Nature 一周论文导读 | 2018 年 7 月 12 日
审校：小锅 小勺 访冬 小象 紫苏
制版：阿金
生物学
Biology
Kinase-controlled phase transition of membraneless organelles in mitosis
有丝分裂中激酶控制的无膜细胞器的相转变
Arpan Kumar Rai, Lucas Pelkmans, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0279-8
图片来源：media.uzh.ch
（导读 郭怿暄）液体-液体相分离是细胞中无膜细胞器形成和解体的方式，但控制这一过程的分子机制尚不清楚。本研究发现在有丝分裂中，具有双重特异性的激酶DYRK3是控制几种无膜细胞器的中心溶解酶。DYRK3可以阻止有丝分裂细胞质中分离的物质形成异常的类液杂交细胞器以及纺锤体的过度成核。这一发现揭示了有丝分裂中几种无膜细胞器溶解和组装的机制。
Abstract
Structure of the origin recognition complex bound to DNA replication origin
结合DNA复制起点的起始识别复合物的结构
李宁宁，程稼萱，林伟熙，翟元樑，等
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0293-x
（导读 卓思琪）与DNA结合的六亚基识别复合物（ORC）标记着真核细胞DNA复制的起始位点。本文报道了酿酒酵母ORC与72bp起始DNA序列结合的冷冻电子显微镜结构，该DNA包含ARS保守序列（ACS）和B1元件。Orc1和Orc4特异性识别ACS中的胸腺嘧啶残基，Orc2和Orc5与B1位点碱基接触并使DNA弯曲。该研究确定了真核生物中ORC在调节DNA结构，促进复制起点的选择和解旋酶装载的保守功能。
Abstract
Species-specific activity of antibacterial drug combinations
抗菌药物组合的物种特异性活性
Ana Rita Brochado, Athanasios Typas, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0278-9
（导读 郭怿暄）抗生素耐药性是严峻的公共卫生议题，多种抗菌药物组合治疗细菌感染的可行性尚不清楚。本研究使用抗生素、人体靶向药物和食品添加剂的近3000种剂量组合，对6种菌株进行测试，发现70%药物间相互作用存在物种特异性，20%存在菌株特异性。药物间拮抗作用比协同作用更为常见。拮抗作用几乎全部存在于靶向不同细胞过程的药物中，而协同作用常见于拥有相同靶点的药物中。
Abstract
The purinergic receptor P2RX7 directs metabolic fitness of long-lived memory CD8+ T cells
嘌呤能受体P2RX7指导长期记忆细胞CD8+ T细胞的代谢适应性
Henrique Borges da Silva, Stephen C. Jameson, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0282-0
（导读：阿金）在炎症或损伤期间，小鼠和人类体内的细胞外（eATP）通过嘌呤能受体P2RX7释放，激活先天固有免疫和慢性疼痛机制。本研究表明P2RX7被用来建立和维持小鼠中枢和组织原位长期记忆CD8+ T细胞群的功能，P2RX7机械性地促进分化记忆细胞的线粒体稳态和代谢功能。研究结果有助于了解P2RX7影响免疫记忆的产生途径。
Abstract
Targeting STING with covalent small-molecule inhibitors
用小分子共价抑制剂靶向STING
Simone M. Haag, Andrea Ablasser, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0287-8
（导读：阿金）先天免疫通路的异常激活与许多疾病相关，了解其分子机制有助于有效的靶向治疗。本研究报道发现并表征干扰素基因刺激（STING）蛋白的高选择性强力小分子拮抗剂，可阻断STING蛋白活性诱导的棕榈酰化，减少人和小鼠细胞内STING介导的炎性细胞因子的产生，从而证明靶向STING治疗自发炎症疾病的潜力。
Abstract
Mechanism for remodelling of the cell cycle checkpoint protein MAD2 by the ATPase TRIP13
通过ATP酶TRIP13重构细胞周期检查点蛋白MAD2的分子机制
Claudio Alfieri, Leifu Chang and David Barford
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0281-1
