Nature 一周论文导读 | 27 OCT 2016

Volume 538 Number 7626

审校：访冬 魏若妍 史静雯 赵维杰 邓卓

生物医学Biomedical Science

The MCL1 inhibitor S63845 is tolerable and effective in diverse cancer models

 MCL1抑制剂S63845在不同的肿瘤模型中安全范围可接受且有效

András Kotschy, Zoltán Szlavik, James Murray…Guillaume Lessene & Olivier Geneste

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19830.html

（导读 雷文茜）  多种肿瘤都过度表达MCL-1蛋白，然而以此原理设计的小分子靶向药物开发却仍是个挑战。本研究发现并表征了一种新型MCL-1抑制剂——S63845，它能激活BAX/BAK依赖线粒体凋亡通路杀死MCL-1依赖型肿瘤细胞，并且在几种实体肿瘤模型中都表现出了功效。这表明利用S63845抑制MCL-1或许能成为一种可行的抗癌策略。

 Abstract 

T-cell acute leukaemia exhibits dynamic interactions with bone marrow microenvironments

T细胞急性白血病与骨髓微环境的动态相互作用

Edwin D. Hawkins, Delfim Duarte, Olufolake Akinduro…Dominique Bonnet & Cristina Lo Celso

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19801.html

（导读 雷文茜）  癌细胞与周围微环境的相互作用与癌症的发展、化疗耐药性和复发有着重要联系。本研究建立了人类急性淋巴细胞白血病(T-ALL)的小鼠模型，证明T-ALL细胞的播散和化疗耐药性的选择在骨髓中未表现出对间质的微环境选择性，表明癌细胞的迁移及与微环境的交互可能成为新的治疗方向。

 Abstract 

合成生物学Synthetic Biology

Synchronous long-term oscillations in a synthetic gene circuit

合成基因回路中的同步长期振荡

Laurent Potvin-Trottier, Nathan D. Lord, Glenn Vinnicombe & Johan Paulsson

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19841.html

图片来源：nature.com

（导读 张志伟）  合成工程基因电路可以执行各种任务，但通常不如天然系统精确。本研究通过简化改进已有的合成遗传振荡器repressilator，实现了可以与自然系统精度匹敌的同步、规律、鲁棒的振荡合成基因网络，并强调了在合成生物学中噪音分析电路设计的重要性。

 Abstract 

发育生物学Developmental Biology

Chromosome conformation elucidates regulatory relationships in developing human brain

发育中人脑染色体构象变化阐明基因调控关系

Hyejung Won, Luis de la Torre-Ubieta, Jason L. Stein…Jason Ernst & Daniel H. Geschwind

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19847.html

（导读 董堃）  染色体三维结构在发育过程中的作用仍然未知。本研究通过在大脑皮质中运用高分辨率染色体3D地图，发现多种精神分裂症风险基因和通路。该研究为理解大脑发育中的非编码调节成分的功能提供了框架，使分析人类认知能力的发育和解析神经系统疾病的发病机制成为可能。

 Abstract 

TET-mediated DNA demethylation controls gastrulation by regulating Lefty–Nodal signaling

TET蛋白介导的DNA去甲基化通过调节Lefty-Nodal信号控制原肠胚形成

Hai-Qiang Dai, Bang-An Wang, Lu Yang, Jia-Jia Chen, Guo-Chun Zhu, Mei-Ling Sun, Hao Ge, Rui Wang, Deborah L. Chapman, Fuchou Tang, Xin Sun（孙欣，威斯康星大学） & Guo-Liang Xu（徐国良，上海生科院）

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20095.html

图片来源：Nature

（导读 卓思琪）  5-甲基胞嘧啶通过Tet家族双加氧酶来实现脱甲基，但该过程在胚胎形成过程中的意义知之甚少。本项研究显示，Tet蛋白介导的5-甲基胞嘧啶的氧化，通过促进去甲基过程来对抗DNMT3A和DNMT3B的甲基化过程，从而调节原肠胚形成中的Lefty-Nodal信号通路，所以DNA表观修饰的动态变化对胚胎形成至关重要。

