Science 一周论文导读 | 2017 年 8 月 25 日

审校 邓卓 咖喱 大头 访冬

生物学

Biology

Actin protects mammalian eggs against chromosome segregation errors

肌动蛋白保护哺乳动物卵细胞免受染色体错误分离

Melina Schuh et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/eaal1647

图片来源：论文原文

（导读 郭怿暄）卵细胞中染色体分离错误是造成流产、不育和唐氏综合征的主要因素。本研究发现在哺乳动物卵细胞中，肌动蛋白可以促进功能性着丝粒纤维的形成，对染色体的准确排列和分离起到决定性作用。破坏肌动蛋白会导致减数分裂 I 期和 II 期中染色体的错误排列和迟滞染色体的明显增加。

Abstract

Enhanced water permeability and tunable ion selectivity in subnanometer carbon nanotube porins

碳纳米管孔蛋白水通透性和可调控离子选择性的增强

Aleksandr Noy et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/792

（导读 阿金）碳纳米管快速过滤水的特性可应用到下一代水处理技术中。本研究报告一种孔径为 0.8 纳米的碳纳米管孔蛋白（CNTPs）能够将水分子限制为单行分子链，水分子间的氢键重组会提高 CNTPs 的水通透性。同时 CNTPs 通过阻挡阴离子通过来调节离子选择性。CNTPs 的属性使之成为进一步研发膜分离技术的有用材料。

Abstract

Intonational speech prosody encoding in the human auditory cortex

人类的听觉皮层编码识别语调韵律的功能

E. F. Chang et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/797

（导读 郭怿暄）人类语言中常常通过语调传递一些语言信息，听者如何获取并提炼相关信息尚不清楚。这一研究利用高密度脑皮层电图直接记录被试者在听到不同语调句子时大脑表面的神经活动，发现人类大脑颞上回皮层的活动可反映校正后的相对音调信息，而这一功能独立于对声音特征以及讲话者身份的识别。

Abstract

Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania

【封面故事】在坦桑尼亚的哈扎狩猎采集者的肠道微生物的季节性循环

Justin L. Sonnenburg et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/802

图片来源：Science

（导读 何丽莹）虽然人类与肠道里的微生物共同进化，但它们的祖先特征仍然难以推断。本研究分析了来自坦桑尼亚营狩猎采集的哈扎人的粪便样本，显示其肠道微生物的季节性变化比工业化和传统居民更强，与 16 个国家不同生活方式的人群比较的结果表明一些动态微生物谱系在现代人群中的广度和丰度有所下降。

Abstract

Lactobacillus reuteri induces gut intraepithelial CD4⁺CD8αα⁺ T cells

罗伊乳杆菌诱导肠上皮内的 CD4⁺CD8αα⁺ T 细胞

Marco Colonna et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/806

（导读 何丽莹）小肠中的 CD4⁺CD8αα⁺ 双阳性上皮内淋巴细胞（DP IELs）具有调节功能，无菌小鼠中缺乏该类细胞，暗示其由肠道微生物诱导形成。本文发现罗伊乳杆菌可以产生色氨酸的吲哚衍生物，激活 CD4⁺ T 细胞中的芳烃受体，使 Thpok 下调并分化成 DP IELs。因此，罗伊乳杆菌配合富含色氨酸的饮食可以将上皮细胞 CD4⁺ T 细胞重组为免疫调节 T 细胞。

Abstract

Emergent cellular self-organization and mechanosensation initiate follicle pattern in the avian skin

自发的细胞自组织和皮肤触觉起始鸟类皮肤的毛囊结构

Amy E. Shyer et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/811

图片来源：Science

（导读 何丽莹）利用发育鸡胚的初生皮肤作为模型系统，我们发现细胞自组织过程打破了形态学和分子对称性。真皮祖细胞通过收缩驱动的细胞牵拉而自发聚集，从而通过机械感知激活相邻表皮细胞的 β-catenin 引发毛囊基因表达程序。这提供了一种整合器官形成的机械与分子观点的方法。

Abstract

Structure and assembly mechanism of plant C2S2M2-type PSII-LHCII supercomplex

植物 C2S2M2 型光系统 II-捕光复合物II（PSII-LHCII）超复合物的结构和组装机制

Zhenfeng Liu, Xinzheng Zhang, Mei Li et al.