（导读：阿金）有丝分裂期间基因组稳定性的维持由纺锤体组装检查点（SAC）通过有丝分裂检查点复合物（MCC）调控。由AAA+ATP酶TRIP13驱动的游离MCC解体是SAC失活和染色体分离所必需的。本研究通过解析TRIP13–p31comet–C-MAD2–CDC20复合物的冷冻电镜结构揭示了TRIP13–p31comet 使MCC中C-MAD2重塑为O-MAD2的分子机制，为通过衔接蛋白募集特定底物到AAA + ATP酶提供新见解。
Abstract
High speed of fork progression induces DNA replication stress and genomic instability
复制叉的高速前进诱导DNA复制压力和基因组不稳定性的产生
Apolinar Maya-Mendoza, Jiri Bartek, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0261-5
（导读 陈月欣） 完整的基因组需要准确、稳定的DNA复制过程。复制压力会诱导复制叉停滞及细胞癌变，但具体机制尚不明确。本研究发现抑制PARP可引发复制叉异常加速并导致DNA损伤。复制叉的前进速度受到PARylation和p21的抑制，并且PARylation可感知到复制叉所面临的复制压力。这一发现为理解复制叉速度控制机制、基因组稳定性以及癌症治疗提供见解。
Abstract
CRISPR screens identify genomic ribonucleotides as a source of PARP-trapping lesions
CRISPR筛选发现基因组核糖核苷酸为PARP捕获损伤的来源
Michal Zimmermann, Andrew P. Jackson, Daniel Durocher, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0291-z
（导读 郭怿暄）BRCA1和BRCA2缺乏细胞对PARP抑制剂治疗敏感，这一过程依赖PARP捕获中PARP1与DNA损伤的结合，但DNA损伤来源尚不清楚。本研究通过CRISPR筛选发现介导PARP抑制剂抵抗的73个相关基因。其中三个编码核糖核酸酶H2，这些基因存在缺陷的细胞中核糖核酸切除修复受损，出现PARP捕获损伤，使其对PARP抑制剂高度敏感。这一发现表明基因组核糖核苷酸是PARP捕获的DNA损伤来源。
Abstract
物理学
Physics
Observation of half-integer thermal Hall conductance
半整数热霍尔电导的观测
Mitali Banerjee, Moty Heiblum, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0184-1
图片来源：crc183.uni-koeln.de
（导读：阿金）物质的拓朴态由拓扑不变量表征，其中较难测量的是热霍尔电导。本研究报道了在朗道能级的第一激发态中几个量子霍尔态的热霍尔电导测量值，发现自旋为5/2的热霍尔电导率与2.5κ0的一半一致，从而证明其存在非阿贝尔属性。
Abstract
Majorana quantization and half-integer thermal quantum Hall effect in a Kitaev spin liquid
Kitaev自旋液体中的Majorana量子化和半整数热量子霍尔效应
Y. Kasahara, Y. Matsuda, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0274-0
（导读：阿金）理论预测量子霍尔效应也能由量子自旋分数化产生的边缘电流产生，但实验上尚未验证。本研究在二维蜂窝晶格上具有Kitaev相互作用的绝缘二维量子磁体α-RuCl3中观察到，热霍尔电导是半整数量子化的，这是电中性Majorana费米子在拓扑上保护手性边缘电流的特征。在量子磁体中出现的Majorana费米子有望对强关联量子物质产生重大影响，有助于为在相对高温下进行拓扑量子计算提供可能。
Abstract
Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua)
1I / 2017 U1（'Oumuamua）受非重力加速度影响的轨迹
Marco Micheli, Davide Farnocchia, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0254-4
（导读 胡琦琳）本研究报告了显著性为30σ时，‘Oumuamua运动受非重力加速度影响的观测。研究分析的成像数据基于地面和轨道设备的观测，这种分析能够排除系统的偏差，并表明在一定条件下可将任何天体数据在模型中描述为非重力成分。如果‘Oumuamua具有与彗星相似的热力学性质时，类彗星释气的解释在物理上是可行的。
Abstract
Metallic nanoparticle contacts for high-yield, ambient-stable molecular-monolayer devices
