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期刊动态

Nature中文目录及摘要（2019年11月28日期）

作者：   更新时间：2019-11-28

  1. 血液中Y染色体嵌合丢失的遗传易感性

摘要：本研究计算发现英国生物银行中20%的男性人群可检测到Y染色体嵌合丢失（LOY），找到156个LOY常染色体遗传决定簇并进行重复验证。这些位点与细胞周期调节、肿瘤易感性、肿瘤生长的体细胞驱动因子和肿瘤治疗靶点有关。LOY遗传易感性与男性和女性健康的非血液影响有关。单细胞RNA测序找到LOY白细胞中表达失调的常染色体基因并为其克隆性扩增的原因提供见解。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1765-3

  1. 趋化性作为促进区域扩展的导航策略

摘要：细菌趋化性是分子生物学中最典型的特征之一，但对其生理学作用知之甚少。本研究系统地观察大肠杆菌在软琼脂中的时空动态，确定趋化性的替代作用。养分充足时，趋化作用会在当前环境养分耗尽之前，促进细菌种群向无菌区域扩展。在此过程中，低水平的化学引诱剂可充当类似香气的线索进行导航，从而加速种群扩展。这种导航下的区域扩展是在空间足够、营养丰富的环境中促进群体增长的通用策略。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1733-y

  1. 栖息地空间扩展定殖的稳定演化策略

摘要：物种新栖息地中的定殖能力对其整体适应性至关重要。本研究应用演化方案探讨菌落扩张过程中，定殖不同大小栖息地的表型要求，发现对于给定栖息地大小，最佳扩张速度为生长速率与栖息地大小的乘积。结果说明稳定与侵袭是复杂生态过程中表型选择的有力原则。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1734-x

  1. NLRP3炎症小体激活驱动tau病理

摘要：小鼠小胶质细胞中NLRP3炎症小体对淀粉样蛋白病理进展至关重要，但对tau病理影响未知。本研究发现NLRP3炎症小体失活通过调节tau激酶和磷酸酶降低tau过磷酸化和沉积。Tau激活NLRP3炎症小体，脑内注射含淀粉样蛋白纤维的脑匀浆诱导NLRP3依赖的tau病理。上述结果确立了小胶质细胞和NLRP3炎症小体激活在tau病理中的重要作用，并支持了阿尔茨海默症淀粉样级联假设。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1769-z

  1. 细菌间毒素通过合成（p）ppApp抑制靶细胞生长

摘要：细菌演化出复杂的机制来抑制竞争对手的生长。本研究从机会性病原体铜绿假单胞菌中发现VI型分泌效应因子Tas1，其晶体结构与调节细菌生长速率的信号分子(p)ppGpp的合成酶类似，Tas可焦磷酸化腺苷核苷酸，快速生成大量(p)ppApp。Tas1传递到竞争细胞中导致(p)ppApp迅速积累，ATP剥夺，重要代谢通路广泛失调，最终靶细胞死亡。该结果揭示了细菌间拮抗作用的新型机制。  

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1735-9

  1. Caspase-8是细胞凋亡、坏死性凋亡和焦亡的分子开关

摘要：（导读 王思菲）本研究发现表达酶失活的CASP8(C362S)诱导坏死性凋亡和焦亡导致小鼠胚胎死亡。CASP8(C362S)的表达触发ASC斑点形成、caspase-1的活化和IL-1的分泌。在Casp8C362S/C362SMlk1-/-Asc-/-或Casp8C362S/C362SMlk1-/-Casp1-/-小鼠中，胚胎和早产死亡率都被完全挽救，表明了当坏死性凋亡被阻断时，炎症小体活化会促进CASP8(C362S)介导的组织损伤。因此，caspase-8是控制细胞凋亡，坏死性凋亡和焦亡的分子开关，防止胚胎发育和成年期的组织损伤。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1770-6

  1. 辅酶Q氧化还原酶FSP1与GPX4平行抑制细胞铁死亡

摘要：细胞铁死亡是几种退行性疾病的基础。本研究使用合成致死性CRISPR–Cas9筛选识别出铁死亡抑制蛋白1（FSP1）是有效的铁死亡抗性因子。研究人员还进一步发现FSP1表达与数百种癌细胞系中的铁死亡耐药性呈正相关，并且FSP1介导培养的肺癌细胞和小鼠肿瘤异种移植物中对铁死亡的耐药性。研究结果指出FSP1的药理抑制作用可能提供一种有效的抗癌策略。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1705-2

  1. 非谷胱甘肽依赖型的铁死亡抑制因子FSP1

摘要：通常认为铁死亡只受磷脂过氧化物还原酶谷胱甘肽过氧化物酶（GPX4）和自由基捕获抗氧化物调控，本文利用表达克隆的方法发现在人癌细胞中线粒体凋亡诱导因子2（AIFM2）（本文将其重命名为铁死亡抑制蛋白1（FSP1））可补偿GPX4的缺失，通过泛醌（CoQ10）抑制铁死亡。FSP1-CoQ10-NAD (P)H是一个可与GPX4和谷胱甘肽协同作用的独立通路。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1707-0

