Science一周论文导读|2024年11月1日

学术   科学   2024-11-11 12:08   北京  


审校 小勺 小象 小冰

制版 阿金


生物学

Biology


Group 2 innate lymphoid cells promote inhibitory synapse development and social behavior

第2型固有淋巴细胞促进抑制性突触发育和社会行为


(导读 领研网)第2型固有淋巴细胞(ILC2)是ILC的亚群,与2型免疫反应相关。本研究发现发育早期形成的ILC2及其细胞因子IL-13会直接作用于抑制性中间神经元,增加大脑皮层的抑制性突触,而发育期缺少ILC2会减少中间神经元的抑制性突触,最终导致成年期社交障碍。该结果明确了2型神经免疫回路在早期生命过程中的作用以及对成年期的影响。[论文详细信息]


A cytoplasmic osmosensing mechanism mediated by molecular crowding–sensitive DCP5

由对分子拥挤敏感的DCP5介导细胞质渗透传感机制


(导读 领研网)植物会经常受到细胞内外渗透压不平衡,即渗透胁迫的挑战。本研究分析了拟南芥RNA降解相关蛋白,观察到原本均匀分散在细胞质中的Decapping 5 (DCP5)蛋白会在植物暴露于高渗透胁迫后迅速发生凝聚,形成类似于液滴的凝聚体,该现象与细胞体积因失水而缩小的趋势高度相关。而DCP5迅速、可逆的凝聚行为以及DCP5凝聚体的液体性质表明该现象可能由蛋白质液液相分离所介导。[论文详细信息]


A molecular mechanism for bright color variation in parrots

鹦鹉鲜艳色彩变化的分子机制


(导读 领研网)鹦鹉是地球上色彩最鲜艳的动物之一,包括黄色、橙色、红色、蓝色和绿色。本研究利用生化技术和一处啊粉嫩西,发现鹦鹉黄素分子末端基团的氧化状态在羽毛颜色变化中发挥关键作用,当鹦鹉黄素的碳链以醛基结尾时,羽毛会变成红色,如果羧基取代醛基,羽毛就会变成黄色。两种基团的浓度决定了羽毛的颜色。另外还确定了与颜色变化相关的基因组区域,该基因编码催化脂肪醛氧化为羧酸的醛脱氢酶,这种酶的含量决定着黄素的浓度。[相关报道:破解鹦鹉色彩斑斓之谜]


Exploring structural diversity across the protein universe with The Encyclopedia of Domains

利用结构域百科全书探索蛋白质世界的结构多样性


(导读 阿金)AlphaFold蛋白质结构数据库(AFDB)包含了超过2.14亿个预测出来的蛋白质结构,其结构域都是在多个结构域功能背景下发现的独立折叠单元。本研究使用深度学习方法检测了AFDB内的每一个结构域,并进行了分类,制定了一套结构域百科全书,其中明确了77%的非冗余结构域与已知的超家族相似,还揭示了超过1万个超家族之间的全新互作以及数千个折叠空间连续谱中的新折叠。[论文详细信息]


Brain malformations and seizures by impaired chaperonin function of TRiC

TRiC分子伴侣功能受损导致脑畸形和癫痫


(导读 领研网)大脑结构变形由多种因素导致,可能产生智力障碍、癫痫或脑瘫等症状。本研究报告了对一名患有智力障碍、肌张力低下的儿童患者基因组测序数据分析,表明他的TCPI伴侣蛋白亚基:CCT3的编码基因出现了移码缺失,对另外两名拥有相似症状患者的分析也揭示了CCT3不同基因突变的存在。结果表明CCT3的突变对神经系统和大脑的确产生潜在影响。[论文详细信息]


Transcriptome-wide splicing network reveals specialized regulatory functions of the core spliceosome

转录组范围的剪接网络揭示了核心剪接体的特殊调控功能


(导读 领研网)剪接体在DNA转录过程中精细地编辑遗传信息,从而使单个基因能够编码不同蛋白。本研究揭示了剪接体内部各组成独特的调控功能,剪接体的核心蛋白主动参与决策,确定遗传信息如何被处理,进而影响到蛋白质多样性。另外,剪接体还高度互联,干扰任何一个组件都可引发广泛影响。最终研究人员绘制出人类剪接体详细结构图谱,有助于揭秘这一复杂且精密的分子机制。[论文详细信息]


