Nature 一周论文导读 | 2018 年 6 月 14 日
审校: 小勺 小锅 大头 访冬 向菲菲 王思菲
制版：阿金
生物学
Biology
Environment and host as large-scale controls of ectomycorrhizal fungi
外生菌根真菌主要受环境和宿主影响
Sietse van der Linde, Laura M. Suz, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0189-9
图片来源：Kew Gardens
（导读：阿金）在大空间尺度确定土壤有机体多样性和丰度多样性的驱动因素仍有难度。本研究调查了大面积欧洲森林的外生菌根真菌，探索预测多样性的关键生物和非生物因子，确定对复杂环境梯度变化的主要响应和阈值，结果发现环境和宿主能够解释外生菌根多样性的大部分变化。
Abstract
Visualizing late states of human 40S ribosomal subunit maturation
可视化人类40S核糖体亚基成熟的晚期状态
Roland Beckmann, Michael Ameismeier, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0193-0
（导读 柳寒石）真核生物核糖体亚基的形成，从核延伸到胞质且需要数百种组装因子的参与。作者解析了人类核糖体40S亚基组装中间体晚期状态的冷冻电镜结构，包括一种体外重组状态和五种从核延伸到胞质天然状态，揭示了40S亚基头形成，连续组装和最后rRNA重叠的过程以及参与其中的各种因子的作用机制。
Abstract
Structure of a volume-regulated anion channel of the LRRC8 family
容量调节阴离子通道LRRC8家族的结构
Raimund Dutzler, Dawid Deneka, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0134-y
（导读 陈月欣） 容量调节阴离子通道在响应低渗透压力时激活，这种通道为旁系同源LRRC8家族的六聚体蛋白。本研究通过重建LRRC8A亚单位的结构发现，阴离子通道在胞质侧较宽，而外侧被选择性过滤器所约束。当过滤器及通道中碱性残留过多时，阴离子就会通过静电作用被吸引至通道。
Abstract
Rapid recovery of life at ground zero of the end-Cretaceous mass extinction
在末期白垩纪大规模灭绝的地面快速恢复生命
Christopher M. Lowery, Timothy J. Bralower, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0163-6
（导读 陈月欣） 由小行星撞击引起的白垩纪/古近纪大灭绝根除地球上了76%的物种，而物种恢复的速度在各地并不一致。这一现象可能由撞击本身或各种生态因素造成。我们在研究了撞击坑内的物种后发现，坑底在撞击后数年内即有生命出现，并在30千年内形成了高度活跃的生态系统。研究证明，生态因素是导致各地物种恢复速度不均的主要原因。
Abstract
Parallel emergence of stable and dynamic memory engrams in the hippocampus
海马体中平行出现稳定和动态的记忆痕迹
Thomas Hainmueller and Marlene Bartos
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0191-2
图片来源：nature.com
（导读 阿金）大脑海马体区域与产生记忆的特定神经元活动痕迹相关。本研究让小鼠在虚拟环境中完成一个空间记忆任务，通过慢性双光子钙成像，研究人员记录下海马体所有主要子区域中神经元活性图谱，发现CA1–CA3中的锥形神经元表现出高度精确的情境特异性和持续变化性，而齿状回中的颗粒细胞则拥有维持数天的空间编码信息以及低情境特异性。
Abstract
A molecular rheostat adjusts auxin flux to promote root protophloem differentiation
分子变阻器调节生长素通量以促进根原生韧皮部的分化
C. Schwechheimer, C. S. Hardtke, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0186-z
（导读 阿金）生长素通过不同浓度依赖效应影响植物生长，本研究展示拟南芥根部原生韧皮部筛管元件（PPSEs）的分化涉及后分生组织生长素梯度的局部陡变，质膜互作的极性定位蛋白BRX和PAX与PIN蛋白共同位于发育中的PPSE朝向根部的末端。PAX激活PIN介导生长素外流，而生长素调控BRX质膜定位并促进PAX活性。从而确定这两种蛋白作为分子变阻器借由PPSE发育调节生长素并决定PPSE分化时机。
