Nature 一周论文导读 | 03 NOV 2016 | 自由微信

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Nature 一周论文导读 | 03 NOV 2016

原创 2016-11-12 科研圈 科研圈

Volume 539 Number 7627

审校：半夏赵维杰张士超访冬寒冬史静雯

结构生物学Structural Biology

De novo phasing with X-ray laser reveals mosquito larvicide BinAB structure

X射线从头构建技术揭示了灭蚊剂BinAB结构

Jacques-Philippe Colletier, Michael R. Sawaya, Mari Gingery … Nicholas K. Sauter & David S. Eisenberg

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19825.html

（导读安定） BinAB是一种天然的类晶体灭蚊剂，由同源分子BinA和BinB组成。本研究使用飞秒X射线晶体学技术从头构建了BinAB的结构。发现了其可能的作用原理（酸碱度开关），以及BinA和BinB之间相互分离并最终形成毒性通道的方式。

Abstract

Atomic model for the membrane-embedded VO motor of a eukaryotic V-ATPase

真核细胞中跨膜V-ATP酶V0复合体的原子模型

Mohammad T. Mazhab-Jafari, Alexis Rohou, Carla Schmidt, Stephanie A. Bueler, Samir Benlekbir, Carol V. Robinson & John L. Rubinstein

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19828.html

图片来源：nature.com

（导读韩宇）液泡型ATP酶（Vacuolar-type ATPases, V-ATP酶）是一种在细胞中参与多项重要生命活动的质子泵，但多变的结构导致难以建立其原子模型。本研究对酵母菌进行饥饿处理，诱发V-ATP酶复合体的分离和自抑制，得到复合体V0分辨率为3.9 Å的低温电镜结构，揭示了各亚基的结构和转运机理。

Abstract

生物化学Biochemistry

Arginine phosphorylation marks proteins for degradation by a Clp protease

Clp蛋白酶降解精氨酸磷酸化标记的蛋白质

Débora Broch Trentini, Marcin Józef Suskiewicz, Alexander Heuck, Robert Kurzbauer, Luiza Deszcz, Karl Mechtler & Tim Clausen

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20122.html

（导读安定）细菌由Clp蛋白酶标记系统来完成蛋白降解。本研究显示，在枯草芽孢杆菌中，精氨酸磷酸化标记是蛋白质被ClpC-ClpP蛋白水解复合物酶解过程中的真实标记。该广泛存在于革兰氏阳性菌中的体系和真核细胞中的泛素-蛋白酶体体系类似。

Abstract

分子生物学Molecular Biology

Break-induced telomere synthesis underlies alternative telomere maintenance

断裂诱导的端粒合成是端粒维持的基础

Robert L. Dilley, Priyanka Verma, Nam Woo Cho, Harrison D. Winters, Anne R. Wondisford & Roger A. Greenberg

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20099.html

图片来源：nature.com

（导读张志伟）同源性DNA修复对于维护基因组以及选择性延长癌细胞中的端粒十分重要。本研究发现，复制因子C（RFC）将增殖细胞核抗原（PCNA）招募到端粒DNA的断裂位点，从而起始DNA聚合酶δ的同源性DNA修复。

Abstract

Defining synonymous codon compression schemes by genome recoding

用基因组替换方法研究同义密码子的替换模式

Kaihang Wang, Julius Fredens, Simon F. Brunner, Samuel H. Kim, Tiongsun Chia & Jason W. Chin

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20124.html

（导读严冰）对E.coli基因组进行密码子同义替换，可帮助我们理解同义密码子的功能。本文提供一种结合了CRISPR/Cas9和lambda-red的以人工合成DNA替换E.coli基因组片段的高效可编程方法（REXER），并在该系统中研究了E.coli所容忍的同义密码子替换模式。

Abstract

Olfactory receptor pseudo-pseudogenes

嗅觉受体假-假基因

Lucia L. Prieto-Godino, Raphael Rytz, Benoîte Bargeton, Liliane Abuin, J. Roman Arguello, Matteo Dal Peraro & Richard Benton

