Science 一周论文导读 | 2017 年 6 月 16 日

审校： 吴倩 赵维杰 邓卓

生物学

Biology

Tubular clathrin/AP-2 lattices pinch collagen fibers to support 3D cell migration

管状网格蛋白/AP-2 格子通过挤压胶原纤维来支持 3D 环境的细胞迁移

Nadia Elkhatib et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/eaal4713

管状网格蛋白/AP-2（衔接蛋白-2）格子在细胞-胶原纤维接触点的结构和功能分析

（图片来源：science.sciencemag.org）

（导读 李亚萍）相比于二维平面环境，黏着斑在三维空间环境中对细胞迁移的作用并不突出。文章发现在细胞迁移过程中，有网格蛋白附着的细胞结构会与三维基质中的胶原纤维结合。网格蛋白/AP-2（衔接蛋白-2）格子形成管状形态，来挤压胶原纤维以提供细胞锚定点，和黏着斑一起支持细胞在三维环境的迁移。

Abstract

Resistance to malaria through structural variation of red blood cell invasion receptors

红细胞入侵受体的结构变化可以抵抗疟疾

Ellen M. Leffler et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/eaam6393

（导读 李亚萍）恶性疟原虫通过与细胞表面蛋白的相互作用入侵人类红细胞，但红细胞表面抗原多态性与疟原虫易感性之间的直接联系尚不清楚。本研究对撒哈拉以南非洲 1269 个人类个体的基因组序列进行分析，发现了入侵受体基因 GYPA 和 GYPB 的多种突变，其中获得两个 GYPB-A 杂合基因的突变，会引起红细胞表面抗原复杂的结构重排，并提高机体抵抗疟原虫的能力。

Abstract

miR-183 cluster scales mechanical pain sensitivity by regulating basal and neuropathic pain genes

miR-183集群通过调节基底和神经病理性疼痛的基因来调制机械痛敏感性

Changgeng Peng et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1168

（导读 陈月欣）  神经性痛觉有生理性保护作用，但也可能导致慢性疼痛。本研究发现在小鼠中，微小 RNA miR-183 集群可调节与神经病理性疼痛相关的大部分基因，并通过防止基底敏感性阈值升高及机械性触摸痛的增强来避免慢性疼痛的产生。

Abstract

Plants transfer lipids to sustain colonization by mutualistic mycorrhizal and parasitic fungi

维持植物与寄生真菌互惠共生的植物转运脂质

Yina Jiang et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1172

（导读 郭思瑶）丛枝菌根 （AM） 真菌帮助植物吸收矿物质营养，同时从植物体内汲取有机养分。科学家发现 AM 真菌 Rhizophagus irregularis 是脂肪酸缺陷体，其脂肪酸由宿主植物产生并转移至真菌中。其转移取决于 RAM2 蛋白与 ATP 结合盒转运蛋白介导的植物脂质输出通路。同时发现致病真菌中也存在相似通路 。

Abstract

Fatty acids in arbuscular mycorrhizal fungi are synthesized by the host plant

丛枝菌根真菌脂肪酸是由寄主植物合成的

Leonie H. Luginbuehl et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1175

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 郭思瑶）丛枝菌根真菌帮助植物获取土壤中的养分，同时也从植物中汲取有机碳。转录因子 RAM1 在其中十分重要。科学家发现植物细胞可合成脂质并转移至脂肪酸缺陷体——菌根真菌，该输出需要 RAM1 的直接靶标即甘油-3-磷酸酰基转移酶 RAM2。这表明除了糖类之外，脂质也是输送给真菌的主要有机碳源，这对于真菌脂质的生产至关重要。

Abstract

Early life stress confers lifelong stress susceptibility in mice via ventral tegmental area OTX2

