Science 等一周论文导读（下）| 2017年第2期

审校：魏若妍 访冬 赵维杰 史静雯

神经生物学

Neuroscience

Vectorial representation of spatial goals in the hippocampus of bats

蝙蝠的海马对于空间目标的矢量表征

Ayelet Sarel, Arseny Finkelstein, Liora Las, Nachum Ulanovsky

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/176

图片来源:sciencemag.org

（导读 李骏）  动物飞行或行走，除了需要在脑中表征自身的位置和朝向，还需要表征目标的位置。对于前者研究很多，而对于目标位置是如何在脑中编码的尚不明确。本研究记录了蝙蝠向目标飞行过程中海马CA1区域的神经元活动，发现确定目标距离的细胞和确定目标方向的细胞共同作用其中，形成空间目标的矢量表征。

 Abstract 

Superficial layers of the medial entorhinal cortex replay independently of the hippocampus

内嗅皮层内侧浅层与海马的神经活动相互独立

J. O’Neill, C.N. Boccara, F. Stella, P. Schoenenberger, J. Csicsvari

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/184

图片来源:sciencemag.org

（导读 李骏）  目前的观点认为，海马能再激活脑内空间和情景记忆痕迹从而启动记忆过程。本研究通过同时记录海马CA1区域和内嗅皮层内侧浅层的神经集群放电活动，发现了内嗅皮层的神经活动与海马的神经活动相互独立，暗示了海马可能并不是唯一的激活空间和情景记忆表征的启动器。

 Abstract 

Causal neural network of metamemory for retrospection in primates

灵长类的元记忆神经网络

Kentaro Miyamoto, Takahiro Osada, Rieko Setsuie, Masaki Takeda, Keita Tamura, Yusuke Adachi, Yasushi Miyashita

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/188

图片来源:sciencemag.org

（导读 李骏）  对记忆状态的元认知性自我监控，即“元记忆”，使我们能够基于过去的经历进行高效率地信息采集。本研究采用功能磁共振成像技术，探索了恒河猴元记忆的相关神经机制：远期元记忆发生在前额叶9区（9/46d），近期元记忆发生在前额叶6区。对这些区域的神经活动进行抑制会影响元记忆的表现，但不影响再认本身的表现。

 Abstract 

分子生物学

Molecular Biology

Variable chromatin structure revealed by in situ spatially correlated DNA cleavage mapping

原位DNA空间相关切割图谱显示可变染色质结构

Viviana I. Risca, Sarah K. Denny, Aaron F. Straight & William J. Greenleaf

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20781.html

图片来源：nature

（导读 柳寒石）  在这篇论文中，研究人员利用RICC测序技术，首次报道了在人类细胞1-3个核小体（50-500bp）范围内的染色质构象全基因组图谱，发现核小体之间更倾向于交叉接触，而非与相邻核小体直接接触。双起始螺旋纤维（two-start helix）结构的多种紧密堆叠是构成染色质不同构象的基本单元。

 Abstract 

生物医学

Biomedical Science

Integrated genomic characterization of oesophageal carcinoma

食管癌整合基因组特征

The Cancer Genome Atlas Research Network

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20805.html

（导读 柳寒石）  食管癌是一种世界范围内的多发癌症，本研究对164例食管鳞状细胞癌和食管腺癌进行了整合基因组和分子分析，发现食管腺癌的基因组特征与食管鳞状细胞癌有所区别，但在染色质不稳定变异等方面与胃腺癌高度类似，表明两者或可归为同一类型。该研究为此类癌症的合理分类和治疗提供了框架和基础。

 Abstract 

Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea

Piezo2感应呼吸道拉伸并介导肺扩张引起的呼吸暂停

Keiko Nonomura, Seung-Hyun Woo, Rui B. Chang…Stephen D. Liberles & Ardem Patapoutian

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20793.html

（导读 赵维杰）  呼吸障碍可以引发婴儿死亡和成人的睡眠中呼吸暂停。本研究发现在小鼠的多种呼吸道支配感受神经元中，Piezo2离子通道作为力学感受器传导呼吸道拉伸信号，对小鼠出生时的呼吸起始和成年后的正常呼吸维持意义重大。

 Abstract 

Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans

βWnt /β-catenin促进小鼠和人胃底部特化

Kyle W. McCracken, Eitaro Aihara,Baptiste Martin,Calyn M. Crawford,Taylor Broda,Julie Treguier, Xinghao Zhang,John M. Shannon, Marshall H. Montrose& James M. Wells

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature21021.html

（导读 柳寒石）  本研究发现阻断小鼠胚胎中Wnt/β-catenin信号通路会导致胃底上皮到窦上皮的转变，而激活人多能干细胞来源的前肠祖细胞中的β-catenin能促进人胃底类型的胃类器官（hFGO)发育，hFGO可以作为人胃底部发育和相关的生理病理现象研究以及药物研发的有力平台。

 Abstract 

Structural variation in amyloid-β fibrils from Alzheimer's disease clinical subtypes