 Abstract 

分子生物学Molecular Biology

Mechanism for DNA transposons to generate introns on genomic scales

基因组尺度上DNA转座子生成内含子的机制

Jason T. Huff, Daniel Zilberman & Scott W. Roy

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20110.html

（导读 谭坤）  内含子的发现分子生物学最意外的进展之一，但关于内含子的产生机制细节还鲜有报道，并且都没有基因组尺度上的实证。本文证明了在藻类生物Micromonas pusilla 和 Aureococcus anophagefferens 中由短链、非自主DNA转座子独立产生上百到上千的内含子，并解释了其插入位点分布和周期的偏好性，这可以解释真核细胞演化中内含子广泛和快速的增长。

 Abstract 

结构生物学Structural Biology

Pore architecture of TRIC channels and insights into their gating mechanism

TRIC通道的孔结构和其门控机制

Hanting Yang, Miaohui Hu, Jianli Guo, Xiaomin Ou, Tanxi Cai & Zhenfeng Liu（柳振峰，生物物理所）

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19767.html

图片来源： nature.com

（导读 张志伟）  胞内阳离子通道家族TRIC实现钙离子从肌质网/内质网中的释放，与多种信号通路和机体功能相关，但其孔道结构和门控机制尚未明了。本研究展示了秀丽线虫TRIC-B1/B2通道蛋白的结构，发现内源性的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）具有稳定门控的作用，以及钙诱导构象改变的机制，并以此为基础提出了该通道活化的机理模型。

 Abstract 

古生物学Paleontology

Fossil evidence of the avian vocal organ from the Mesozoic

鸟类发声器官的中生代化石证据

Julia A. Clarke, Sankar Chatterjee, Zhiheng Li, Tobias Riede, Federico Agnolin, Franz Goller, Marcelo P. Isasi, Daniel R. Martinioni, Francisco J. Mussel & Fernando E. Novas

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19852.html

图片来源：sciencedaily.com

（导读 刘小鸥）  鸣管是鸟类独特的发声器官，但其相关化石证据十分有限。本研究介绍了已知最早的晚白垩世维加鸟（Vegavis iaai）的鸣管化石，通过 CT 成像等技术重建了鸟类祖先形态与发声器官，暗示了复杂鸣管可能是鸟类进化过程中较晚出现的特征。

 Abstract 

Genomic insights into the peopling of the Southwest Pacific

基因组揭示西南太平洋居民起源

Pontus Skoglund, Cosimo Posth, Kendra Sirak…Ron Pinhasi & David Reich

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19844.html

（导读 韩宇）  约3000年前拉皮塔人在南太平洋的出现标志着人类最后一次向无主之地大扩散的开始，但拓荒者和新几内亚地区历史悠久的巴布亚人的关系却一直不清楚。本研究通过对全基因组的古DNA数据进行分析，认为当今南太平洋原住民保留着巴布亚人和部分东亚人的血统。

 Abstract 

生态学Ecology

Projected land photosynthesis constrained by changes in the seasonal cycle of atmospheric CO2

通过大气二氧化碳的季节循环的变化约束预计的陆地光合作用

Sabrina Wenzel, Peter M. Cox, Veronika Eyring & Pierre Friedlingstein

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19772.html

图片来源：sciencedaily.com

（导读 刘小鸥）  大气CO2浓度升高会导致陆地总初级生产力（GPP）的增加，但模型研究尚无法准确限定CO2肥效作用的程度。本研究通过分析阿拉斯加与夏威夷的大气 CO2季节循环的变化幅度的观测结果，论证了大规模的 CO2肥效作用的临界值。