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19824.html

（导读陈月欣）假基因被普遍认为是由无义或移码突变形成的无功能DNA序列，它们大量存在于嗅觉受体家族中。本研究发现，果蝇的假基因Ir75a虽然包含一个提前终止密码子，但它在神经元中可以被通读（read-through），故可编码有功能的受体，而是否通读与它的下游序列有关。这样的“假-假基因”可能广泛存在。

Abstract

进化生物学Evolution Biology

Wild monkeys flake stone tools

野生猴子打磨石器

Tomos Proffitt, Lydia V. Luncz, Tiago Falótico, Eduardo B. Ottoni, Ignacio de la Torre & Michael Haslam

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20112.html

图片来源：nature.com

（导读郑邦晓）考古学上认为只有人类懂得制作多种石器，然而生长在巴西的长胡子卷尾猴却经常无意识地砸出跟我们祖先时代形态一致的石片，这一发现为石器技术的出现提供了新的佐证。

Abstract

Evolution of Hoxa11 regulation in vertebrates is linked to the pentadactyl state

脊椎动物Hoxa11基因调控的演变与四足动物的多趾形态紧密相关

Yacine Kherdjemil, Robert L. Lalonde, Rushikesh Sheth, Annie Dumouchel, Gemma de Martino, Kyriel M. Pineault, Deneen M. Wellik, H. Scott Stadler, Marie-Andrée Akimenko & Marie Kmita（封面文章）

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19813.html

图片来源：nature.com

（导读郑邦晓）四足动物大多只有五趾，而重新表达Hoxa11基因的小鼠却获得了它们祖先才有的七趾，这个现象与水生生物转向陆生生活时从鳍到趾的分裂过程有关。

Abstract

生物医学Biomedical Science

1970s and ‘Patient 0’ HIV-1 genomes illuminate early HIV/AIDS history in North America

20世纪70年代人群样本及HIV-1“零号病人”基因组调查阐明北美洲艾滋病的早期历史

Michael Worobey, Thomas D. Watts, Richard A. McKay, Marc A. Suchard, Timothy Granade, Dirk E. Teuwen, Beryl A. Koblin, Walid Heneine, Philippe Lemey & Harold W. Jaffe

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19827.html

（导读雷文茜） HIV-1 M组B亚型在北美的出现是HIV疫情的一个转折点。本研究对上世纪70年代在美国采集的8个血清样本进行了近全基因组测序，结果表明该病毒可能来自加勒比地区，在1970年左右进入纽约并进一步产生突变和分化，而之前认为的“零号病人”有误，并非这一亚型在美国的真正起始者。

Abstract

Single-cell RNA-seq identifies a PD-1hi ILC progenitor and defines its development pathway

单细胞RNA测序鉴定了PD-1hi ILC祖细胞及其发育途径

Yong Yu, Jason C. H. Tsang, Cui Wang…Gordon Dougan & Pentao Liu（刘澎涛，英国桑格研究院）

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20105.html

（导读谭坤）先天淋巴细胞（ILC）是免疫反应和组织稳态的重要调节因子。本文对小鼠骨髓祖细胞进行单细胞RNA测序，揭示ILC的前体细胞亚群，描述不同ILC的发育阶段和途径，并发现PD-1^hi的高表达标志了其祖细胞，PD-1^hiIL-25R^hi 为ILC2发育中的检查点等。该研究为免疫疗法PD-1/PD-L1提供了新的视角。

Abstract

On-target efficacy of a HIF-2α antagonist in preclinical kidney cancer models

HIF-2α拮抗剂在临床前期肾癌模型中的在靶效果

Hyejin Cho, Xinlin Du, James P. Rizzi … Eli M. Wallace & William G. Kaelin

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19795.html

（导读陈月欣）亮细胞肾细胞癌是最常见的肾癌种类，通常与pVHL抑癌蛋白失活及随之产生的HIF-2α转录因子积聚有关。本研究表明，直接抑制HIF-2α的小分子PT2399在小鼠亮细胞肾细胞癌模型中通过在靶（on-target）导致肿瘤退化，但不同细胞系对PT2399存在敏感性差异。

