Science 一周论文导读 | 02 Dec 2016

VOL 354, ISSUE 6316

审校：半夏 史静雯 邓卓 赵维杰

地球科学

Earth Science

Global atmospheric particle formation from CERN CLOUD measurements

利用欧洲核子研究中心“云室”测量数据研究全球大气颗粒的形成

Eimear M. Dunne, Hamish Gordon, Andreas Kürten…Douglas R. Worsnop, Kenneth S. Carslaw

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1119

图片来源：psi.ch

（导读 刘小鸥）  新形成的大气气溶胶颗粒来源尚不清楚。本研究利用欧洲核子研究中心（CERN）“云室”（CLOUD, Cosmic Leaving Outdoor Droplets）的大量数据，建立了气溶胶形成的全球模型，结果表明硫酸、氨与生物源有机物均参与成核，而宇宙射线并不会通过改变大气中离子浓度而明显影响成核过程。

 Abstract 

物理学

Physics

Quantized Faraday and Kerr rotation and axion electrodynamics of a 3D topological insulator

三维拓扑绝缘体的量子化法拉第、克尔旋转和轴子电动力学

Liang Wu, M. Salehi, N. Koirala, J. Moon, S. Oh, N. P. Armitage

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1124

（导读 邓卓）  拓扑绝缘体是一种“响应函数中的基本物理常数呈量子化”的磁电材料。 本研究利用太赫兹偏振测量了处于磁场下的三维Bi2Se3薄膜的电动力学响应，并通过对量子化法拉第、克尔旋转的观察证实了轴子电动力学和拓扑磁电效应。研究结果将有助于精细结构常数的直接测定。

 Abstract 

Spectroscopic snapshots of the proton-transfer mechanism in water

在水中质子转移机制的光谱快照

Conrad T. Wolke, Joseph A. Fournier, Laura C. Dzugan…Knut R. Asmis, Mark A. Johnson

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1131

（导读 宋伊梦）  Grotthuss质子传导机制认为，质子沿氢键网络在相邻水分子间不断跳跃，从而实现高速迁移率。本研究通过复合一系列氢键受体分子与D⁺(D2O)4水团簇，巧妙的在振动光谱中观察到O-D的尖峰。光谱结果证实，质子在水分子间传递，会形成单个质子桥接双水分子的Zundel式中间体。

 Abstract 

天文学

Astronomy

Molecular gas in the halo fuels the growth of a massive cluster galaxy at high redshift

高红移情况下巨大团星系利用晕中的分子气体增长

B. H. C. Emonts, M. D. Lehnert, M. Villar-Martín…J. Vernet, B. T. Indermuehle

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1128

图片来源：phys.org

（导读 刘小鸥）  本研究运用对一氧化碳的灵敏观测结果，发现蛛网星系（Spiderweb galaxy）利用大量分子气体增长。这些气体是星系际介质的一部分，并且可能也参与之前观测到的广泛的恒星形成。研究结果支持高红移下星团中的巨大星系形成于广泛再生气体的理论。

 Abstract 

结构生物学

Structural Biology

Crystal structures of a group II intron lariat primed for reverse splicing

用于反向剪接的Ⅱ型内含子套索晶体结构

Maria Costa, Hélène Walbott, Dario Monachello, Eric Westhof, François Michel

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/aaf9258

图片来源 sciencemag.org

（导读 郭思瑶）  可以进行自我剪切的II型内含子在生物界分布广泛。本研究确定了一个已剪切的II型内含子分支构象的晶体结构。这种构象与细胞核RNA转录时形成的套索构象类似，并为有剪切活性的II型活性位点的形成提供了条件。

 Abstract 

神经生物学

Neuroscience

Reactivation of latent working memories with transcranial magnetic stimulation

经颅磁刺激重激活隐藏的工作记忆

Nathan S. Rose, Joshua J. LaRocque, Adam C. Riggall, Olivia Gosseries, Michael J. Starrett, Emma E. Meyering, Bradley R. Postle

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1136

（导读 董堃）  工作记忆存储信息的能力对认知而言至关重要，和经典观点认为的工作记忆依赖持续高活性神经元活动不同，本研究通过采用多元模式分析揭示，人可以通过“活动-静息”突触机制存储信息。这些结果为工作记忆突触理论提供了支撑。

 Abstract 

Selective modulation of cortical state during spatial attention

空间注意过程中皮层状态的选择性调控

Tatiana A. Engel, Nicholas A. Steinmetz, Marc A. Gieselmann, Alexander Thiele, Tirin Moore, Kwabena Boahen

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1140

（导读 董堃）  新皮层的活动状态始终处于内源性波动之中，但是这种波动与目标导向行为的关系未知。本研究发现，灵长类视觉皮层中的集成神经活动开关状态与全皮层同步，而局部开关相位的状态可以预测和决定个体的目标导向行为。

