如需转载,请联系contact@linkresearcher.com,

或通过公众号菜单与我们取得联系。




快速导航

 官方微信平台有偿征稿

2019,来福大就对了




往期精选 

上一篇:唧唧堂:SMJ 战略管理杂志历年最佳论文28篇
下一篇:滴!你有一份国际期刊学术论文写作发表攻略,请注