  1. 环状染色体外DNA促进染色质可及性和致癌基因高表达

摘要：癌症中致癌基因常在染色体外DNA（ecDNA）颗粒上扩增。本研究结合超微结构成像、远程光学作图和全基因组测序计算分析解析了环状ecDNA结构。编码在ecDNA上的致癌基因是肿瘤中最高表达基因，增加的拷贝数与高水平转录相关。ecDNA缺乏染色体的高级压缩，染色质可及性显著增强，且与活跃染色质超远程相互作用显著增多。该结果将ecDNA与肿瘤基因组学和表观遗传学连接起来。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1763-5

  1. 利用冷冻电镜解析头对头MCM双六聚体形成机制

摘要：双向DNA**前启始识别复合物（ORC）在DNA周围装载两个头对头的六聚MCM解旋酶,MCM双六聚体形成存在争议。本研究利用时间分辨冷冻电镜解析MCM装载过程，找到形成双六聚体的中间产物。证实两个六聚体均通过ORC和MCM C末端结构域作用召集。还发现了耦合MCM装载机制，第一个MCM装载DNA后产生另一相互作用位点，促进ORC与MCM N末端同源二聚化界面的结合，从而引导第二个六聚体以相反方向召集。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1768-0

  1. 对量子霍尔态下石墨烯的功和耗散成像

摘要：拓扑学主张量子态可以被全局保护。本研究使用扫描纳米测温法来可视化并研究石墨烯量子霍尔态中无耗散输运的微观机制。成像显示，石墨烯边界重构后，其边界处出现的下游和上游通道的反向传播对之间的串扰控制了耗散。直接成像的功生成过程决定输运性质，但不产生局部热。热和熵生成过程不影响输运。该工作为隐藏真正拓扑保护的机制提供见解。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1704-3

  1. 强耦合到光学微腔的门控量子点

摘要：空腔量子电动力学（QED）的强耦合机制体现了光与物质在全量子水平上的相互作用。本研究展示一种可门控、低损耗、频率可调谐微腔器件，其量子点电荷和其共振频率可通过电来调控。同时，在时域观测到在量子点和空腔之间单个能量量子的相干交换，而退相干主要是通过原子和光子损耗通道产生的。研究结果为基于半导体的量子光子学发展开辟了道路。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1709-y

  1. 高效稳定的InP / ZnSe / ZnS量子点发光二极管（QD-LED

摘要：QD-LED因其优异的效率、色彩纯度、可靠性和低廉成本成为制作理想的大型平面显示器的材料。本研究展示一种制备均匀InP核和高度对称的核/壳QD的合成方法，其量子产率约为100％。经过优化的InP/ZnSe/ZnS QD-LED理论最大的外部量子效率为21.4％，最大亮度为100,000 cd/m2，在100 cd/m2的条件下使用寿命长达一百万小时，可与最先进的含镉QD-LED相媲美。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1771-5

  1. 分子催化剂通过多米诺途径实现二氧化碳至甲醇的电还原转化

摘要：电化学二氧化碳（CO2）的还原反应可将碳排放转化为燃料和有价值的化学物质。本研究将酞菁钴分子（CoPc）固定在碳纳米管(CNT)上，在更大的过电位下可以实现CO2还原获得甲醇的六电子还原反应。在近中性电解液中和-0.94 V的电位下，可以实现>40%的甲醇转化法拉第效率以及>10 mA/cm2的甲醇分电流密度。且转化而成的甲醇具有相当大的活性和选择性。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1760-8

  1. 不对称合成白果内酯的简易方法

摘要：银杏代谢产物白果内酯被人类广泛摄入，但对哺乳动物中枢神经系统的作用尚不完全清楚。本研究利用白果内酯的异常反应性影响后期深度氧化，进而使分子核对称，并使氧化态嵌入到起始材料中。该策略可能适用于银杏同系物，包括银杏内酯，推动通过化学合成来探讨白果内酯的治疗潜力及生物效果。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1763-5

  1. 径向速度测量发现宽轨道黑洞双星系统

摘要：对伴星运动进行径向速度测量可用来探测无X射线辐射的黑洞。本研究报告了双星系统LB-1两年径向速度测量结果，发现B星运动及伴随H发射线需存在一个太阳质量的极可能是黑洞的暗星，长轨道周期78.9天，为宽轨道双星系统。类似质量黑洞已由引力波探测到，但在目前的恒星演化论中， 在高金属丰度环境形成如此大质量黑洞将极具挑战性。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1766-2

  1. 印度太平洋暖池的双倍扩张扭曲了马登－朱利安振荡周期

摘要：马登－朱利安振荡（MJO）是热带地区次季节变化最主要的模式，其特征是向东移动的雨云带。本研究显示1981-2018年间热带海洋快速变暖扭曲了MJO周期，使之在印度洋上的停留时间减少而在印度-太平洋海洋性大陆上停留时间增加，变化与印度-太平洋暖池的双倍扩张有关，这些进一步影响东南亚、澳大利亚北部、非洲西南部和亚马逊的降雨量增加以及美国西海岸和厄瓜多尔的干旱。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1764-4