阿尔茨海默症临床亚型的β淀粉样纤维的结构差异

Wei Qiang, Wai-Ming Yau, Jun-Xia Lu, John Collinge & Robert Tycko

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20814.html

图片来源：Nature

（导读 李骏）  β淀粉样蛋白纤维对于阿尔茨海默症的发病十分关键，β淀粉样肽40 （Aβ40）和42（Aβ42）具有多态性。本研究采用固态核磁共振技术发现，Aβ40纤维结构在不同亚型的阿尔茨海默症病人中有所不同，而Aβ42纤维结构在不同病人个体间都存在差异，提示了两种淀粉样肽在病人脑内的聚集存在质的差异。

 Abstract 

Hypoxia induces heart regeneration in adult mice

缺氧诱导成年小鼠心脏再生

Yuji Nakada, Diana C. Canseco, SuWannee Thet…Wataru Kimura & Hesham A. Sadek

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20173.html

图片来源： nature.com

（导读 郭思瑶）  成年哺乳动物的心肌细胞缺失后不可再生。研究表明心肌细胞再生可通过已有心肌细胞的增殖实现，此过程受有氧呼吸介导的氧化性DNA损伤调节。本研究发现逐渐暴露在低氧条件下的小鼠，氧化代谢被抑制，氧化性DNA损伤减少，心肌细胞的有丝分裂被重新激活。这可能显示了低氧条件在再生医学中的潜在价值。

 Abstract 

mTORC1 and muscle regeneration are regulated by the LINC00961-encoded SPAR polypeptide

mTORC1和肌肉再生由linc00961编码的SPAR多肽调节

Akinobu Matsumoto1, Alessandra Pasut1 et.al,& Pier Paolo Pandolfi

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature21034.html

（导读 柳寒石）SPAR是由长非编码RNA LINC00961编码的一种多肽，它可以与mTORC1蛋白结合并抑制其活性。本研究在小鼠模型中发现，在骨骼肌急性损伤的条件下，编码SPAR的lncRNA表达下降，从而激活mTORC1并促进肌肉再生，也证明可编码lncRNA在不同组织中的功能具有特异性。

 Abstract 

Genome-wide in vivo screen identifies novel host regulators of metastatic colonization

体内全基因组筛选确定新的肿瘤细胞转移定殖调节因子

Louise van der Weyden, Mark J. Arends, Andrew D. Campbell…Anneliese O. Speak & David J. Adams

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20792.html

（导读 柳寒石）  肿瘤的转移是导致癌症患者死亡的首要原因，而肿瘤细胞转移后的定殖涉及到肿瘤细胞和系统微环境的相互作用。本研究在810个突变小鼠种系中筛选出了23个与肿瘤细胞转移相关的基因。其中SPNS2基因敲除小鼠中肺部效应T细胞和自然杀伤细胞的比例上升，从而杀伤肿瘤细胞并降低其向肺部转移的能力。

 Abstract 

结构生物学

Structural Biology

Architecture of the yeast small subunit processome

酵母小亚基加工体结构

Malik Chaker-Margot, Jonas Barandun, Mirjam Hunziker, Sebastian Klinge

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/eaal1880

图片来源：phys.org

（导读 刘小鸥）  小亚基（SSU）加工体是一种大型核糖核蛋白复合物，组织小型真核核糖体亚基的组装。本研究报道了酵母SSU加工体的冷冻电镜显微结构，揭示其组装机制及颗粒内部介导构像改变的机制，为理解酿酒酵母中真核核糖体组装提供了框架。

 Abstract 

Structure of a yeast step II catalytically activated spliceosome

酵母第二步催化活化的剪接体结构

Chuangye Yan, Ruixue Wan, Rui Bai, Gaoxingyu Huang, Yigong Shi（施一公，清华大学）

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/149

图片来源：Science

（导读 赵维杰）  前体mMNA的剪接过程分为两个阶段，本研究解析了其中第二阶段的催化活化剪接体（C*复合物）的冷冻电镜结构，揭示了C*复合物与上一步C复合物之间剪接因子组成和催化位点构象上的改变，描画出了基本完整的前体mRNA剪接过程。

 Abstract 

Principles for designing proteins with cavities formed by curved β sheets

弯曲β板形成腔的蛋白质设计原

Enrique Marcos, Benjamin Basanta, Tamuka M. Chidyausiku… Gaetano T. Montelione, David Baker

http://science.sciencemag.org/content/355/6321/201

图片来源：Science

（导读 赵维杰）  天然蛋白质中的催化或底物结合位点常为弯曲β折叠形成的凹腔，本研究对天然蛋白质中β折叠弯曲曲率的结构控制基础进行了实验和模拟分析，并利用分析得到的规律从头设计了一组人工蛋白质，其真实构象与设计构象高度一致。本研究为功能性蛋白质的从头设计提供了基础。

 Abstract 

Structures of riboswitch RNA reaction states by mix-and-inject XFEL serial crystallography

用“混合-注入XFEL系列晶体学”方法解析的核糖开关RNA在反应过程中的系列结构

J. R. Stagno, Y. Liu, Y. R. Bhandari…S. A. Woodson & Y.-X. Wang

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20599.html

图片来源：nature

（导读 赵维杰）  核糖开关（riboswitches）通常位于mRNA 5’端，是有结构的RNA调控元件。本研究利用飞秒X射线自由电子晶体学（XFEL）手段，在核糖开关微晶体与配体混合并结合的过程中，解析得到了一组4个结合过程中的核糖开关结构。本研究示范了微晶体和混合-注入XFEL在生物大分子结构解析领域的应用前景。

 Abstract 

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