Acoustic cognitive map–based navigation in echolocating bats

蝙蝠回声定位的声学认知地图导航


(导读 严冰冰)蝙蝠可以使用回声定位来避开障碍并导航方向。本文将野生的古氏伏翼蝙蝠(Kuhl’s pipistrelle)转移到他处以测试其导航回家的能力,在此过程中使用新型GPS系统精确追踪,并调控其视觉、磁场和嗅觉感官功能。在被转移后,蝙蝠可以识别所处的新位置,并仅依赖于回声定位进行长达数公里的地图导航。大规模回声定位模型进一步揭示了蝙蝠如何使用环境声学信息来进行声学认知地图导航。最后,当同时使用回声定位和视觉信息时,导航水平可被进一步提高。[论文详细信息]


Two codependent routes lead to high-level MRSA

两种相互依赖的途径导致高水平MRSA


(导读 领研网)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染严重危险人类健康,而其高度耐药机制仍待详细阐释。本研究发现在抗生素存在的情况下,MRSA采取不同的细胞分裂模式:独特的小孔径致密网状肽聚糖结构。而mecA突变让所有MRSA获得了抵御低浓度甲氧西林的能力,而高耐药性MRSA则额外拥有rpoB突变,使其在高浓度甲氧西林中延续细胞分裂。[相关报道:每年“杀死”超过10万人,“超级细菌”高度耐药的原因终于找到了]


化学

Chemistry


A solution to the anti-Bredt olefin synthesis problem

反Bredt烯烃合成问题的解决方案


(导读 领研网)烯烃是一种常用于药物反应中的碳氢化合物,其中两个碳原子之间具有一个碳-碳双键。本研究首次制造出以前被认定不稳定、无法存在的分子:反布雷特烯烃(ABOs),研究人员使用氟化物处理了前体化合物,启动较温和的消除反应,最终合成具有碳-碳双键的ABO分子。在向这种结构中添加各种捕获剂之后,可获得数种可以分离的复杂化合物。该成果为新药物设计提供了新思路。[相关报道:这篇Science,破解百年难题!]


材料科学

Materials Science


Bright dipolar excitons in twisted black phosphorus homostructures

扭曲黑磷同质结构中的亮偶极激子


(导读 领研网)明亮的偶极子激子包含电偶极子以及高振荡强度。本研究通过堆叠90°扭转的黑磷(BP)结构,发现了一种全新的明亮红外偶极激子,具有可调的偶极矩以及显著的震荡迁都,吸收率在室温条件下超过1%。另外还可以通过光的偏振选择其偶极子方向,偶极矩可以通过调整不同厚度的BP组合进行调节。[相关报道:复旦团队发现新型明亮偶极激子,具有永久偶极子!]


Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules

阳离子反应性抑制高效稳定太阳能模块中钙钛矿的降解


(导读 领研网)高效且长期稳定的钙钛矿太阳能电池模块(PSM)具有极大的商业需求。本研究将N,N-二甲基亚甲基氯化物掺杂如钙钛矿前体溶液中,形成二甲基铵阳离子,另外观察到甲基四氢三嗪阳离子([MTTZ]+)可有效改善钙钛矿薄膜,实现了23.2%的PCE,稳定的PCE为23.0%。在85°C和85%相对湿度、1.0太阳光照下进行约1900小时的最大功率点跟踪后,封装的PSM保留了其初始PCE的87.0%。[论文详细信息]


A self-regenerative heat pump based on a dual-functional relaxor ferroelectric polymer

基于双功能弛豫铁电聚合物的自再生热泵


(导读 领研网)电致冷材料可以通过电场诱发的相变来泵送热量。本研究介绍了一种自我再生热泵(SRHP),该热泵使用级联的电致冷聚合物薄膜堆叠,这些薄膜在电场作用下表现出电致伸缩效应,以实现高效的热传递,消除了对额外运输或再生机制的需求。SRHP在30秒内实现了低于环境温度8.8开尔文的冷却,并提供了最高1.52瓦每克的特定冷却功率。[相关报道:裴启兵,Science]




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