审校 小勺 小象 小冰
制版 阿金
生物学
Biology
Mosquito taste responses to human and floral cues guide biting and feeding
蚊子对人类和花蜜线索的味觉引导叮咬行为和喂食行为
(导读 领研网)在昆虫世界中,味觉引导它们进食、产卵和叮咬。本研究分析了亚洲虎蚊通过其唇瓣神经元编码味觉刺激,影响其叮咬、进食和产卵行为,发现了三种功能类别的味觉感受器,不仅能产生兴奋性反应,还能产生预测叮咬行为的抑制性反应。研究人员还证实了特定苦味化合物能抑制对糖的反应,而人类汗液和花蜜等复杂线索则引发独特的神经反应。该结果为操纵化学感知功能和控制蚊媒疾病传播提供新思路。[相关报道:舌尖上的诱惑,探索蚊子味觉系统与疾病传播的奥秘]
Releasing a sugar brake generates sweeter tomato without yield penalty
释放糖调控因子会产生更甜的番茄且不影响产量
(导读 领研网)大部分消费者偏爱更甜的番茄,提高糖含量还能增加番茄加工业的经济价值。本研究比较了栽培和野生番茄物种,发现SICDPK27和SICDPK26这两个基因使番茄糖分积累的关键调控因子,它们编码的蛋白与产生蔗糖的酶相互作用,并促进其降解。而且这两个基因在系列植物物种中都是保守的,该结果不仅阐释了番茄糖分积累背后的遗传机制和分子机制,还或能应用于其他作物。[相关报道:中国科学家工程改造2个基因让番茄更甜,个头不变]
A multi-omic atlas of human embryonic skeletal development
人类胚胎骨骼发育的多组学图谱
(导读 领研网)人类胚胎骨骼和关节的形成取决于新生骨骼中祖细胞的协调分化。本研究报告了和同事首张人类骨骼发育图谱,绘制出了对颅骨和身体骨骼生长至关重要的细胞类型,并揭示人体的骨骼如何形成、软骨如何为身体骨架的发育提供支持等。该结果加深了对细胞命运决定人类骨骼发育的理解。[相关报道:多维视角揭示人类骨骼发育,新一代组学技术带来的突破]
A embryonic limb cell atlas resolved in space and time
时空分辨率解析胚胎肢体细胞图谱
(导读 领研网)本研究使用单细胞和空间转录组学详细解析了人类胚胎肢体在空间和时间中的发育过程,展示了从几个多能祖细胞到而分化细胞状态的广泛多样性,包括全新的细胞群,揭示了人类肌肉发育的两波过程,其中每一过程中呈现的特征由不同基因表达程序调节不同细胞状态而产生,最终明确了肌肉蛋白是维持肌肉干细胞身份的关键转录抑制因子。[相关报道:意想不到的生长过程!科学家第一次看清人的十指是怎么长出来的]
A prenatal skin atlas reveals immune regulation of human skin morphogenesis
产前皮肤图谱揭示人类皮肤形态形成的免疫调节
(导读 领研网)人类产前皮肤由包括巨噬细胞在内的先天性免疫细胞填充。本研究首次创建了人类产前皮肤的单细胞图谱,发现巨噬细胞能通过支持血管的生长在早期发育过程中对人类皮肤形成发挥重要作用。该结果为揭示人类皮肤和毛囊形成提供了一种分子配方,有潜力用于再生医学中的新型毛囊构建策略。[论文详细信息]
An integrated transcriptomic cell atlas of human neural organoids
人类神经器官的综合转录细胞图谱
(导读 阿金)人类神经类器官是研究人类大脑发育、演化和疾病的有效工具。本研究将36个单细胞转录组数据集汇总成包含超过170万个细胞的人类神经元类器官细胞图谱,映射到发育中的人类大脑参考比较后揭示了体外生成的主要细胞类型和状态,评估了原代细胞和类器官对映体之间的转录组相似性。研究人员还提供了一套程序性界面,可浏览图谱并查询新数据集。结果表明该图谱可用作多样性对照队列用于注释和比较神经疾病类器官模型,成为评估类器官真实性的有效工具。[论文详细信息]
Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases
单细胞整合揭示了炎症性肠道疾病的化生
(导读 领研网)胃肠道是多器官系统,也是有效营养吸收、免疫屏障建立的关键。本研究通过对数百万个单细胞展开精细分析,绘制出全肠道细胞图谱,详细观察到细胞在炎症环境下的适应性变化,尤其是“化生”对疾病进展的影响。该结果为揭示胃肠道炎症性疾病的复杂机制以及新疗法涉及提供新基础。[相关报道:全肠道细胞图谱如何重塑我们对炎症性肠病的理解?]