 Abstract 

Gliogenic LTP spreads widely in nociceptive pathways

疼痛通路中胶质性长期增强作用（ LTP）的广泛传播

M. T. Kronschläger, R. Drdla-Schutting, M. Gassner, S. D. Honsek, H. L. Teuchmann, J. Sandkühler

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1144

（导读 韩宇）  长期增强作用（long-term potentiation , LTP）的触发需突触前后同步激活，这使得LTP仅在激活的突触中表达并表现出输入特异性。研究在脊髓中发现了一种由神经胶质细胞活动诱导，由可扩散胞外信号介导的LTP（gliogenic LTP），其性质解释了疼痛通路中记忆痕迹的现象，广泛的疼痛超敏反应可能因其而起。

 Abstract 

生物医学

Biomedical Science

Zika virus produces noncoding RNAs using a multi-pseudoknot structure that confounds a cellular exonuclease

寨卡病毒利用多假结结构使胞内核酸外切酶混淆，从而产生非编码RNA

Benjamin M. Akiyama, Hannah M. Laurence…J. David Beckham, Jeffrey S. Kieft

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1148

图片来源 http://sowegalive.com/

（导读 郭思瑶）  寨卡病毒分子水平上的感染过程亟待阐明。相关的黄病毒均可产生致病性非编码亚基因组黄病毒RNA（sfRNA），由xrRNA和细胞内核酸外切酶合作产生。寨卡病毒感染中也发现了形成sfRNA的复杂折叠结构，破坏这种结构可影响体外核酸外切酶抗性和感染过程中sfRNA的形成。

 Abstract 

Depleting dietary valine permits nonmyeloablative mouse hematopoietic stem cell transplantation

减少饮食缬氨酸允许非清髓性小鼠的造血干细胞移植

Yuki Taya, Yasunori Ota, Adam C. Wilkinson…Hiromitsu Nakauchi, Satoshi Yamazaki

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1152

（导读 张志伟）  骨髓移植前需要通过化疗或者放疗来清空骨髓微环境从而提高移植成功率，但这个过程可能引起并发症甚至死亡。本研究发现缬氨酸对人类及小鼠造血干细胞（HSC）的存活不可或缺；通过限制饮食摄入的缬氨酸含量，可以在不使用放、化疗的情况下清空小鼠骨髓微环境。

 Abstract 

Self-renewal of a purified Tie2+ hematopoietic stem cell population relies on mitochondrial clearance

纯化的Tie2 +造血干细胞自我更新依赖于线粒体清除

Kyoko Ito, Raphaël Turcotte, Jinhua Cui…Paul S. Frenette, Keisuke Ito

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1156

（导读 陈月欣）  造血干细胞通过自我更新与分化的平衡维持着内稳态，但是这种分裂平衡的机制还不清楚。本研究在单细胞水平上发现，纯化的Tie2 +造血干细胞更倾向于对称分裂，而线粒体自噬在其中扮演了重要角色。激活PPAR-脂肪酸通路可以强化线粒体的自噬。这一发现为代谢通路在干细胞研究中的应用提供了依据。

 Abstract 

Epigenetic stability of exhausted T cells limits durability of reinvigoration by PD-1 blockade

力竭T细胞表观遗传的稳定性限制了通过阻断PD-1重活化的持续时间 

Kristen E. Pauken, Morgan A. Sammons, Pamela M. Odorizzi…Shelley L. Berger, E. John Wherry（封面文章）

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1160

（导读 陈月欣）  阻断PD-1通路可以重活化力竭CD8 T细胞（TEX），但是这种阻断效应能否重编程为可持续记忆T细胞（TMEM）还不得而知。本研究发现，阻断PD-1的小鼠TEX只有少部分成为了TMEM，且TEX仍与效应T细胞（TEFF）和TMEM具有完全不同的表观遗传特征，可能限制了免疫疗法的效果。

 Abstract 

The epigenetic landscape of T cell exhaustion

T细胞力竭的表观遗传景观

Debattama R. Sen, James Kaminski, R. Anthony Barnitz…Nir Yosef, W. Nicholas Haining（封面文章）

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1165

（导读 陈月欣）  肿瘤和慢性病毒感染中的力竭T细胞有其独特的基因表达模式包括PD-1的持续表达，但是这种表达的调节机制目前未知。本研究测定了力竭CD8 T细胞染色质开放区域的景观，形成不同的力竭状态特异的功能性增强子模块，在一定程度上促进了PD-1的表达。功能性增强子提供了力竭T细胞潜在的特异靶点。

 Abstract 

Generation of influenza A viruses as live but replication-incompetent virus vaccines

制备复制缺陷的活流感病毒疫苗

Longlong Si（司龙龙，北京大学）, Huan Xu（徐欢，北京大学）, Xueying Zhou…Lihe Zhang, Demin Zhou（周德敏，北京大学）

http://science.sciencemag.org/content/354/6316/1170

图片来源：guancha.cn

（导读 刘小鸥）  制备无致病力的活疫苗是疫苗学上的突破。该研究通过转基因细胞系扩增了甲型流感病毒基因组的遗传密码，带有提前终止密码子（PTC）的病毒保留感染性但具有复制缺陷，在小鼠、雪貂与豚鼠模型中均引起免疫反应，或可应用于各类病毒并制备活疫苗。

 Abstract 

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