 Abstract 

信息学Informatics

Hybrid computing using a neural network with dynamic external memory

利用具有动态外部存储器的神经网络的混合计算

Alex Graves, Greg Wayne, Malcolm Reynolds…Koray Kavukcuoglu & Demis Hassabis

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20101.html

（导读 刘小鸥）  由于缺乏外部储存器，人工神经网络在长时间尺度的变量与数据结构呈现及数据储存上受到限制。本研究介绍了具有可读写的外部储存器的机器学习模型—可微分神经计算器（differentiable neural computer, DNC），能够对复杂数据进行呈现和操作，并从数据中学习，有能力完成复杂、结构化的任务。

 Abstract 

天文学Astronomy

A triple protostar system formed via fragmentation of a gravitationally unstable disk

通过重力不稳定的星盘碎裂形成原三星系统

John J. Tobin, Kaitlin M. Kratter, Magnus V. Persson…Carl Melis & Laura M. Pérez

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20094.html

图片来源：dailymail.co.uk

（导读 刘小鸥）  理论研究表明，大质量原恒星盘的小规模碎裂是双星或三星系统形成的途径之一，但观测证据仍有限。本研究报告了对L1448 IRS3B系统中三颗原恒星及周围旋涡结构的星盘的观测与性质推断，表明星盘近期出现重力不稳定并碎裂为三星系统。

 Abstract 

Potassium isotopic evidence for a high-energy giant impact origin of the Moon

月球高能大碰撞起源的钾同位素证据

Kun Wang（王昆，哈佛大学&圣路易斯华盛顿大学）& Stein B. Jacobsen

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19341.html

图片来源：popularmechanics.com

（导读 刘小鸥）  地月系统独特的同位素特征能够用于追溯其起源。本研究报告了地球、月球及球粒陨石的高精度钾同位素数据，发现月球岩中钾的重同位素含量高于地球，该结果支持月球起源的高能大碰撞模型，并揭示月球形成事件的物理条件。

 Abstract 

物理学Physics

Quantum dynamics of simultaneously measured non-commuting observables

同时测量的非交换可观测量的量子动力学

Shay Hacohen-Gourgy, Leigh S. Martin, Emmanuel Flurin, Vinay V. Ramasesh, K. Birgitta Whaley & Irfan Siddiqi

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19762.html

（导读 刘小鸥）  量子力学理论已证明同时进行非交换测量的可行性。本研究对一超导量子位同时应用非交换可观测量的两个连续量子非破坏探针，表明不确定性原理主导着波函数的动力学，同时发掘出量子控制的新潜能，为研究相关基础概念提供了新方法。

 Abstract 

Atom-at-a-time laser resonance ionization spectroscopy of nobelium

单次单个锘原子的激光共振电离光谱

Mustapha Laatiaoui, Werner Lauth, Hartmut Backe…Calvin Wraith & Alexander Yakushev

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature19345.html

（导读 宋伊梦）  元素周期表中的超镄元素往往需要通过核聚变反应合成，而且仅可生成少量原子且寿命极短。本研究利用激光共振电离光谱首次对金属锘进行了一次一个单原子的表征。这极大地提高了对于其他超镄元素的精确实验表征和理论研究的可行性。

 Abstract 

社会科学Social Science

Changing cultural attitudes towards female genital cutting

改变对女性生殖器切割文化的态度

Sonja Vogt, Nadia Ahmed Mohmmed Zaid, Hilal El Fadil Ahmed, Ernst Fehr & Charles Efferson

http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7626/full/nature20100.html

图片来源：The Atlantic

（导读 赵维杰）  对女性生殖器进行切割的文化在部分地区依旧广泛存在并难以改变。本研究在苏丹进行了实验，在向当地居民放映的娱乐性影片中，对当地已有的对于女性生殖器切割的不同观点进行了戏剧化的反映，结果观看者的固有态度产生了松动。这一方式可能会促进对女性生殖器切割现象的和平抵制。

 Abstract 

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