最新15篇Science研究论文短评：免疫细胞与社交行为、蛋白质世界结构多样性、核心剪接体调控功能、糖对胎儿有害、细胞质渗透感知

最新一期Science期刊（IF=44.7）发表的研究论文主题内容包括：

1. 第2组先天淋巴细胞与社交行为
2. 细胞质渗透感知机制
3. 鹦鹉颜色变化的分子机制
4. 反布雷特烯合成问题的解决方案
5. 蛋白质世界的结构多样性
6. 钯催化高温氢氧化反应
7. 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的耐药机制
8. 植物质体桥的形成机制
9. 早期糖定量配给对慢性疾病的影响
10. 回声定位蝙蝠的导航机制
11. 核心剪接体的调控功能
12. 土著人群扩展对环境的影响
13. 钙钛矿材料的降解抑制
14. 伴侣蛋白功能受损导致脑畸形和癫痫
15. 扭曲黑磷同质结构中的双极激子

本期Science论文汇总：

【1】Group 2 innate lymphoid cells promote inhibitory synapse development and social behavior（第2组先天淋巴细胞促进抑制性突触发育和社会行为）：该研究关注免疫系统中第2组先天淋巴细胞（ILC2）对大脑神经连接的影响，探索其在社交行为中的作用，为理解社会行为障碍（如自闭症）提供新视角。

【2】A cytoplasmic osmosensing mechanism mediated by molecular crowding–sensitive DCP5（由分子拥挤敏感的DCP5介导的细胞质渗透感知机制）：研究细胞如何通过分子拥挤度感知环境渗透压的变化，揭示了细胞应对外部压力的生物机制，对生物学和生物工程领域有重要意义。

【3】A molecular mechanism for bright color variation in parrots（鹦鹉鲜艳颜色变化的分子机制）：改论文介绍了关于鹦鹉鲜艳颜色的研究，重点在于其颜色由一种叫做“鹦鹉色素”（psittacofulvins）的色素决定，但其分子机制仍未完全了解。Arbore等人通过基因表达、染色质可及性和全基因组关联研究，探讨了暗色鹦鹉（dusky lory）红色和黄色颜色的遗传基础。

主要内容包括：1. 色素的作用：鹦鹉的亮丽颜色主要由鹦鹉色素决定，但具体的分子机制尚不明确。2. 研究方法：研究团队使用了基因表达分析、染色质可及性研究和全基因组关联研究，识别与颜色相关的遗传因素。3. 关键发现：他们找到一个可能的致因变异，位于一个参与脂肪醛氧化的酶附近，并在酵母中测试了该基因，确认其能引起色素变化。4. 研究意义：这项研究为我们理解非模式生物（如鹦鹉）的颜色形成提供了重要的生化和遗传学基础，也为未来对鹦鹉及其他鸟类的色素研究铺平了道路。

【4】A solution to the anti-Bredt olefin synthesis problem（解决反布雷特烯合成问题的方案）：研究针对合成化学中的一个长期难题提出了新的解决方案，有助于提高有机合成的效率和选择性，具有重要的工业应用潜力。

【5】Exploring structural diversity across the protein universe with The Encyclopedia of Domains（通过结构域百科全书探索蛋白质世界的结构多样性）：该研究通过系统性分析蛋白质结构，为生物信息学提供新的数据和工具，推动蛋白质功能的理解和应用。

在蛋白质组学（proteomics）研究中，我们对已知蛋白质空间的了解仍然相对有限，只有小部分蛋白质结构是通过实验方法研究的。AlphaFold蛋白质结构数据库（AFDB）的出现，标志着蛋白质结构模型领域的一个巨大扩展。以下是本论文关键点：1. 实验研究的局限性：历史上，只有少量蛋白质的结构通过实验技术（如X射线晶体学和核磁共振光谱）得到研究，这导致我们对蛋白质的多样性理解有限。2. AlphaFold的贡献：AlphaFold是DeepMind开发的一种人工智能模型，它以高精度预测蛋白质结构。AFDB汇集了这些预测结果，极大地增加了可用的蛋白质模型数量。3. 大数据库的挑战：AFDB中的数据量庞大，给信息的组织和分析带来了重大挑战。理解这些预测结构与现有知识之间的关系变得尤为重要。

为了解决这些挑战，Lau等人开发了一种基于深度学习的分析管道。该系统将预测的蛋白质结构模型划分为离散的功能域，并进行分类。他们还开发了“结构域百科全书”，不仅扩展并连接了现有的域家族，还识别出大量在实验数据中尚未观察到的新的域和折叠形式。这进一步丰富了我们对蛋白质结构和功能的理解。总的来说，AlphaFold带来的进展以及随后的分析努力，标志着蛋白质组学的重大飞跃，使研究人员能够探索未曾涉足的蛋白质结构和功能领域。

【6】Cooperative adsorbate binding catalyzes high-temperature hydrogen oxidation on palladium（协同吸附体结合催化钯上高温氢氧化反应）：研究了在高温下钯催化氢氧化反应的机制，为催化剂设计和能源转化提供了新的思路，具有重要的应用前景。