Abstract

Targeting renal cell carcinoma with a HIF-2 antagonist

用HIF-2拮抗剂靶向肾细胞癌

Wenfang Chen, Haley Hill, Alana Christie…Renée M. McKay & James Brugarolas

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19796.html

（导读陈月欣） VHL（von Hippel-Lindau）抑癌基因失活和由此被激活的HIF-2是透明细胞肾细胞癌症（ccRCC）中的关键事件。本研究评估了HIF-2拮抗剂PT2399的疗效，在异种移植的肿瘤模型中，PT2399在56%的细胞系中抑制了肿瘤生长，但有些肿瘤对PT2399表现出抗性。本研究证实了HIF-2可以成为治疗ccRCC的靶点，但有些ccRCC是HIF-2非依赖的。

Abstract

天文学Astronomy

The formation of Charon’s red poles from seasonally cold-trapped volatiles

卡戎的“红极”来源于季节性低温锁住的挥发物

W. M. Grundy, D. P. Cruikshank, G. R. Gladstone…P. M. Schenk & the New Horizons Science Team

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19340.html

图片来源：scitechdaily.com

（导读刘小鸥）研究推断，冥王星最大卫星卡戎（Charon）的北极暗红极冠可能由冥王星逃逸大气中的物质在低温下凝固形成，但尚无定量模拟证据。本研究报告了卡戎被冥王星照亮的南半球与北极极冠部分图像，并对气体逸散和凝固过程进行模拟，其结果与假设一致。

Abstract

物理学Physics

Calculation of the axion mass based on high-temperature lattice quantum chromodynamics

基于高温晶格量子色动力学的轴子质量计算

S. Borsanyi, Z. Fodor, J. Guenther, K.-H. Kampert, S. D. Katz, T. Kawanai, T. G. Kovacs, S. W. Mages, A. Pasztor, F. Pittler, J. Redondo, A. Ringwald & K. K. Szabo

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20115.html

图片来源：desy.de

（导读刘小鸥）轴子（axion）的提出有望解释量子色动力学（QCD）在时间反演下极具对称性的问题，即强CP问题。本研究假定轴子是暗物质的主要组成部分，利用晶格 QCD 计算轴子质量，能够帮助早期宇宙演化的推算，并对未来实验有指导意义。

Abstract

Emergence of a turbulent cascade in a quantum gas

量子气体中的湍流级串

Nir Navon, Alexander L. Gaunt, Robert P. Smith & Zoran Hadzibabic

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature20114.html

图片来源：phys.org

（导读刘小鸥）湍流的核心理论中的激发类级串已在不同系统中被观测到，但对其定量理解仍具挑战。本研究在弱相互作用的均质波色气体中观测到了湍流级串的出现，同时数值模拟的结果与测量一致，为研究湍流提供了一种新媒介。

Abstract

化学Chemistry

Metal–organic frameworks as selectivity regulators for hydrogenation reactions

金属-有机骨架材料（MOF）作为加氢反应选择性调节器

Meiting Zhao, Kuo Yuan, Yun Wang, Guodong Li（李国栋，国家纳米科学中心）, Jun Guo, Lin Gu, Wenping Hu, Huijun Zhao（赵惠军，澳大利亚格里菲斯大学） & Zhiyong Tang（唐智勇，国家纳米科学中心）

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19763.html

（导读雷文茜）有效实现C=O双键活化和降低其加氢反应的能垒是亟需解决的科学难题之一。本研究用MOFs作为选择性加氢反应的调控器，巧妙设计了三明治结构MIL-101@Pt@MIL-101催化剂，对一系列α,β-不饱和醛进行氢化，得到对应的不饱和醇，反应产率及选择性均十分良好。该研究为不饱和醛的选择性氢化、负载型催化剂的结构设计提供了新思路。

Abstract

地球科学Earth Science

Mantle dynamics inferred from the crystallographic preferred orientation of bridgmanite

从布氏岩晶体择优取向（CPO）推断地幔对流

Noriyoshi Tsujino, Yu Nishihara, Daisuke Yamazaki, Yusuke Seto, Yuji Higo & Eiichi Takahashi

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7627/full/nature19777.html

（导读赵维娜）俯冲板块周围的下地幔上部出现剪切波各项异性特征。本文研究了下地幔上部条件下简单剪切变形实验获得的布氏岩CPO模式和主要面滑移系。结果表明，地幔对流引发的布氏岩CPO是俯冲板块附近的地震剪切波各向异性的原因。

Abstract

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