在本周科学

科学2021年6月25日:
第372卷,6549期,第1405页
  1. 进化生物学

    在底栖生物区繁盛

    1. 达里奥·g·Lupianez

    美国龙虾的基因组揭示了这种底栖无脊椎动物的独特适应性。

    图片:Nick hawkins / minden pictures

    龙虾是海洋底栖生态系统中适应性最强的生物之一。尽管缺乏适应性免疫反应,龙虾显示了长达100年的寿命。为了揭开它们长寿的秘密,波林斯基et al。对美国龙虾基因组进行了测序,并确定了与化学感觉机制、先天免疫和细胞防御相关的全基因组基因创新。其中包括一类新的嵌合受体,具有整合神经元和免疫感觉系统的潜力。研究结果为这种底栖捕食者的生态成功机制提供了洞见。

    科学。睡觉。10.1126 / sciadv。abe8290(2021)。

  2. 超导

    想象一个奇异的状态

    1. 伊莲娜Stajic

    在铜超导体的许多相中,最有趣的是所谓的对密度波(PDW)状态。PDW的特征是铜对的空间调制密度,可以用带有超导尖端的扫描隧道显微镜进行检测。刘et al。利用改进的约瑟夫森隧道显微镜检测了二硒化铌中的PDW,二硒化铌是一种具有层状六方结构的超导体。PDW态也有望出现在其他过渡金属双硫属化合物中。

    科学, abd4607,这个问题p。1447.

  3. 表观遗传学

    甲基读卡器抑制转录

    1. 迪江

    DNA甲基化是一种保守的表观遗传标记,在许多不同的生物中需要基因沉默。然而,甲基标记是如何使基因沉默的仍然是很大程度上的未知。Ichinoet al。发现两个拟南芥命名为MBD5和MBD6的蛋白质通过甲基化的直接识别被招募到DNA中。这些甲基阅读器招募C类j结构域蛋白SILENZIO到染色质,以沉默甲基化基因和转座子。SILENZIO可能通过与热休克伴侣蛋白的相互作用而起作用。

    科学, abg6130,这个问题p。1434

  4. 有机化学

    将氧气释放到芳烃中

    1. 杰克yeston.

    尽管氧气就在我们身边,但要将它用于选择性化学氧化往往出奇地困难,这就需要更昂贵、更浪费的替代品。李et al。报告称,精心的配体优化生产的钯催化剂,可以有效地激活氧羟基化各种芳基和杂芳环的羧酸取代基。配体通过吡啶和吡啶酮组成部分与钯结合,作者认为配体和阴离子配位模式之间的互变异构作用对其有效性有一定影响。

    科学, abg2362,这个问题p。1452

  5. T细胞

    重组老化的T细胞

    1. 克莱尔Olingy

    年龄相关的T细胞功能下降有助于受损的免疫应答感染和疫苗。效应T细胞与记忆T细胞的分化部分是通过雷帕霉素复合物1 (mTORC1)机制靶点介导的信号转导和代谢重编程来控制的,雷帕霉素复合物1通常在产生氨基酸的溶酶体上被激活。金et al。在naïve CD4中证明了这一点+来自老年人的T细胞,mTORC1激活发生在晚期核内体,并依赖于氨基酸转运体SLC7A5。晚期内吞体mTORC1损害T细胞溶酶体功能,减少PD-1降解和增殖反应。在小鼠病毒感染模型中,沉默促进晚期内吞体形成的基因VPS39能够增加衰老人类T细胞的增殖和溶酶体缺陷T细胞的记忆反应,这表明靶向晚期内吞体mTORC1活性可能改善T细胞功能。

    科学。Immunol。6eabg0791(2021)。

  6. 催化

    烷烃脱氢的铑原子

    1. 菲尔Szuromi

    一个艺术家的电子密度再分配发生在一个单一的甲烷分子被一个铑原子在铜表面晶格激活

    图片:MICHAIL STAMATAKIS

    分散在金属氧化物上的铑纳米粒子通常是烷烃脱氢的弱催化剂,因为反应物与金属的结合过于强烈。Hannaganet al。第一性原理计算表明,在丙烷转化为丙烯和氢时,铜表面的单铑原子应该是稳定的和有选择性的。对嵌在铜(111)表面的单铑原子的模型研究表明,对丙烯有很高的选择性,对会使催化剂失活的表面碳的形成有很高的抵抗力。

    科学, abg8389,此问题。1444.

