Nature 一周论文导读 | 24 Nov 2016
Volume 539 Number 7630
审校：半夏 赵维杰 史静雯 寒冬
材料科学
Material Science
Doped polymer semiconductors with ultrahigh and ultralow work functions for ohmic contacts
随着超高和超低欧姆接触掺杂聚合物半导体的功函数
Cindy G. Tang, Mervin C. Y. Ang, Kim-Kian Choo, Venu Keerthi, Jun-Kai Tan, Mazlan Nur Syafiqah, Thomas Kugler, Jeremy H. Burroughes, Rui-Qi Png, Lay-Lay Chua & Peter K. H. Ho
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20133.html
（导读 宋伊梦） 制备高性能的半导体器件，需要在电极和半导体层之间建立良好的欧姆接触，但是生产具有合适功函数的导电薄膜极为困难。本研究基于溶液法，对共轭聚电解质进行电荷掺杂，得到具有较宽功函数的掺杂薄膜。该方法生产的欧姆接触可以用于有机半导体，对于高级半导体也有潜在价值。
Abstract
The evolving quality of frictional contact with graphene
石墨烯在摩擦接触中摩擦的变化
Suzhi Li, Qunyang Li（李群仰，清华）, Robert W. Carpick, Peter Gumbsch, Xin Z. Liu, Xiangdong Ding, Jun Sun & Ju Li（李巨，西安交通大学）
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20135.html
（导读 宋伊梦） 在滑动接触中，单层的石墨烯比多层石墨烯或石墨的摩擦力更大，并且随着滑动摩擦力会增加，而其中的机制尚不清楚。研究人员通过原子模拟，再现了实验的观测结果。分析表明，由于石墨烯具有较强的形变能力，在滑动中能调整其结构，所以出现摩擦力变化的现象。
Abstract
化学
Chemistry
Catalytic activation of carbon–carbon bonds in cyclopentanones
环戊酮体系的C-C键活化
Ying Xia, Gang Lu, Peng Liu（刘鹏，匹兹堡大学） & Guangbin Dong（董广彬，德克萨斯大学）
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature19849.html#affil-auth
图片来源：nature
（导读 邸正傲） 环戊酮的C-C键由于键能强且缺少张力而难以实现活化。本文综合运用多种催化剂，将环戊酮上的C-C活化与其3’位芳香基团的C-H活化串联，从而实现了环戊酮骨架的重排，生成α-萘满酮。该方法亦适用于环己酮体系。
Abstract
地球科学
Earth Science
Magnetic reversals from planetary dynamo waves
行星的发电机波导致磁场倒转
Andrey Sheyko, Christopher C. Finlay & Andrew Jackson
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature19842.html
图片来源：ethz.ch
（导读 刘小鸥） 多数地球发电机的模拟认为，液体粘度对地磁倒转的发生十分重要，发电机机制包含柱状对流使场线延长弯曲。本研究报告了另一类模型的范例，可用于解释粘度较低而磁扩散率较高的情况，结合适当的边界条件，这个模型中的发电机波也可能存在于地磁倒转的过程中。
Abstract
进化生物学
Evolotional Biology
Developmental mechanisms of stripe patterns in rodents
啮齿类动物条纹模式的发育机制
Ricardo Mallarino, Corneliu Henegar, Mercedes Mirasierra, Marie Manceau, Carsten Schradin, Mario Vallejo, Slobodan Beronja, Gregory S. Barsh & Hopi E. Hoekstra
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20109.html
图片来源：phys.org
（导读 刘小鸥） 毛发颜色模式是哺乳动物最重要的特征之一，但其形成与进化机制尚不明了。本研究发现非洲条纹鼠（Rhabdomys pumilio）的周期性背部条纹是由于黑素细胞成熟的差异，受转录因子 ALX3调控，这揭示了调控毛发颜色差异及表型新征进化的机制。
Abstract
植物学
Botany
Bacteria establish an aqueous living space in plants crucial for virulence
细菌在植物中建立一个对毒力十分重要的的含水空间
