Science 一周论文导读 | 2017 年 8 月 11 日

审校 咖喱 邓卓

生物学

Biology

Eye patches: Protein assembly of index-gradient squid lenses

眼斑：鱿鱼晶状体中具有折射率梯度的蛋白质组装结构

A. M. Sweeney et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/564

图片来源：Science

（导读 阿金）本研究通过小角 X 射线散射实验观察到，鱿鱼晶状体中的 S-晶体蛋白会通过多分散性 loop 区域间的氢键等价键形成凝胶组织。与晶状体外周区域相比，核心区域的价键数更大、凝胶组织更致密，从而造成晶状体径向折射率梯度。这种折射率梯度能够有效避免球面像差导致的视觉变形。此发现为纳米颗粒自组装为立体材料提供了思路。

Abstract

Microbiota-activated PPAR-γ signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion

肠道菌群激活的 PPAR-γ 信号通路可抑制肠杆菌科细菌过度繁殖

Andreas J. Bäumler et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/570

（导读 阿金）本研究发现 PPAR- γ 通路是维持肠道菌群稳态的关键信号通路。由肠道微生物产生的丁酸可激活肠道上皮细胞中的 PPAR- γ 通路，使肠道中的硝酸盐和氧含量维持在低水平，从而抑制大肠杆菌和沙门氏菌等潜在致病微生物的有氧呼吸和过度增殖。这一机制为预防肠道疾病提供了新的思路。

Abstract

Two areas for familiar face recognition in the primate brain

灵长类大脑中辨别熟悉面孔的两块区域

Sofia M. Landi, Winrich A. Freiwald.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/591

图片来源：Science

（导读 董堃）熟悉的面孔总是更容易辨认，但此现象的神经基础未知。研究人员通过全脑功能性核磁共振扫描恒河猴的脑区发现，当熟悉的面孔突然靠近时，两个在面孔识别网络中并非占主导地位的脑区，边缘皮层和颞极，会作出非线性反应迅速激活，说明了这两个颞叶脑区在处理熟悉面孔中的重要作用。

Abstract

Pavlovian conditioning–induced hallucinations result from overweighting of perceptual priors

感知先验的加重导致巴浦洛夫式条件诱导性幻觉

A. R. Powers,C. Mathys,P. R. Corlett.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/596

（导读 陈月欣）有些人存在幻听，会在脑中听到其他人听不见的声音。本研究采用巴浦洛夫式习得性任务，在有/没有幻听和接受/未接受治疗的 4 组被试者中建立了条件诱导性的幻觉，其中有幻听的受试者更容易被诱导。研究还借助功能性神经成像鉴别出与这一幻听过程相关的脑神经回路，为基础和临床提供帮助。

Abstract

Single-cell methylomes identify neuronal subtypes and regulatory elements in mammalian cortex

单细胞甲基化组定义哺乳动物大脑皮质内的神经元亚型和调控元件

M. Margarita Behrens,Joseph R. Ecker et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/600

（导读 郭怿暄）哺乳动物大脑中神经细胞多种多样，至今仍缺乏有效的区分手段。本研究生成了超过 6 千个单个神经细胞的甲基化组，发现通过 CG 和非 CG 甲基化的细胞特异性分布以及调控序列甲基化水平的差异性可以鉴别不同神经细胞亚群。调控序列在不同物种的抑制性神经元中具有保守性。这一发现扩展了当前的大脑细胞图谱。

Abstract

A cyclic oligonucleotide signaling pathway in type III CRISPR-Cas systems

III 型 CRISPR-Cas 系统中的环核苷酸信号通路

Gintautas Tamulaitis,Virginijus Siksnys et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/605

（导读 郭怿暄）原核生物中 III 型 CRISPR-Cas 系统可通过降解转录活跃的外源入侵 DNA 及其 RNA 产物为细菌提供保护。本研究发现嗜热链球菌中 Csm 效应复合物与靶 RNA 的结合可促使 Cas10 合成第二信使环形寡腺苷酸，这一信号分子与 Csm6 结合并激活其非特异性 RNA 降解功能，从而降解靶 RNA，保护细菌免遭噬菌体感染和增殖。

Abstract

Structure of histone-based chromatin in Archaea

古细菌中由组蛋白构成的染色质结构

Karolin Luger et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/609

（导读 郭怿暄）真核细胞中，DNA 围绕组蛋白八聚体形成的核小体是染色质结构的基本单位。本研究解析了古细菌中组蛋白-DNA 复合体的晶体结构，发现其几何构型与真核细胞核小体一致。这一结果为核小体的起源与进化提供了强有力的证据。

Abstract

地球科学

Geoscience

A unified continental thickness from seismology and diamonds suggests a melt-defined plate

根据地震信号和金刚石含量确认的大陆厚度揭示由熔融作用定义的板块界线

Saikiran Tharimena,Catherine Rychert,Nicholas Harmon.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/580

（导读 阿金）地球内捕虏岩揭示了化学陆地岩石圈的厚度在 175 千米，但是地震层析成像能测到其大于 250 千米的深层根源。本研究通过建立 SS 前导波模型发现在 130 至 190 千米的地方速度发生下降，因此确认含金刚石成分的捕虏岩的最终深度。同时此处发生的熔融作用也可确定地下板块的边界。研究结果有助于进一步了解地球内部板块活动机制。

Abstract

Changing climate shifts timing of European floods

气候变化改变欧洲洪水爆发的时间

Günter Blöschl et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/588

图片来源：Science

（导读 阿金）气候变暖会影响洪水爆发的时间和量级。本研究分析了来自欧洲 4262 个水文站近 50 年来的洪水数据，发现在欧洲各个地区，气温升高、极地变暖以及土壤湿度增加会影响冰雪融化以及冬季洪水到来的时间。研究结果证实了通过观察欧洲洪水数据可发现明显的气候变化信号。

Abstract

其他

Other

【Chemistry - 化学】Metal-catalyzed electrochemical diazidation of alkenes

金属催化烯烃的电化学二叠氮化

Song Lin et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/575

（导读 卓思琪）邻二胺存在普遍且用途广泛。本研究利用烯烃和叠氮化钠制备 1,2-二叠氮化合物。该过程通过电力驱动，并在锰的催化下进行，其反应条件温和，兼容性适应性广泛。使用常规方法，1,2-二叠氮能化学选择性地一步还原为邻二胺。机理分析表明金属介导的叠氮基自由基转移可以实现双重碳-氮键的形成，为反应主要途径。

Abstract

【Economics - 经济学】The dual frontier: Patented inventions and prior scientific advance

发明专利与前沿科学进展之间的双重边界

Mohammad Ahmadpoor,Benjamin F. Jones.

http://science.sciencemag.org/content/357/6351/583

（导读 陈月欣）目前人们对于前沿科学的进展对市场发明的推动支持程度尚不了解。本研究对 480 万份美国专利和 3200 万篇科学论文对比后发现，专利技术发明与前沿科学发表存在着紧密的联系，大部分学术论文都会导致后续的专利发明，而专利都可追溯到对应的论文。其中，生物医学、计算机科学和工程学等学科的学界-业界联系尤为密切。

Abstract

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