Science一周论文导读|2022年1月21日
审校 小勺 邓卓
制版 阿金
生物学
Biology
Synthetic multistability in mammalian cells
哺乳动物细胞中的合成多稳定性
(导读 阿金)在多细胞生物体中,基因调控回路生成成千上万分子独特、有丝分裂可遗传状态。本研究创建出MultiFate合成回路,支持长期、可控且可扩张的哺乳动物细胞多稳态。MultiFat使用工程改造的锌指转录因子,生成多达七种状态,每一状态至少可稳定存在18天。所有结果为工程化哺乳动物体内的多细胞行为提供新基础。[论文详细信息]
Reconfigurable asymmetric protein assemblies through implicit negative design
通过隐性负面设计实现可重构的不对称蛋白质组件
(导读 阿金)不对称的多蛋白质复合物在生物中发挥关键作用,但也给蛋白设计带来挑战。本研究使用隐性负面设计生成了β 折叠介导的异源二聚体,可以在各种各样的复合物中组装。这些设计稳定、可折叠、可单独溶解,,并在混合时快速组装。研究人员构建具有多达6种不同成分的线性排列异源低聚物。该方法最终可提供设计不对称重构蛋白质系统的通用途径。[相关报道:蛋白质魔法师的不对称蛋白重构设计]
RALF peptide signaling controls the polytubey block in Arabidopsis
RALF 肽信号传导控制拟南芥中的多管阻断
(导读 阿金)多精受精导致基因组不平衡和染色体分离缺陷。本研究发现拟南芥中位于隔膜的FERONIA,ANJEA和HERCULES受体激酶1受体样激酶与花粉管特异RALF6,7,16,36和37肽配体相互作用,建立多管阻断。RALF肽和受体复合物的同样组合调控花粉管在靶向的卵子内的接收和阻断,其中阻断时会在隔膜释放多管阻断,若受精失败就能出现第二根花粉管。该结果揭示了拟南芥内保障和优化繁殖成功的信号传导组成成分。[论文详细信息]
Longitudinal analysis reveals high prevalence of Epstein-Barr virus associated with multiple sclerosis
纵向分析揭示 Epstein-Barr 病毒与多发性硬化症相关的高流行率
(导读 阿金)多发性硬化症(MS)是原因不明的中枢神经系统慢性炎症性脱髓鞘疾病。本研究检验了疱疹病毒EBV引发MS的假说,在参与队列研究的美国军队1000万名现役年轻成年人中,955名女性确诊为MS,感染EBV后换上MS的风险是感染其他病毒的32倍。而神经丝轻链的血清水平在EBV血清转化后也得到了增加。发现结果表明,EBV可能是MS的主要原因。[相关报道:大量纵向样本揭示EB病毒感染与多发性硬化症的关联性]
High-speed fluorescence image–enabled cell sorting
高速荧光图像细胞分选技术
(导读 一晴)快速和选择性分离具有独特空间和形态特征的单细胞技术始终是一个挑战。本研究通过建立高速荧光图像分选技术(ICS)来解决这个问题。ICS记录多色荧光图像,并根据图像数据的测量数据以高达每秒15,000个事件的速度对细胞进行分选。ICS能够量化细胞形态和标记蛋白的定位,并通过分离各有丝分裂阶段提高细胞周期的分辨率。进一步将ICS与crispr 文库筛选相结合,能够在大约9小时的运行时间内完成全基因组图像筛选并识别 NF-κB通路的调控因子。[论文详细信息]
Structural and functional insight into regulation of kinesin-1 by microtubule-associated protein MAP7
微管相关蛋白 MAP7 调控驱动蛋白-1 的结构和功能机制
(导读 阿金)微管相关蛋白7(MAP7)与驱动蛋白-1(kinesin-1)的细胞内转运过程紧密相关。本研究使用冷冻电镜和单分子成像技术,探究了MAP7-微管复合物以及它对驱动蛋白-1运动的调控机制,发现微管结合结构域(MTBD)在原细丝脊和侧边结合位点之间形成了一条延伸的α螺旋,而且MTBD部分重叠驱动蛋白-1的结合位点,抑制其运动。该结果揭示了MAP7对驱动蛋白-1的双相调控机制。[论文详细信息]
SARS-CoV-2 vaccine protection and deaths among US veterans during 2021
2021 年美国退伍军人中新冠疫苗的保护效力和死亡情况