Xiu-Fang Xin, Kinya Nomura, Kyaw Aung, André C. Velásquez, Jian Yao, Freddy Boutrot, Jeff H. Chang, Cyril Zipfel & Sheng Yang He（何胜阳，密歇根州立大学）
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20166.html
图片来源： http://cdn.phys.org/
（导读 郭思瑶） 高湿度是植物地上部分（叶际）疾病感染的重要条件。本研究发现，在高湿度条件下，细菌效应分子（如HopM1）可以引发植物细胞间水间隙（质外体）的建立，并使没有感染能力的丁香假单胞菌获得感染拟南芥叶际的能力，为理解叶际和细菌的相互作用提供了新的概念框架。
Abstract
微生物学
Microbiology
The mechanism of force transmission at bacterial focal adhesion complexes
细菌粘着复合体的力传递机制
Laura M. Faure, Jean-Bernard Fiche, Leon Espinosa…Marcelo Nollmann & Tâm Mignot
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20121.html
图片来源：www.imm.cnrs.fr
（导读 郭思瑶） 许多杆状细菌在没有鞭毛或菌毛等附属物的情况下可以沿表面滑行。研究人员发现在黄色粘球菌中，当细菌内膜上的Agl-Glt装置与外膜上的粘着复合体（FAS）相连时，Agl-Glt的胞内右旋运动可以带动细菌整体的左旋滑动。Agl-Glt与FAS的连接可能需要细菌内外膜间质中的肽聚糖等。
Abstract
生物医学
Biomedical Science
A cannabinoid link between mitochondria and memory
大麻素将线粒体与记忆相关联
Etienne Hebert-Chatelain, Tifany Desprez, Román Serrat…Giovanni Bénard & Giovanni Marsicano
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20127.html
图片来源：medicalnewstoday.com
（导读 刘小鸥） 急性大麻中毒能够通过线粒体细胞膜受体mtCB1直接改变线粒体活动，但该变化对大脑高级功能的影响机制仍不清楚。本研究发现，小鼠的海马mtCB1通过活化后调节线粒体能量代谢而调控记忆过程，表明生物能量过程是认知功能的主要急性调控因子。
Abstract
Designer matrices for intestinal stem cell and organoid culture
用于肠干细胞和类组织培养的人工基质
Nikolce Gjorevski, Norman Sachs, Andrea Manfrin, Sonja Giger, Maiia E. Bragina, Paloma Ordóñez-Morán, Hans Clevers & Matthias P. Lutolf
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20168.html
图片来源：nature
（导读 张志伟） 类器官具有真实组织的各种特征，是有潜力的医学研究平台。本研究使用模块化的水凝胶网络培养肠干细胞（ISC），发现在ISC存活至形成类组织的各阶段，所需的基质性质不尽相同。在此基础上，我们构建了性能优异的动态ISC类组织培养基质。
Abstract
Different tissue phagocytes sample apoptotic cells to direct distinct homeostasis programs
不同的组织吞噬细胞接触凋亡细胞后引发不同的稳态过程
Ryan J. Cummings, Gaetan Barbet, Gerold Bongers, Boris M. Hartmann, Kyle Gettler, Luciana Muniz, Glaucia C. Furtado, Judy Cho, Sergio A. Lira & J. Magarian Blander
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20138.html
（导读 张志伟） 吞噬细胞通过清除凋亡细胞避免慢性炎症以及自身免疫疾病的发生。本研究发现巨噬细胞和树突状细胞（两者均属于吞噬细胞）共同负责清除凋亡的小鼠肠上皮细胞（IEC），但二者所引发的细胞代谢变化不同，且只有树突状细胞可以将凋亡的IEC运输到肠系淋巴结。
Abstract
Macrophages redirect phagocytosis by non-professional phagocytes and influence inflammation
巨噬细胞通过非专职吞噬细胞重定向吞噬并影响炎症反应
Claudia Z. Han, Ignacio J. Juncadella, Jason M. Kinchen…Kenneth S. Tung & Kodi S. Ravichandran
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20141.html