Abstract
Oxidized phospholipids are proinflammatory and proatherogenic in hypercholesterolaemic mice
高胆固醇血症小鼠中氧化磷脂促进炎症反应和动脉粥样硬化的发生
Joseph L. Witztum, Xuchu Que, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0198-8
（导读 郭怿暄）氧化磷脂（OxPL）在许多炎性组织中广泛产生，介导促炎症反应发生。本研究发现在Ldlr-/-小鼠中表达OxPL天然抗体的单链可变片段E06-scFv可抑制巨噬细胞对OxLDL的摄取及OxPL诱导的炎性反应，降低动脉瓣压差形成和动脉瓣钙化，从而减少高胆固醇饮食造成的动脉粥样硬化发生。这一发现为动脉粥样硬化、主动脉瓣狭窄以及脂肪肝的治疗带来全新靶点。
Abstract
Disruption of TET2 promotes the therapeutic efficacy of CD19-targeted T cells
破坏TET2促进靶向CD19的T细胞治疗功效
Carl H. June, J. Joseph Melenhorst, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0178-z
（导读 王思菲）肿瘤免疫治疗是通过将编码嵌合抗原受体（CAR）的基因整合进T细胞基因组引导杀伤肿瘤细胞，但受限于CAR T细胞无法持续扩增。本研究从CAR T治疗后完全缓解的患者体内发现携带破坏TET2基因的单个CAR T细胞克隆，且此患者TET2另一等位基因存在亚等位基因突变。其CAR T细胞表观遗传学特征改变，呈中枢性记忆T细胞表型，提示TET2的基因修饰可改善免疫疗法。
Abstract
EMI1 switches from being a substrate to an inhibitor of APC/CCDH1 to start the cell cycle
EMI1从底物切换为APC / CCDH1 抑制剂从而开启细胞周期
Steven D. Cappell, Tobias Meyer, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0199-7
（导读 郭怿暄）哺乳动物细胞可在细胞分裂G1期结束前整合丝裂原和应激信号确定是否进入细胞周期。应激可使细胞在激活CDK2和E2F诱导后返回静息状态，一旦APC/CCDH1失活就不再可逆。本研究发现确定进入细胞周期由EMI1-APC/CCDH1双重负反馈开关介导，EMI1兼具底物和抑制剂功能，从G1期低EMI1水平，高APC/CCDH1活性，转变为S和G2期的高EMI1水平，低APC/CCDH1活性，为细胞周期提供一个双稳态，强力的单向开关。
Abstract
Phase-separation mechanism for C-terminal hyperphosphorylation of RNA polymerase II
RNA聚合酶II的C末端高度磷酸化的相分离机制
周強（厦门大学）, 等
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0174-3
（导读 郭怿暄）人类RNA聚合酶 II（Pol II）RPB1亚基C末端（CTD）高度磷酸化对转录延长和mRNA加工非常关键。由CDK9和cyclin T1组成的P-TEFb参与催化这一反应。如何保证有效准确地催化序列高度重复的CTD磷酸化尚不清楚。本研究发现cyclin T1的组氨酸富集结构域体外可形成相分离液滴，吸引CTD并促进二者紧密结合，继而激酶催化CTD高度磷酸化，并由CKD9开启转录延长。
Abstract
Dynamic allostery can drive cold adaptation in enzymes
动态变构效应可以驱动酶的冷适应
Vincent J. Hilser, Harry G. Saavedra, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0183-2
（导读 郭怿暄）存在于不同生物体内催化生命重要反应酶的同源基因进行着适应性突变，使其在不同的生理温度下保持相似的催化速率。本研究对大肠杆菌腺苷酸激酶的远端进行改造，定量研究决定亲和力和转化率的酶动力学，揭示了基于动力学的变构调节机制，以及酶核心参数的调控存在空间分离。这一机制在不改变基础状态结构的状态下对生物功能进行精确调节，为进一步研究提供全新模型。
Abstract
物理
Physics
Deterministic quantum state transfer and remote entanglement using microwave photons
用微波光子确定量子状态转移和远程纠缠
