Nature 一周论文导读 | 17 Nov 2016

Volume 539 Number 7629

审校：半夏 赵维杰 访冬 史静雯 韩冬

天文学

Astronomy

Tidal evolution of the Moon from a high-obliquity, high-angular-momentum Earth

高倾角、高角动量地球引发月球潮汐演化

Matija Ćuk, Douglas P. Hamilton, Simon J. Lock & Sarah T. Stewart

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature19846.html

（导读 赵维娜）  月球与地球相似的同位素构成对月球大碰撞起源假说提出挑战。本文展示了月球以赤道轨道环绕初始大倾角、高角动量地球的潮汐演化模型。研究支持月球同位素构成来源于近期高角动量、巨大冲击事件，并提供了实现地球低倾角的新路径。

 Abstract 

物理学

Physics

Nanoscale thermal imaging of dissipation in quantum systems

量子系统中耗散的纳米级热成像

D. Halbertal, J. Cuppens, M. Ben Shalom…A. K. Geim & E. Zeldov

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature19843.html

（导读 宋伊梦）  能量耗散是区分量子现象与宏观现象的重要特征。但在微观尺度下耗散难以测量。本研究介绍了一种基于超导体的新型低温热成像技术，可阐明微观量子系统中的耗散机制，灵敏度较此前提高了四个数量级。该进展为量子物质中纳米尺度能量耗散的直接热成像提供了可能。

 Abstract 

材料科学

Material Science

Intrinsically stretchable and healable semiconducting polymer for organic transistors

用于有机晶体管的本征可拉伸和可修复的半导体聚合物

Jin Young Oh, Simon Rondeau-Gagné, Yu-Cheng Chiu…Jeffrey B.-H. Tok & Zhenan Bao（鲍哲楠，斯坦福）

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20102.html

图片来源：nature

（导读 彭晓晗）  可穿戴电子设备中要使用到薄膜场效应晶体管。本研究成功制造了一种可拉伸半导体聚合物材料，其中的聚合物分子之间可以形成动态非共价交联，从而实现可拉伸性、损伤后可恢复性及优秀电学特性。

 Abstract 

地球科学

Earth Science

Amazon boundary layer aerosol concentration sustained by vertical transport during rainfall

降雨过程中的垂直输送保持亚马逊边界层气溶胶浓度

Jian Wang, Radovan Krejci, Scott Giangrande…Tuukka Petäjä & Scot T. Martin

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature19819.html

（导读 赵维娜）  大气蒸汽成核是新气溶胶颗粒的重要来源。通过在雨季亚马逊盆地中部空中及陆地测量，本文发现：低自由对流层的高浓度小气溶胶颗粒在降水过程中被垂直运送到边界层以维持其气溶胶数量，并可能因此影响自然状态中云的特性和气候。

 Abstract 

Implications for metal and volatile cycles from the pH of subduction zone fluids

俯冲带流体的pH值对金属和挥发性循环的影响

Matthieu E. Galvez, James A. D. Connolly & Craig E. Manning

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20103.html

（导读 赵维娜）  富水流体的化学性质控制着地球上金属和易挥发元素的循环，俯冲带是流体介质化学交换最重要的环境。本研究报道了俯冲带区域流体-岩石平衡的热力学预测，认为将金属和挥发物循环耦合于俯冲带的控制反应已超过30亿年。

 Abstract 

生态学

Ecology

Variability in plant nutrients reduces insect herbivore performance

植物养分变化降低了植食性昆虫的行为表现

William C. Wetzel, Heather M. Kharouba, Moria Robinson, Marcel Holyoak & Richard Karban

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20140.html

图片来源：sertox.com.ar

（导读 刘小鸥）  植食性昆虫的行为与种群动态主要受到宿主植物的影响。本研究全面地评估了种群内植物表型变异的影响，证明植物通过营养水平变化抑制植食性昆虫种群数量，这种自然系统中的重要现象有望应用于农业生态系统。

 Abstract 

神经生物学

Neuroscience

Neuromodulators signal through astrocytes to alter neural circuit activity and behavior

星形胶质细胞间神经调质信号改变神经环路活性和行为

Zhiguo Ma, Tobias Stork, Dwight E. Bergles   & Marc R. Freeman

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20145.html

（导读 董堃）  星形胶质细胞的钙离子信号传导被认为能够调节神经环路活性但其机制不明，本研究证实在果蝇体内Oct-TyrR和Wtrw是实现星形胶质细胞钙信号传递的关键成分，直接证明了以章胺和酪氨为基础的神经调制可以被星形胶质细胞介导并阐明了其对果蝇多感官驱动的行为起决定作用。

 Abstract 

Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice

随机诱变小鼠的睡眠正向遗传学分析

Hiromasa Funato, Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama…Joseph S. Takahashi & Masashi Yanagisawa

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20142.html

（导读 陈月欣）  决定睡眠过程中非快速眼动（NREMS）和快速眼动（REMS）期睡眠量的机制未知。本研究通过脑电图筛选随机诱变小鼠，鉴别出决定睡眠量的两个显性突变。SIK3的剪接突变导致固有睡眠需求的增加，NALCN的错意突变减少了REMS期的时长。

 Abstract 

生物医学

Biomedical Science

CRISPR/Cas9 β-globin gene targeting in human haematopoietic stem cells

人类造血干细胞中CRISPR/Cas9靶向β-球蛋白

Daniel P. Dever, Rasmus O. Bak, Andreas Reinisch…Kenneth I. Weinberg & Matthew H. Porteus