A spatial human thymus cell atlas mapped to a continuous tissue axis
映射至连续组织轴的空间人类胸腺细胞图谱
(导读 领研网)人体内T细胞发育过程开始于早期胚胎发育阶段,一直到胸腺退化都高度活跃。本研究利用单细胞测序和空间绘图技术,追踪了从怀孕后11周到3岁的样本胸腺和T细胞的发育情况,绘制出人类胸腺空间图谱,发现该器官的基本结构和功能早在受孕后12周就已建立,而且还发现了多种类型的T细胞在发育过程中的关键差异。该结果有助于了解胸腺如何从最早期阶段就开始训练免疫细胞,为免疫缺陷和自身免疫疾病的理解提供新基础。[论文详细信息]
Single phage proteins sequester signals from TIR and cGAS-like enzymes
单噬菌体蛋白隔离来自TIR和cGAS样酶的信号
(导读 领研网)原核生物抗噬菌体免疫系统利用TIR和cGAS样酶来生成信号分子1"-3'-gcADPR以及环状二核苷酸(CDN)和环状三核苷酸(CTN),以限制噬菌体复制。本研究报告噬菌体编码抗细菌Thoeris系统的“海绵蛋白”Tad1和Tad2均为具有两种不同结合口袋的“超级海绵蛋白”,同时能够吸附抑制CBASS系统或III型CRISPR-Cas系统的环状寡核苷酸信号分子,从而逃避细菌免疫。该结果建立了海绵蛋白研究的新基础。[论文详细信息]
A bacterial immunity protein directly senses two disparate phage proteins
细菌免疫蛋白直接感知两种不同的噬菌体蛋白
(导读 才生)真核先天免疫系统使用模式识别受体来感知感染。本研究表明大肠杆菌内的抗噬菌体防御蛋白质CapReISJ46使用相同的感知结构域,可直接结合并感知两种完全无关俩、结构差异的蛋白质,这可能是抗噬菌体防御系统的通用特征,从而快速赶上病毒变化的脚步。Bas11噬菌体在感染过程中包含可被CapReISJ46感知的两种触发蛋白,同时沉默这两种蛋白,噬菌体能够完全逃避CapReISJ46防御系统。该结果有助于深入理解细菌防御系统及其噬菌体编码触发因子之间复杂的共同演化关系。[论文详细信息]
A lymphocyte chemoaffinity axis for lung, non-intestinal mucosae and CNS
肺、非肠道粘膜和中枢神经系统的淋巴细胞化学亲和轴
(导读 阿金)组织选择性化学吸引剂将淋巴细胞引导至上皮表面,建立局部免疫环境,调控针对食物抗原的免疫应答。本研究使用各种组学数据集确认了GPR25是化学吸引剂趋化因子CXCL17的淋巴细胞受体,单细胞转录组分析表明GPR25先被诱导先天淋巴细胞GPR25先被诱导,随后迁移至外周,然后印迹入激活的B细胞和T细胞上的次级淋巴组织,以应对免疫挑战。结果揭示了GPR25-CXCL17化学亲和轴可整合非肠道粘膜与中枢神经系统的免疫能力和抗性。[论文详细信息]
Cellular ATP demand creates metabolically distinct subpopulations of mitochondria
细胞ATP需求产生代谢上不同的线粒体亚群
(导读 领研网)线粒体是细胞的代谢中心,能为细胞增殖提供所需的能量和关键物质。本研究表明在缺乏营养的条件下,线粒体会出现劳动分工:一类转门用于产能,另一类用于生产特定分子。这背后的关键是线粒体中一种名为P5CS的酶。缺乏营养时,P5CS会集中存在于细胞中的部分线粒体中,帮助这些线粒体催化氨基酸合成。同时,这些富含P5CS的线粒体内缺乏用于合成ATP的酶,也缺乏用于提高产能效率的嵴状线粒体内膜。[相关报道:细胞能量需求驱动线粒体亚群分化与代谢分工]
AKT and EZH2 inhibitors kill TNBCs by hijacking mechanisms of involution
AKT和EZH2抑制剂通过劫持乳腺退化机制来杀死TNBC
(导读 领研网)三阴性乳腺癌(TNBC)是最凶险的乳腺癌亚型,复发率最高,且P13K/AKT1通路通常会被过度激活。本研究发现AKT抑制剂与EZH2抑制剂联合使用,会协同促使基底样TNBC细胞进入分化程度更高、更容易治疗的官腔样状体,随后这两种药物会劫持正常乳腺退化所需的信号通路,通过一种非常自然的方式杀死TNBC细胞。[相关报道:三阴性乳腺癌治疗新策略——AKT抑制剂+EZH2抑制剂]