【7】Two codependent routes lead to high-level MRSA（两个相互依赖的途径导致高水平耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）：探讨耐药性细菌（MRSA）的耐药机制，对公共卫生和抗生素开发具有重要意义。

【8】Plant plasmodesmata bridges form through ER-dependent incomplete cytokinesis（植物质体桥通过内质网依赖的不完全细胞分裂形成）：研究了植物细胞间物质运输的机制，对植物生理和细胞生物学的理解有助益。

【9】Exposure to sugar rationing in the first 1000 days of life protected against chronic disease（生命前1000天经历糖定量配给保护慢性疾病）：这项研究探讨了在受孕后的1000天内，糖的摄入对糖尿病和高血压风险的影响。研究利用了1953年9月英国结束糖配给这一历史事件，配给期间糖的摄入被限制在符合当前饮食指南的水平，结束后糖消费几乎翻倍。

主要发现包括：1. 糖定量配给的影响：研究比较了在糖定量配给结束前后受孕的成年人，发现早期生命中的糖配给与糖尿病风险降低（约35%）和高血压风险降低（约20%）相关。同时，这些疾病的发病年龄也分别延迟了约4年和2年。2. 在胎和出生后的影响：减少糖摄入的保护作用在妊娠期间（在胎）和出生后都显现出来，尤其是在出生后六个月后，当婴儿开始吃固体食物时，效果更为显著。3. 在胎暴露的贡献：研究表明，仅在胎期的糖定量配给就占到了观察到的疾病风险降低的约三分之一。总体来说，这项研究强调了在关键发育阶段减少糖摄入对长期健康的益处，表明早期饮食因素在塑造未来健康结果中起着至关重要的作用。

成年人控糖的意识已相当普及，号称“无糖”食品饮料随处可见，这项研究进一步强调了在孕期和早期儿童阶段控制糖摄入的重要性。胎儿在发育过程中对营养需求较高，但过多的糖分摄入可能导致未来健康风险增加，比如2型糖尿病和高血压。因此，孕妇在饮食中应注意控制糖的摄入，避免因追求营养而导致过量糖分的消费。这不仅有助于母亲的健康，也对胎儿的长期发展起到积极作用。通过合理的饮食选择，可以为孩子的未来健康打下更好的基础。

【10】Acoustic cognitive map–based navigation in echolocating bats（基于声学认知地图的回声定位蝙蝠导航）：研究蝙蝠如何利用声波进行导航，丰富了对动物行为学和神经生物学的理解。

【11】Transcriptome-wide splicing network reveals specialized regulatory functions of the core spliceosome（转录组广泛剪接网络揭示核心剪接体的专门调控功能）：分析了基因剪接的复杂网络，增强了对基因表达调控的理解，对基因治疗研究具有启示。

【12】Shrub cover declined as Indigenous populations expanded across southeast Australia（随着土著人群在澳大利亚东南部扩展，灌木覆盖率下降）：该研究关注土著人群对环境的影响，为生态学和人类学提供了重要数据。

【13】Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules（阳离子反应性抑制钙钛矿在高效稳定太阳能模块中的降解）：研究钙钛矿材料在光伏应用中的稳定性，为新型太阳能电池的开发提供了理论基础。

【14】Brain malformations and seizures by impaired chaperonin function of TRiC（TRiC的伴侣蛋白功能受损导致脑畸形和癫痫发作）：探讨细胞内伴侣蛋白在神经发育中的作用，为癫痫等神经疾病的研究提供新的思路。

【15】Bright dipolar excitons in twisted black phosphorus homostructures（扭曲黑磷同质结构中的明亮双极激子）：研究新型材料的光电特性，为未来电子器件的发展提供了新的材料基础。

本期Science封面内容：

第 386 卷|第 6721 期|2024 年 11 月 1 日

封面：植物细胞经历不完全分裂并保持连接。该图展示了两个子细胞通过跨越胞间连丝的内质网链连接起来，胞间连丝是细胞间通讯的微小桥梁。新的发现表明，内质网在细胞分裂过程中使这些桥保持打开状态。如果没有它，胞间连丝就会关闭，解决一个长期存在的问题：如何将细胞分裂和通讯结合起来。

Science期刊主编：

Valda Vinson（瓦尔达·文森）教育背景：纳塔尔大学理学学士；约翰斯·霍普金斯大学博士。
负责领域：提供关于编辑流程和政策的一般咨询（尤其是生物学、生命科学和社会科学）。电子邮件：vvinson@aaas.org。

Science期刊主编瓦尔达·文森强调该期刊对科学研究中数据透明性和成果可重复性的重视。她提到，为了保证研究的可信赖性，Science要求作者公开所有支撑其研究结论的数据，无论是在文章本身、补充材料还是数据库中。此外，在评审过程中，该期刊特别关注数据的可靠性和研究的可重复性，以确保发表的研究成果得到广泛的科学认可。为了有效传播科研成果，Science配备了专业的团队，利用传统媒体和社交媒体等多种途径进行宣传。对于公众和科学界共同关注的重要话题，Science还会发布专题，通过集中讨论来提高对特定话题的传播效率。这些措施共同保证了Science在全球科学界中的权威地位和影响力。