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20134.html

（导读 张志伟）  自体移植经体外纠正的造血干细胞可以治疗由基因突变造成的β血红蛋白病（如镰刀型细胞贫血）。本研究使用CRISPR/Cas9系统纠正病人干细胞中的致病突变，并通过富集模型纯化这些干细胞，进一步发展并完善了新一代的β血红蛋白病治疗技术。

 Abstract 

LKB1 loss links serine metabolism to DNA methylation and tumorigenesis

Lkb1的缺失联系了丝氨酸代谢和DNA甲基化与肿瘤的发生

Filippos Kottakis, Brandon N. Nicolay, Ahlima Roumane…Alexander Meissner & Nabeel Bardeesy

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20132.html

图片来源：nature.com

（导读 陈月欣）  LKB1是一个抑癌基因，其缺失可以和KRAS的激活协同促进癌症发生。本研究发现二者的下游作用效果包括丝氨酸-甘氨酸通路代谢通路和反座子DNA甲基化二者的增强，构建了一个将代谢和表观遗传改变与肿瘤发生联系起来的网络。

 Abstract 

Transcription of the non-coding RNA upperhand controls Hand2 expression and heart development

非编码RNA upperhand的转录调控Hand2表达及心脏发育

Kelly M. Anderson, Douglas M. Anderson, John R. McAnally, John M. Shelton, Rhonda Bassel-Duby & Eric N. Olson

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20128.html

（导读 张志伟）  HAND2是一种心脏发育过程中十分重要的转录因子，其表达与相应超级增强子紧密相关。本研究发现长非编码RNA upperhand（Uph）的表达对维持Hand2超级增强子标签，以及稳定RNA聚合酶II通过其基因座进行延长不可或缺；阻断其转录导致右心室发育不全以及胚胎期死亡。

 Abstract 

PI3Kγ is a molecular switch that controls immune suppression

PI3Kγ——控制免疫抑制的一种分子开关

Megan M. Kaneda, Karen S. Messer, Natacha Ralainirina…Ezra E. W. Cohen & Judith A. Varner

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature19834.html

（导读 安定）  巨噬细胞应答病原体/损伤，或肿瘤/寄生虫病时释放不同细胞因子，分别具有促炎与抗炎截然不同的作用，而后者过程可能促进对T细胞检查点抑制剂的抗性。本研究展示了PI3激酶γ对这种免疫开关的控制，结果显示，PI3Kγ协同免疫检查点抑制剂促进了肿瘤退化，提示控制疾病中免疫抑制的治疗通路。

 Abstract 

Overcoming resistance to checkpoint blockade therapy by targeting PI3Kγ in myeloid cells

通过靶向髓系细胞中PI3Kγ克服免疫检查点抑制疗法中的免疫抵抗

Olivier De Henau, Matthew Rausch, David Winkler…Jedd D. Wolchok & Taha Merghoub

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20554.html

（导读 安定）  肿瘤的免疫检查点抑制疗法（ICB）效果卓著，但肿瘤细胞中存在多种免疫抵抗机制。本研究发现在小鼠模型中，靶向浸润髓细胞中的PI3激酶γ（PI3Kγ）可以有效避免肿瘤细胞对ICB免疫抵抗的产生，PI3Kγ抑制剂与ICB的联用可能具有临床前景。

 Abstract 

生物化学

Biochemistry

Thermophilic archaea activate butane via alkyl-coenzyme M formation

嗜热菌通过形成烷基辅酶M激活丁烷

Rafael Laso-Pérez, Gunter Wegener, Katrin Knittel…Oliver J. Lechtenfeld & Florin Musat

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20152.html

（导读 雷文茜）  特殊的酶机制会介导无氧环境中甲烷的合成与氧化，但这种机制被认为具有C1化合物特异性。本研究发现嗜热菌Candidatus Syntrophoarchaeum可以通过相似的途径利用丁基辅酶M氧化C4化合物丁烷。16S rRNA测序显示，这一途径可能在海洋微生物中广泛存在。

 Abstract 

生物物理

Biophysics

Alternative modes of client binding enable functional plasticity of Hsp70

不同底物结合模式为HSP70提供功能可塑性

Alireza Mashaghi, Sergey Bezrukavnikov, David P. Minde, Anne S. Wentink, Roman Kityk, Beate Zachmann-Brand, Matthias P. Mayer, Günter Kramer,   Bernd Bukau & Sander J. Tans

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20137.html

图片来源：nature

（导读 雷文茜）  热休克蛋白Hsp70通过槽-盖形式与蛋白质结合并影响其折叠。本研究利用光镊发现细菌Hsp70同系物（DnaK）不仅能结合延展形式的肽段，还可以结合部分折叠或近天然状态的蛋白质结构，此结合过程需要槽和盖的协同作用，并可以产生对蛋白质折叠的不同影响。

 Abstract 

分子生物学

Molecular Biology

Local regulation of gene expression by lncRNA promoters, transcription and splicing

lncRNA启动子、转录和剪接对基因表达的局部调控

Jesse M. Engreitz, Jenna E. Haines, Elizabeth M. Perez, Glen Munson, Jenny Chen, Michael Kane, Patrick E. McDonel, Mitchell Guttman  & Eric S. Lander

http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7629/full/nature20149.html

（导读 谭坤)  有些lncRNA调控附近基因的表达，但机制存在争议。本文分析了12个产生lncRNA的位点，发现其中5个影响基因表达，其调控与自身转录本无关，而与其生产过程相关，也发现编码蛋白质的位点也会影响附近基因表达。这表明调控相邻基因是涉及多重机制与顺式调控信号的普遍现象。

 Abstract 

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