中国科学院生物物理研究所柳振峰、章新政、李梅等

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/815

（导读 阿金）植物光合作用的捕光系统（PSII）与各种不同的捕光复合物（LHCIIs）结合成超级复合物用来适应弱光条件。本研究报道了豌豆（Pisum sativum）两种 C2S2M2 型 PSII-LHCII 超级复合物的冷冻电镜结构。揭示了 LHCII 结合外围天线复合物 CP24-CP29 建立色素网络高效捕光并完成能量转换的分子机制，为进一步理解植物捕光系统提供新思路。

Abstract

物理 & 材料

Physics & Materials

Harvesting electrical energy from carbon nanotube yarn twist

通过碳纳米管线扭结进行电能收集

Seon Jeong Kim, Ray H. Baughman et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/773

（导读 张奕林）本研究介绍了一种借助电化学方法在不需要外加偏压的情形下，将碳纳米管线的延展与扭转机械能转化为电能的收集器件，这些能量收集器可应用在潮汐发电，热驱动人工肌肉，自供能呼吸传感器，发光二极管供能等方面。

Abstract

The turbulent cascade in five dimensions

高达五个维度的湍流能量串级

José I. Cardesa et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/782

（导读 阿金）每一个尺度下的湍流漩涡都能对应五维（尺度、时间和三维空间）中串级总能量的一小部分。本研究通过追踪不同尺度下的能量流域，检测到流体块能量跨尺度（Δ/2 至 2Δ）的变化模式，揭示了结构简单的水状流体的能量串级。研究结果可以为建立湍流模型和分析导电流体、量子流体等提供新的思路。

Abstract

Robust epitaxial growth of two-dimensional heterostructures, multiheterostructures, and superlattices

二维异质结，多异质结与超晶格的稳固外延生长方法

Xidong Duan, Xiangfeng Duan et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/788

（导读 张奕林）本研究介绍了一种从二维原子晶体上稳固生长侧向异质结，多异质结和超晶格的通用合成方案。研究人员在连续气相沉积生长过程中的温度波动阶段，向炉中通入反向氩气流，冷却了二维晶种，避免了热解损耗与不受控均质成核，从而实现了高稳定性的二维材料外延生长。

Abstract

化学

Chemistry

Ruthenium-catalyzed insertion of adjacent diol carbon atoms into C-C bonds: Entry to type II polyketides

钌催化邻二醇碳原子插入 C-C 键：II 型聚酮化合物的合成

Michael J. Krische et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/779

（导读 卓思琪）当前催化中对 C-C 键的激活依赖于不饱和 π 耦合基团。本研究利用转移加氢耦合的概念，报道了一种钌（0）催化的苯并环丁酮的环加成反应，此反应使两个相邻的饱和二醇碳氢键发生了功能化。该具有区域化、非对映选择性的过程使 II 型聚酮亚结构的归一化合成成为可能。

Abstract

Optical imaging of surface chemistry and dynamics in confinement

微观限域体系中表面化学和动力学的光学成像

Sylvie Roke et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6353/784

（导读 阿金）本研究使用宽场、毫秒量级的二次谐波显微镜，对水微观局域空间内的界面结构和动力学进行了三维成像，揭示了界面水的定向有序性。同时跟踪浸入水溶液的玻璃微毛细管的化学变化，确定二氧化硅去质子化反应的空间分辨表面酸解离常数值在 2.3 至 10.7 之间。研究人员还对沿着外部振荡电场旋转的水分子进行了成像。

Abstract

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