（导读 董堃） 专职和非专职吞噬细胞清除体内的大量凋亡细胞维持机体稳态，但是二者互相交流的存在与否和其对于炎症的影响仍然未知。本研究表明，巨噬细胞通过释放可溶性生长因子和微囊改变非专职吞噬细胞内吞颗粒的类型并且影响它们的炎症反应。
Abstract
Control of mitochondrial function and cell growth by the atypical cadherin Fat1
线粒体功能及细胞生长受到非典型钙粘蛋白Fat1控制
Longyue L. Cao, Dario F. Riascos-Bernal, Prameladevi Chinnasamy… Andras Fiser & Nicholas E. S. Sibinga
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20170.html
（导读 陈月欣） 线粒体功能异常会导致生长相关的疾病。本研究发现，非典型钙黏蛋白Fat1在受损的血管平滑肌细胞（SMC）线粒体中大量积聚，并与多种重要的线粒体蛋白相互作用，从而抑制线粒体的呼吸速率，避免SMC在修复过程中发生过度增殖。
Abstract
生物化学
Biochemistry
Mechanism of super-assembly of respiratory complexes III and IV
超大呼吸链复合物III和Ⅳ的机制
Sara Cogliati, Enrique Calvo, Marta Loureiro…Jesús Vázquez & José Antonio Enriquez
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20157.html
（导读 访冬） 超级复合装配因子（SCAF1）能够诱导呼吸链复合物CIII和CIV的超组装，通过深度蛋白质组学和免疫检测分析显示， SCAF1长转录本及其73位组氨酸残基的正确取向是CIII和CIV之间相互作用所必需，并在超级复合物中取代CIV亚基COX7A2。其短转录本无法结合CIV进而装配呼吸小体。
Abstract
Cascading MutS and MutL sliding clamps control DNA diffusion to activate mismatch repair
MutS蛋白和MutL的级联滑钳控制DNA扩散从而激活错配修复
Jiaquan Liu, Jeungphill Hanne, Brooke M. Britton, Jared Bennett, Daehyung Kim, Jong-Bong Lee & Richard Fishel
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20562.html
（导读 安定） Muts(MSH)和MutL(MLH/PMS)参与DNA的错配修复，但机制尚不明确。研究者通过观察大肠杆菌（Escherichia coli），研究了EcMutS、EcMutL、EcMutH 间的协作关系。结果显示EcMutS–EcMutL–EcMutH复合物通过形成级联滑钳调节沿DNA的单向移动，从而指导修复DNA错配。
Abstract
Genetic and mechanistic diversity of piRNA 3′-end formation
piRNA3′端形成的遗传多样性和机制多样性
Rippei Hayashi, Jakob Schnabl, Dominik Handler, Fabio Mohn, Stefan L. Ameres & Julius Brennecke
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20162.html
（导读 安定） piRNA3'端的形成目前知之甚少。本文报道了果蝇中两种有遗传性差异和机械性差异的piRNA3'形成途径。由Zuc蛋白介导的直接形成成熟piRNA3'端，而Aub/Ago3蛋白介导的则先释放piRNAs前体，随后由3'或5'核糖核苷酸外切酶Nibbler进一步加工。两者的比例决定了转录中还是转录后基因沉默。
Abstract
An oxidative N-demethylase reveals PAS transition from ubiquitous sensor to enzyme
一种氧化N-脱甲基酶显示从PAS能从遍在感受器转变为酶
Mary Ortmayer, Pierre Lafite, Binuraj R. K. Menon, Tewes Tralau, Karl Fisher, Lukas Denkhaus, Nigel S. Scrutton, Stephen E. J. Rigby, Andrew W. Munro, Sam Hay & David Leys
http://www.nature.com/nature/journal/v539/n7630/full/nature20159.html
（导读 安定） Per-ARNT-Sim（PAS）结构域常作为感受器中的信号传导模块，它能连接多种配体。这些配体虽然具有催化活性，但却未发现有酶活性的PAS。本研究表征了第一个PAS酶——血红素依赖的氧化N-脱甲基酶。数据显示PAS可以让感受器转变为酶，这暗示着PAS骨架可推动人工酶的发展。
Abstract
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