Structure of the human TIP60-C histone exchange and acetyltransferase complex
人类TIP60-C组蛋白交换和乙酰转移酶复合物的结构
(导读 才生)染色体结构是DNA转录、复制和修复的关键调控因子。本研究描述了内源性人类TIP60-C的结构,发现由SWR1样和NuA4L样部分组成的三瓣结构,与TRRAP激动剂结合模块相关。TRRAP可灵活连接至NuA4L,而与SWR1L结合的核小体模型表明组蛋白交换机制的若干方面不同于酵母的情况。TRRAP的灵活性与核小体外DNA对交换活性的微弱影响导致TIP60-3结合染色体的不同模式。[论文详细信息]
地球科学
Geoscience
Early-twentieth-century cold bias in ocean surface temperature observations
海洋表面温度观测中二十世纪初寒冷时期的温度偏差
(导读 小天)目前观测到的温度记录结合了海洋表面温度和陆地上近地面空气温度,是理解气候变化的关键。本研究利用历史上的陆地和海洋温度测量数据以及古气候数据,揭示了20世纪初海洋温度明显比陆地测量温度低,与先前的气候模型相反,该时期的全球平均气温过于寒冷:比陆基重建温度低约0.26摄氏度。该结果为了解过去以及未来的气候变化提供新依据。[论文详细信息]
Keeping the global consumption within the planetary boundaries
将全球消费保持在地球边界内
(导读 领研网)不同国家之间环境影响的差异得到了普遍认同。本研究在自主构建细分201个消费支出水平,包含168个国家的全球消费数据库基础上,描绘了全球消费群体在六大环境足迹方面的不平等,包括碳、土、氮、磷、水和生物多样性,量化了不同消费水平群体的环境足迹对突破关键地球安全边界指标的责任,发现如果全球前20%的消费群体减少过度消费,转变消费模式,将使全球环境压力降低25%至53%。该结果为提出针对性的缓解措施提供了新思路。[论文详细信息]
Global influence of soil texture on ecosystem water limitation
土壤纹理对生态系统水限制的全球影响
(导读 小天)土壤低湿度和高水气压缺陷(VPD)导致植物水分胁迫,触发各种干旱应答,包括蒸腾作用和光合作用减少。本研究通过分析全球突然湿度临界阈值的观测数据,发现土壤纹理对调节生态系统水分限制起始发挥显著作用,其中土壤水分传导曲线随着沙砾含量的增加而愈发陡峭。该结果表明生态系统对VPD和土壤水分的敏感程度由土壤质地决定,沙质土壤生态系统对土壤干燥相对更敏感,而粘性土壤生态系统对VPD相对更敏感。[论文详细信息]
材料科学
Materials Science
Perovskite/silicon tandem solar cells with bilayer interface passivation
具有双钝化层界面的钙钛矿/硅串联太阳能电池
(导读 菜菜)两端单层钙钛矿/硅串联太阳能电池在功率转换效率方便比单结太阳能电池更具优势。本研究报告一种双层交织钝化策略,结合高效的电子提取以及非辐射重组抑制,在双层切克劳斯基硅异质结电池上构建出钙钛矿/硅串联器件,实现了33.89%的独立认证稳定功率转换效率,填充因数达到83.0%,开放电路电压接近1.97伏特。该结果首次报告了认证效率超过33.7%的单结肖克利奎伊瑟极限的双结串联太阳能电池。[相关报道:突破极限!隆基绿能公司第一单位又发Nature,PCE高达33.89%]
Silicon heterojunction back-contact solar cells by laser patterning
通过激光图案进行硅异质结反向接触太阳能电池
(导读 领研网)尽管双结叠层电池展示了良好的前景,其制造过程中却面临诸多挑战,特别是背接触(BC)太阳能电池的图案化工艺复杂,导致效率损失和生产成本高。本研究开发了一种新颖的激光图案化方法,采用密集钝化接触技术和脉冲激光器进行背接触图案化,优化了接触电阻率,不仅提高了生产效率,还成功制造出效率超过27%的硅太阳能电池,标志着在光伏技术上的重要突破。[相关报道:强悍!隆基绿能,再发Nature!]