生命早期应激通过小鼠腹侧被盖区 Otx2 提高终身压力易感性

Catherine J. Peña et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1185

（导读 郭怿暄）生命早期的应激会增加成年后患抑郁症风险。本项研究通过建立小鼠应激模型发现，转录因子 Otx2 对早期应激所产生的持久效应起着重要作用，Otx2 可以长期改变小鼠大脑腹侧被盖区的基因表达谱，从而提高抑郁水平。

Abstract

Transcriptional activation of RagD GTPase controls mTORC1 and promotes cancer growth

RagD  GTP 酶的转录激活控制 mTORC1 并促进肿瘤生长

Chiara Di Malta et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1188

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 郭思瑶）对营养物质应答时，mTORC1 会被 RagD 募集至溶酶体来调节合成代谢通路。科学家发现 MiT/TFE 转录因子可以直接调节 RagD 的表达来控制 mTORC1 的溶酶体募集与活动。mTORC1 可引发细胞过度生长与癌细胞增殖，因此这种转录调控机制可提高细胞对于营养条件的适应性，有助于癌细胞代谢。

Abstract

化学

Chemistry

Kilogram-scale prexasertib monolactate monohydrate synthesis under continuous-flow CGMP conditions

化疗药物 prexasertib 单醋酸一水合物在连续流动 cGMP 条件下的公斤级合成

Kevin P. Cole et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1144

（导读 卓思琪）治疗定制化和药物功能的发展要求制药工艺从批生产向更加灵活的连续工艺转变。本文综合运用多领域技术进步，实现了化疗药物 prexasertib 单醋酸一水合物多步连续流动 cGMP（multistep continuous-flow cGMP）条件下的合成，应用该工艺以每天 3 千克的速度合成了 14 千克目标产物。相对分批工艺，连续流动合成的性能和安全性得到了提升。

Abstract

Controlling guest conformation for efficient purification of butadiene

控制客体分子构型来高效提纯丁二烯

Pei-Qin Liao et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1193

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 阿金）常规的吸附剂往往优先吸附不饱和 1,3-丁二烯分子，使 1,3-丁二烯的除杂和提纯困难。本研究利用X射线单晶衍射和计算机模拟技术，显示一种锌-金属多孔亲水性聚合物材料能够改变 1,3-丁二烯分子的构型并降低其吸附性，利用这种材料，可以使 1,3-丁二烯分子优先于正丁烷、丁烯、异丁烯等杂质分子被洗脱，在低耗能条件下，将其纯度提高至 99.5%以上。

Abstract

物理学

Physics

Coherent imaging of an attosecond electron wave packet

一个阿秒电子波包的相干成像

D. M. Villeneuve et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1150

（导读 王凤）分子或原子通过光电离分离出的光电子携带有其量子态以及连续态信息。而光电子动量分布是由角分量动量的相干来决定。本研究通过氖的光电离，利用与红外激光场同步的一系列阿秒脉冲来解调这些角分量。双色双光子电离通过斯塔克位移产生磁量子数为零的 f 波，f 波再与球对称的 s 波干涉产生能够对 f 波进行相位分辨的全息像。

Abstract

Satellite-based entanglement distribution over 1200 kilometers

 “墨子号”卫星实现千公里级量子纠缠分发实验

Juan Yin et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1140

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 唐诗语）中科大潘建伟教授及其团队利用“墨子号”量子卫星，向地面上两个相距 1203 千米的观测站发送纠缠光子对，成功观测到了双光子纠缠。实验结果表明，在（2.37±0.09）的爱因斯坦定域条件置信区间下贝尔不等式不成立。这是人类首次利用千公里级量子纠缠分发实验验证量子力学的正确性。

Abstract

Dual-comb spectroscopy of water vapor with a free-running semiconductor disk laser

利用自由振荡半导体圆盘激光器探究水蒸气的双梳状光谱学

S. M. Link et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1164

（导读 雷鸣）双梳光谱技术具有快速、精确等特点，但因其结构复杂而没有被广泛应用。本研究利用简化的单激光系统实现了对水蒸气双梳光谱的测量。该系统由一个自由振荡的锁模半导体圆盘激光器组成，大大降低了双梳光谱系统的复杂度。不同的双梳频率可以通过调节半导体带隙来实现，使得本技术有望在工业系统获得广泛应用。