  7. 材料科学

    巨石的制作

    1. 布伦特Grocholski

    无定形碳酸钙是一种坚硬的材料,很难制成大的,清晰的块。它对加热也很敏感,过分压实初始的纳米颗粒容易导致结晶。μet al。确定了无定形碳酸钙中水的最佳用量,通过压缩产生透明的固体块状。关键是调节系统中的扩散量,使粒子边界融合而不触发样品范围内的结晶。这种融合策略也适用于类似的无定形无机离子化合物。

    科学,刊于1915年。1466

  8. 冠状病毒

    屏蔽空气共享

    1. 卡洛琳灰

    自2019冠状病毒病大流行开始以来,口罩在预防严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2传播方面的有效性一直备受争议。一个重要的问题是,尽管咳嗽和打喷嚏时呼吸道物质被强行排出,口罩是否有效。程et al。令人信服地表明,大多数人生活在空气传播的病毒载量较低的环境中。感染的概率与一个人暴露的呼吸物质量呈非线性变化。如果在更广泛的社区中,大多数人甚至只戴简单的外科口罩,那么遇到病毒粒子的可能性就会进一步受限。在室内环境中,不可能避免吸入别人呼出的空气,而在病毒浓度最高的医院环境中,即使使用性能最好的口罩,而没有其他防护装备,如防护服,也不能提供足够的保护。

    科学, abg6296,此问题p。1439

  9. 冠状病毒

    支持者可以拯救生命

    1. 卡洛琳灰

    对严重急性呼吸综合征冠状病毒2型再感染的感染后免疫保护尚未完全了解。如果出现一波又一波破坏自然免疫保护的新变种,那将是毁灭性的。Stamatatoset al。在给先前感染的个体注射针对最初武汉变种开发的信使rna疫苗4至8个月后,研究了免疫应答性(见Crotty的观点)。在接种疫苗之前,感染后血清抗体对病毒变异的中和反应是可变的和弱的。接种疫苗可使感染后血清中和能力提高约1000倍,对变种B.1.351的中和能力增强。尽管对这种变体的反应相对温和,但他们仍然表现出了典型的记忆反应。因此,接种武汉-湖-1变种疫苗可能对随后感染变种病毒的保护性反应提供有价值的促进。

    科学,这个问题p。1413;参见abj2258, p。1392

  10. 城市管理

    适应新常态

    1. h·杰西·史密斯

    成功应对气候变化的影响将是许多社区,特别是城市面临的挑战。考虑到美国的情况,Shi和Moser研究了在没有联邦政府领导的情况下,利益相关者如何帮助城市建立弹性。他们讨论了地方和州政府、私营企业和公民社会如何参与适应极端天气事件和其他预期未来气候变化的后果。为应对这些迫在眉睫的问题,需要社会各个规模和部门作出一致、有凝聚力和集体的反应。

    科学, abc8054,这个问题p。eabc8054

  11. 细胞生物学

    裁剪应激反应

    1. 斯特拉·m . Hurtley

    当面对环境压力时,细胞通过关闭平移和核细胞间转运等细胞过程来响应。同时,细胞在称为应激颗粒中的结构中保持细胞质信使RNA,并且通过共价加入泛素来修饰许多细胞蛋白,这已经预测已经推测反映应力受损蛋白的降解(参见DORMANN的视角).麦克斯韦尔et al。研究表明,细胞对不同的应激源产生不同的泛素化模式。这种泛素化不是反映应激损伤蛋白的降解,而是促使细胞拆除应激颗粒,并在应激消除后重新启动正常的细胞活动。Gwonet al。表明持续性的应激颗粒是通过自噬降解的,而短寿命的颗粒则经历了一个独立于自噬的降解过程。这种分解的机制取决于初始应力。

    科学、abc3593和abf6548。eabc3593和p。eabf6548;参见abj2400, p。1393

  12. 表观基因组

    MeCP2结合羟基甲基化的CA重复

    1. 迪江

    尽管对Rett综合征蛋白MeCP2进行了几十年的研究,它的功能仍然不清楚。易卜拉欣et al。表明MeCP2是一个羟甲基化的胞嘧啶-腺苷重复结合蛋白,在转录起始位点附近调节染色质结构(见Zhou和Zoghbi的展望)。MeCP2在修饰的CA重复周围积累和扩散,并竞争核小体的占据。MeCP2的缺失导致了核小体密度在层状相关区域的广泛增加和CA重复中富集的基因的转录失调。这些结果阐明了Rett综合征的潜在分子机制,这是一种与MeCP2突变相关的严重疾病。

    科学, abd5581,这个问题。eabd5581;参见abj5027, p。1390

  13. 微生物学

    细胞死亡限制了病原体

    1. 斯特拉·m . Hurtley

    在感染期间,鼠疫抑制蛋白激酶TAK1会导致成孔蛋白gasdermin D (GSDMD)的裂解,从而导致一种称为焦亡的炎性细胞死亡。在全基因组屏幕上,郑et al。确定溶酶体栓系调节超复合体是一个关键的驱动鼠疫全身pyroptosis。GTPase Rag和ragulator的溶酶体系结需要GTPase Rag的活性来招募和激活激酶RIPK1和蛋白酶caspase-8来切割GSDMD,从而导致细胞死亡并限制感染。相比之下,ragulator在炎症小体介导的焦亡中并不需要。因此,在病原菌感染过程中,溶酶体上的代谢信号可以调节细胞死亡。