用于高产率、环境稳定分子单层器件的金属纳米颗粒接触
Gabriel Puebla-Hellmann, Koushik Venkatesan, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0275-z
（导读：阿金）想要将分子的内禀功能应用到电子、光发射等领域需要让这些分子有可靠的电接触。本研究利用在SAM上沉积金属纳米颗粒，之后蒸发金属对顶部接触加固的方法，制造出数千个相同的、环境稳定的金属-分子-金属器件。SAM中的分子的内禀性质不会受到纳米粒子层和顶部金属化的影响。该研究结果为分子化合物大规模整合到固态器件提供一条可以缩小到单个分子水平的新途径。
Abstract
Electrically controlled water permeation through graphene oxide membranes
电场可控的水渗透氧化石墨烯膜技术
K.-G. Zhou, K. S. Vasu, R. R. Nair, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0292-y
（导读：阿金）精确控制水分子在薄膜或毛细管中的传输在水净化与医疗保健领域具有重要意义。本研究利用可控电击穿在氧化石墨烯薄膜中制造出导电丝，集中在导电丝周围的电场能使水电离，从而将水在氧化石墨烯薄膜中的超快渗透完全阻断，实现利用电场精确控制水的渗透。该研究为开发人工生物系统、智能过滤膜等提供指导。
Abstract
其他
【封面故事】【Ecology-生态】Seabirds enhance coral reef productivity and functioning in the absence of invasive rats
在无鼠患情况下海鸟可以提高珊瑚礁生产力和功能
Nicholas A. J. Graham, Shaun K. Wilson, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0202-3
图片来源：bbc.com
（导读：阿金）本研究考察了查戈斯群岛上有鼠患和无鼠患岛屿，发现无鼠患岛屿上海鸟密度和氮沉积率分别比鼠患岛高760倍和251倍，岛屿附近海洋生物氮同位素含量普遍较高，珊瑚礁草食性雀鲷生长更快，鱼类总生物量高48%。所有数据均显示根除海岛鼠患是保护生态环境的当务之急。
Abstract
【Geoscience-地球科学】North Pacific freshwater events linked to changes in glacial ocean circulation
北太平洋淡水事件与冰川海洋环流的变化有关
E. Maier, X. Zhang, et al.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0276-y
（导读：阿金）有证据表明大量淡水流入海洋造成的沉积强烈影响冰期全球海洋环流和气候变化。本研究从过去5万年的硅藻δ18O记录中发现，海因里希冰退期间的北大西洋环流变化与来自科迪勒拉冰盖的淡水注入北太平洋东北间存在密切联系，结果表明非线性海洋-大气背景相互作用对联系冰期内两大洋淡水排放响应动力学发挥复杂作用。
Abstract
【Social Science-社会科学】Evolution of cooperation in stochastic games
随机博弈中的合作演化
Christian Hilbe, Štěpán Šimsa, Krishnendu Chatterjee and Martin A. Nowak
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0277-x
（导读：阿金）当个人与集体利益冲突时会引发社会困境，其行为结果可利用博弈论分析。本研究根据随机博弈和演化博弈理论，提出公共资源可以改变并取决于个人选择策略，该依赖性可极大提升合作倾向。利益互惠和奖赏回馈对合作率的产生也至关重要，结果表明资源开发与环境之间的反馈有助于解决社会困境。
Abstract
【Environmental Science-环境科学】Robust relationship between air quality and infant mortality in Africa
非洲空气质量与婴儿死亡率之间存在稳定联系
Sam Heft-Neal, Jennifer Burney, Eran Bendavid and Marshall Burke
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0263-3
【改上标】（导读：阿金）空气质量问题是全球死亡风险因素之一。本研究分析跨越撒哈拉南部非洲地区近100万名新生儿的信息，结合卫星估算暴露于PM2.5环境中对非洲婴儿死亡率的影响，发现PM2.5增加10μgm-3导致婴儿死亡率增加9%，该数据在过去15年中没有下降，与家庭财富增长无关。所有数据都表明减少PM2.5有助于婴儿健康。
Abstract