P. Kurpiers, A. Wallraff, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0195-y
图片来源：phys.org
（导读 胡琦琳）量子网络中节点间共享信息是分布式量子信息处理的基础。本研究实现了在来自于不同芯片上的两个超导比特的确定性状态传输和纠缠协议。该成果基于全微波空腔辅助的拉曼过程，利用时间对称的巡回单光子来纠缠或传输transmon型人造原子的量子比特状态。这样的确定性协议有望用于低温网络中不同节点上分布的量子计算。
Abstract
Deterministic delivery of remote entanglement on a quantum network
量子网络中远程纠缠的确定性传递
Ronald Hanson, Peter C. Humphreys, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0200-5
（导读 胡琦琳）本研究利用相隔两米的钻石自旋量子比特节点，证明了若当前双节点网络中节点间的纠缠生成率大于纠缠的退相干率时，可以在本质上将概率性纠缠协议用于在预定时间上提供确定性的远程纠缠实现的观点。研究结果展示了扩展量子网络的关键组成部件，为跨越多个远程节点的纠缠分布提供了可能性。
Abstract
其他
【Astronomy-天文】Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time
宇宙时间中被大质量恒星主导的尘埃星爆星系
R. J. Ivison, Zhi-Yu Zhang, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0196-x
（导读 雷鸣）恒星初始质量函数的构型可帮助人们了解相应星系的形成和演化过程，但传统测定初始质量函数的方法并不太适用测定被尘埃掩盖的星爆星系。本研究通过观测红移值为2~3的四个被尘埃掩盖的星爆星系中13CO和C18O的射流，来确定星爆星系内恒星的初始质量函数。发现每个星系的13CO/C18O比值都很低。这暗示着早期星爆星系中的大质量恒星的数量远比一般螺旋星系中的丰富。
Abstract
【封面故事】【Materials-材料】Printing ferromagnetic domains for untethered fast-transforming soft materials
3D打印无约束快速变形软材料中的程控磁畴
Xuanhe Zhao, Yoonho Kim, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0185-0
图片来源：eeNews Europe
（导读 贾晓璇）软材料对诸如光、热、电、磁等刺激具有三维形变响应的能力，在多种领域有广泛的应用前景。本研究利用一种含有铁磁微粒的高弹复合材料作为打印墨水，通过改变3D打印机喷嘴处的磁场，实现程序控制可3D打印的复杂软材料中的铁磁畴，从而得到以前无法达到的形状转变模式。这种材料能制造出诸如可重构的软电子设备和能执行复杂任务的软体机器人。
Abstract
【Chemistry-化学】Velocity-resolved kinetics of site-specific carbon monoxide oxidation on platinum surfaces
铂表面位点特异性一氧化碳的氧化速度分辨动力学
Theofanis N. Kitsopoulos, Jannis Neugebohren, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0188-x
（导读 阿金）对于拥有多个活性位点的催化剂，由于无法同时测量各位点活性，难以充分了解其反应机制。本研究使用分子束流可控地注入反应物，通过切片离子成像来描绘分子产物的矢量速度，从而实现同时测量一氧化碳在铂表面不同活性位点的氧化反应速率，并发现反应通过两个不同的通道进行。该方法适用于各种非均相反应，可加深对不同活性位点的理解，帮助改进催化剂设计。
Abstract
【Geoscience-地球科学】Minimal East Antarctic Ice Sheet retreat onto land during the past eight million years
过去八百万年间极少量南极东部冰盖向陆地消退
Jeremy D. Shakun, Lee B. Corbett, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0155-6
（导读 阿金）南极东部冰盖（EAIS）是全球海平面上升的最大潜在因素，由于不确定冰盖对过去变暖时期响应，尚无法预测冰盖消退情况。本研究分析了近地海洋沉积物石英砂中微量的和10Be和26Al同位素，发现在过去的八百万年间大气变暖程度不足以导致EAIS大面积或持续性消退，同时指出南极冰量变化主要受海洋冰缘消退所趋动。
Abstract