    科学, abg0269,本期p。eabg0269

  14. 铁电体

    叠加一个铁电

    1. 伊莲娜Stajic

    层状范德华结构的性质可以敏感地依赖于组成层的堆积排列。这一现象已被用于设计超导、相关绝缘体和磁性态。现在有两组研究表明,铁电性也可以通过堆叠来实现:平行堆叠的六方氮化硼双层层显示出铁电开关,即使块体材料不是铁电性的(参见Tsymbal的观点)。为了探索这些现象,安田et al。使用传输测量,而Vizner Sternet al。专注于原子力显微镜。

    科学、abd3230和ab8177,此问题。1458和p。1462;参见abi7296, p。1389

  15. 古人类学

    黎凡特更新世中期人属

    1. 安德鲁·m·瑟顿

    我们对早期人类及其近亲的起源、分布和进化的理解被最近的新信息大大精炼了。赫什科维茨也加入了这一潮流et al。发现了一个未知古物的证据吗人类“内舍拉姆拉”人类(见Mirazon Lahr的透视)。作者对以色列一个距今14万到12万年前的遗址的化石遗骸进行了全面的定性和定量分析,表明了一个以前未被承认的类人猿群体的存在,它们代表了中更新世时期最后幸存的种群人类在欧洲,西南亚和非洲。在另一篇论文中,Zaidneret al。提供与这些化石相关的放射性年龄、石器组合、动物群组合和其他行为和环境数据。这一证据表明,这些古人类完全掌握了直到最近才与两者有关的技术智人或尼安德特人。粉状的Ramla人类是一个有效的猎人,狩猎大大小小的猎物,用木头作燃料,煮或烤肉,并保持火。这些发现为旧石器时代中期不同人类谱系之间的文化互动提供了考古学上的支持,表明中更新世时期是混合的人类H. Sapiens.在这个时候已经发生了。

    科学、abh3169和abh3020。1424和p。1429;参见abj3077, p。1395

  16. 疟疾

    IgA在疟疾中的作用

    1. 考特尼美国的目的

    免疫球蛋白A (IgA)被认为在粘膜表面对病原体起保护作用。然而,IgA在血清中的保护作用还不太清楚,特别是在病原体的背景下,如恶性疟原虫.棕褐色et al。从三个独立的人群中分离和鉴定血清IgA恶性疟原虫.这组作者还研究了从持续抵抗疟疾的个体中分离出来的IgA抗体,发现这些抗体与孢子虫上的保守位点结合,在小鼠体内模型中具有保护作用。这些结果证实了血清IgA在疟疾中的作用,并表明环孢子虫蛋白的一个区域是保护性抗体的靶点。

    科学。Transl。地中海。13eabg2344(2021)。

  17. 细胞生物学

    肿瘤抑制因子的延迟抑制

    1. 莱斯利·k·Ferrarelli

    快速诱导或抑制表皮生长因子(EGF)等生长因子的基因表达已被深入研究。乌里韦et al。研究了被他们称为延迟下调基因(DDGs)的基因,这些基因在乳腺细胞中EGF刺激数小时后受到抑制。其中一个DDG编码转录因子TSHZ2,该转录因子通过多种机制与有丝分裂蛋白相互作用和抑制。TSHZ2过表达抑制小鼠乳腺肿瘤的生长和进展。在人类乳腺肿瘤中,减少TSHZ2表达通常与其启动子的甲基化增加相关。

    科学。信号。14eabe6156(2021)。

  18. 医学

    HIV抗体治疗

    1. 吉玛Alderton

    最近的一项临床试验报告称,广泛中和性抗体的治疗在预防艾滋病毒感染方面未能显示出有效性。然而,对数据的进一步分析提供了一线希望,可以更好地为未来旨在实现这种被动免疫的试验和疫苗开发提供信息。在《观点》一书中,Burton讨论了试验中的数据,该数据表明,注射更高剂量的治疗性抗体可以实现对艾滋病毒的保护。该试验强调了动物研究的推论如何可以在未来的人体试验中得到改进,并有助于解释为什么需要更高的血清抗体滴度来对艾滋病毒进行免疫保护。

    科学,这个问题p。1397

  19. 冠状病毒

    感染的促进

    1. 卡洛琳灰

    在严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型疫苗的临床试验中,未检测任何因感染该病毒而存活的人。在宣布大流行一年后,为以前受感染的人接种疫苗已成为现实。雷诺兹et al。解决一组接受辉瑞/生物科技疫苗的英国卫生保健工作者的知识缺口,其中一半的参与者在大流行早期经历过自然病毒感染(见Crotty的观点)。基因分型表明,在疫苗和自然感染的免疫应答中,遗传成分是异质性的基础。接种疫苗后,naïve个体产生了与自然感染的人类似的抗体反应,但T细胞反应更有限,有时甚至没有。然而,感染后接种疫苗的个体的抗体和记忆反应显著增强,以至于一剂疫苗可能保护抵御更具攻击性的B.1.1.7变体。这可能是信使RNA疫苗具有佐剂效应,使抗体产生的反应产生偏差。

    科学, abh1282,这个问题。1418;参见abj2258, p。1392

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