Abstract

地球科学

Geoscience

Rapid cooling and cold storage in a silicic magma reservoir recorded in individual crystals

单个晶体中硅岩浆存储层的快速冷却和冷藏

Allison E. Rubin et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1154

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 田莉）硅酸火山岩浆的热学历史很大程度上控制着火山爆发的风险。本研究对一块来自新西兰陶波火山区的锆石晶体的热学历史进行了测定。尽管该锆石在岩浆体系中存在了～105 年，但其温度位于 650° 到 750°C 之间的时间只有几年到几百年，并不时伴有快速加热或冷却，与现有的岩浆储存模型一致。本研 55 28659 55 15792 0 0 1671 0 0:00:17 0:00:09 0:00:08 3293 55 28659 55 15792 0 0 1596 0 0:00:17 0:00:09 0:00:08 3101 55 28659 55 15792 0 0 1442 0 0:00:19 0:00:10 0:00:09 3154有助于量化岩浆储层的热量输入和产出。

Abstract

Recurring and triggered slow-slip events near the trench at the Nankai Trough subduction megathrust

Nankai 海沟附近的慢速滑动事件

Eiichiro Araki et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1157

（导读 唐诗语） 确定慢地震发生的地点和原因有助于了解地壳断层的滑动行为。荒木英一郎等人分析了在日本海岸附近南海海沟的八个慢速滑动事件（slow-slip events，SSEs）, 显示其持续数天至数周，包括自发性和触发性滑脱，每 8 至 15 个月复发并伴有大量低频波动，可能是由于沿大型逆冲区的微小滑动。这些事件包括了 6 年中近一半板块汇聚作用，表明海沟附近存在累积应变的频繁释放，对该地区的灾害评估可能有长期影响。

Abstract

Seasonal water storage, stress modulation, and California seismicity

季节性蓄水、应力调制与加利福尼亚地震活动

Christopher W. Johnson et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1161

胡佛水坝

（图片来源：YouTube）

（导读 唐诗语）了解控制地震发生的机制对探究地震循环和预测地震灾害十分重要。本文利用加利福尼亚州长达 9 年的 GPS 垂直形变时间序列，构建了月水圈荷载和由此导致的小型地震断层面应力变化模型，季节荷载变化分析显示地震在应力状态下发生更频繁。本文推测加州地震发生率受自然水力荷载循环调节。

Abstract

Increase in predator-prey size ratios throughout the Phanerozoic history of marine ecosystems

显生宙期间海洋生态系统中捕食者-被捕食者体型比的升高

Adiël A. Klompmaker et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1178

显生宙时期的古生物

（图片来源：pinterest.com）

（导读 郭怿暄）进化的提升假说认为强大且代谢旺盛的食肉动物的捕食行为是后生动物进化的主要驱动力。研究者通过分析海洋贝类化石上捕食者留下的钻孔，发现从奥陶纪到第四纪间钻孔大小明显增加，提示捕食者的体型及力量显著增加，而被捕食者体型则保持稳定。这种捕食者与被捕食者体型比的升高为提升假说提供了证据。

Abstract

Satellites reveal contrasting responses of regional climate to the widespread greening of Earth

卫星揭示了区域气候对地球广泛绿化的不同反应

Giovanni Forzieri et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1180

（导读 刘威尔）植被变化对气候变化的净效应尚不明确。本研究通过叶面积指数（LAI）和能流的遥感分析探索相关的局气候变化。研究发现，叶面积指数上升分别通过降低地表反射率和蒸散作用引起北方区温度上升和干旱区温度下降，表明全球植被动态对局地气候有生物物理影响，应当在设计局地气候缓和与适应计划时予以考虑。

Abstract

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