物理学
Physics
Local probe of bulk and edge states in a fractional Chern insulator
分数陈数绝缘体中体块和边缘态的局部探测
(导读 阿金)分数量子霍尔效应是拓扑量子多体现象的重要范例,产生于强电子相关性、拓扑有序性和时间反演对称破缺之间的相互作用。本研究报告利用微博阻抗显微镜在转角MoTe2中对分数陈数绝缘体(FCI)边缘态进行成像。通过调谐载流子密度,研究人员观测到系统在金属态和FCI态之间的演变过程,其中边缘态表现出绝缘体块和导电边缘态,还在拓扑相变过程中观测到边缘态的演变。该结果为进一步探索零磁场条件下不同任意子态的拓扑保护一维界面开辟新道路。[论文详细信息]
Direct magnetic imaging of fractional Chern insulators in twisted MoTe2
转角MoTe2中分数陈数绝缘体的直接磁成像
(导读 阿金)轨道磁化为探索拓扑学和相互作用提供灵敏的探测工具,尤其是调查陈数绝缘体内丰富的现象。本研究使用纳米级超导传感器绘制出转角双层MoTe2中的磁边缘场,输运和光学传感实验都证实了在零磁场条件下分数陈数绝缘体(FCI)态的形成。研究人员观测到与第一莫尔空穴能带填充数V分别为-1,-2/3,-3/5,-4/7和-5/9相关的局部磁场内的振荡,表征了样本空间无序性,由有效晶胞面积中的非均质性以及能带边缘偏移和束缚偶极矩的非均质性所主导。该结果强调了研究转角同质双层莫尔系统结构无序性所带来的挑战。[论文详细信息]
Trion sensing of a zero-field composite Fermi liquid
零磁场复合费米液体的三光子传感
(导读 阿金)半填充最低朗道能级是研究相互作用的拓扑相位的理想平台。本研究利用tMoTe2的独特谷特征,报告了零磁场复合费米液体的光学特征。研究人员测量了三重光致发光的圆偏振度(p)与空穴掺杂和电场之间的关系,发现在表现出稳健铁磁性的相空间内,对于费米液态,p接近1,然而在整数和分数陈数绝缘体以及空穴掺杂范围接近V为-1/2的情况下,p被淬灭,是陈数绝缘体电子激发态赝能隙的直接结果。该结果强调了零场分数陈数绝缘体物理学的全新激子探测成果。[相关报道:零磁场下的奇迹:揭秘扭曲双层MoTe2中的复合费米液体]
其他
【Astronomy-天文】A giant planet transiting a 3-Myr protostar with a misaligned disk
巨行星飞掠具有不对齐星盘的300万岁原恒星
(导读 小天)天文学家发现了很多飞掠1000万至4000万年的恒星,但飞掠更年轻恒星的凌日行星仍待观测。本研究报告凌日恒星IRAS 04125+2902 b的观测结果,其轨道围绕金牛座分子云中一颗300万岁的主序前恒星运行,质量为0.7个太阳质量。主恒星拥有倾角为30度的恒星盘和双星伴星,而行星半径为10.7个地球伴星,约90个地球质量(置信度上限为95%),周期为8.83日。[论文详细信息]
【Chemistry-化学】Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs
多氟/全氟烷基物质的光催化低温脱氟
(导读 领研网)多氟/全氟烷基物质(PFAS)具有耐用性佳、防水、防油、防污渍和隔热的特点,但带来这种耐用性的碳-氟键很难分解。本研究报告一种利用光活化催化剂分解PFAS化学品的方法,这种催化剂能吸收光,使PFAS中很强的碳-氟断裂,反应发生的温度介于40°C~60°C,最终分解成碳和氟化盐,且产品中的氟化物最终能够以盐的方式轻松回收。[论文详细信息]