(导读 阿金)本研究报告了新冠疫苗对美国退伍军人健康管理中心780 225名退伍军人的感染保护效力和死亡率。从2021年2月至10月,所有类型的疫苗抗感染效力都有所减弱,尤其是强森疫苗。尽管突破性感染增加了死亡风险,疫苗仍然在Delta变异株感染暴发过程中保护人们免于死亡威胁。研究结果表示需要继续增加疫苗接种人数,包括加强针接种,实现抗病毒感染的多层保护。[论文详细信息]
Protecting connectivity promotes successful biodiversity and fisheries conservation
保护连通性可促进成功的生物多样性和渔业保护
(导读 一晴)全球珊瑚礁的减少影响着生物多样性保护和渔业利益。研究人员结合幼虫扩散网络的空间信息和人类压力评估,测试连通性对生态系统服务的重要性。结果发现,高度连接的珊瑚礁与较高的鱼类物种丰度有关。但目前高达70%的重要珊瑚礁群仍未得到保护,可能影响生物多样性的维持和可持续性渔业的发展。该结果强调了加强保护连接良好的珊瑚礁网络的必要性。[论文详细信息]
材料科学
Materials Science
Conformal quantum dot–SnO2 layers as electron transporters for efficient perovskite solar cells
共形量子点-SnO2薄层作为高效钙钛矿太阳能电池的电子传输层
(导读 阿金)钙钛矿太阳能电池(PSCs)的改良主要集中在增加其光电转换效率(PCE),维持操作稳定性和不同活性面积下的高性能。本研究使用聚丙烯酸稳定的氧化锡(IV)量子点(paa-QD-SnO2)薄层代替常用的介孔二氧化钛电子传输层(ETL),增强了光捕获,并在很大程度上抑制了ETL-钙钛矿界面的非辐射复合。使用paa-QD-SnO2作为电子选择性接触使PSCs具有25.7%的PCE和高操作稳定性,并有助于将PSCs扩大到更大区域。[相关报道:这种双层电子传输层,能显著提高钙钛矿太阳能电池效率]
Three-dimensional direct lithography of stable perovskite nanocrystals in glass
玻璃中稳定的钙钛矿纳米晶体三维直写工艺
(导读 阿金)溶液中钙钛矿纳米晶体(PNCs)的材料组成工程化和器件制备可能引入有机污染,需要若干合成、处理和稳定步骤。本研究报告超快激光3D直写技术可以在无色透明玻璃内实现带隙可控、任意形状的三维半导体PNCs纳米结构,制备出的PNCs在光照、有机溶液和高温条件下都保持显著的稳定性。该成果为超快激光极端制造以及玻璃等多个领域开辟了新途径。[相关报道:浙大博士一作发Science,三维直接光刻制备玻璃中稳定钙钛矿纳米晶体]
物理学
Physics
Attosecond coherent electron motion in Auger-Meitner decay
Auger-Meitner衰变中的阿秒量级相干电子运动
(导读 阿金)在量子系统中,电子态相干叠加在超快时间尺度内演化,产生了时间依赖的电荷密度。本研究使用自由电子激光生成的软X射线脉冲展开时间解析测量,跟踪一氧化氮的相干核心-空穴激发。研究人员创造出一种时钟解析电子动态变化,展示相干电子运动调控。核心激发态为研究高度激发的强相关物质中的相干电子动力学提供基础。[论文详细信息]
Visualizing broken symmetry and topological defects in a quantum Hall ferromagnet
对量子霍尔铁磁体中的对称性破缺和拓扑缺陷进行可视化
(导读 阿金)高强磁场下的石墨烯电子相互作用驱动一系列量子霍尔铁磁(QHFM)相位的形成。本研究解析了QHFM相位中谷磁序的微观特征以及石墨烯分数量子霍尔相位的光谱特征。在电荷中性处观测到场调谐的连续量子相变:从谷极化态转遍至谷间相干态。实验采用的技术还可用于检验大量材料的谷有序相位及其拓扑激发。[论文详细信息]
心理学
Psychology
Early concepts of intimacy: Young humans use saliva sharing to infer close relationships
亲密关系的早期概念:人类婴幼儿共享唾液来推断亲密关系
(导读 一晴)在整个人类社会中,人们会形成以强烈的依恋、义务和相互回应为特征的“亲密”关系。亲密关系中的人们会分享食物用具、亲吻,或者进行一些其他特殊的交流。研究发现儿童、蹒跚学步的幼儿和婴儿对共享唾液有着截然不同的看法。孩子们希望在小家庭中分享唾液,而蹒跚学步的幼儿和婴儿认为唾液共享的人会对彼此的痛苦作出反应。利用独特的互动来推断关系类别的能力在生命早期就出现了,这使婴幼儿能够迅速识别家庭内外的亲密关系。[相关报道:分享口水,竟如此重要]
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