生物学
Biology
A genomic mutational constraint map using variation in 76,156 human genomes
利用76,156个人类基因组变异绘制基因组变异受限图谱
（导读 领研网）DNA测序数据有助于量化自然选择对基因突变的限制程度。本研究建立了gnomAD V3，整合分析了7.6万余人的全基因组测序数据，并构建了人类全基因组变异受限图谱。经分析发现与蛋白质编码区相比，非编码区整体上受到负选择的成都较弱，但在所发现的变异受限区域中，富集了具有基因调控功能元件，以及与人类疾病和特征相关的变异。该成果扩展了对于人类非编码DNA的认识，有助于进一步解释在人类健康中发挥关键作用的遗传变异。[论文详细信息]
Slide-tags enables single-nucleus barcoding for multimodal spatial genomics
Slide-tags技术为多模式空间基因组学提供单细胞核条形码
（导读 领研网）测序技术的革新使得在单个细胞中进行基因表达以及表观遗传调控的检测成为可能，能够对复杂组织在细胞水平的构建进行理解。本研究通过开发Slide-tags技术，对完整组织中使用单个细胞核进行已知空间位置DNA条形码珠标记，这些被标记的细胞核可以进行多种单细胞核组学分析，适应于几乎任何单细胞测量技术，为空间组学的研究提供了一个通用的平台。[相关报道：空间转录组新技术——Slide-tags]
Cortical reactivations predict future sensory responses
皮层重激活可预测未来感知应答
（导读 严冰冰）显著感官体验的神经元激活模式会被忠实地重激活，以稳定这种模式。然而，感官激发模式会因重复经验而发生飘移。本文对小鼠外侧视觉皮层的上千个兴奋性神经元进行钙信号成像，发现在视觉刺激后的一分钟内，存在瞬时的、刺激特异性的重激活，往往与海马尖波涟漪耦合。前一个刺激产生的局部皮层抑制可剥夺这种刺激特异性的重激活。一次训练中早期观察到的重激活模式与刺激产生的重激活模式之间存在系统性差异。仅仅使用重激活的比率与内容即可准确地预测将来对刺激响应的改变以及对不同刺激的响应分离。因此，重激活可能导致感觉皮层响应模式的逐渐飘移与分离，以增强感官辨识力。[相关报道：从忙碌中暂停一下，让大脑做做白日梦，有助于学习和记忆]
Disease-specific tau filaments assemble via polymorphic intermediates
通过多态中间体组装疾病特异性tau蛋白细丝
（导读 领研网）神经退行性疾病以tau蛋白聚集为特征，但相关的纤维之间存在细微的结构差异，对疾病进展影响深远。本研究使用时间分辨率冷冻电镜，分析了重组截短的tau蛋白在体外组装成类似AD和CTE中淀粉样蛋白纤维过程，确认这两种疾病状态的淀粉样蛋白纤维具有共同的“第一中间淀粉样蛋白”（FIA）。该成果提供证据证明tau蛋白形成淀粉样蛋白纤维组装的初级和次级成盒过程中的中间产物的存在。[论文详细信息]
Cytoneme-mediated transport of active Wnt5b–Ror2 complexes in zebrafish
斑马鱼体内细胞膜介导的活性 Wnt5b-Ror2 复合物转运机制
（导读 领研网）化学信号传导是胚胎内细胞交流的主要方法。在斑马鱼胚胎中，Wntb与受体Ror2结合，出发Wnt-平面细胞极性（PCP）信号传导通路，调控组织极性和细胞迁移。本研究表明Wnt5b和Ror2装载在细胞核的细长突起结构（cytonemes）上，活跃的Wnt5b-Ror2形成于生成细胞内，从这些细长突起结构转运到接受细胞，后者启动Wnt-PCP信号传导。结果表明cytoneme介导的配体-受体复合物转运是旁分泌信号传导的关键机制。[论文详细信息]
Repeated Omicron exposures override ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting
重复接触奥密克戎病毒会推翻新冠病毒原始株的免疫印记
（导读 领研网）具有免疫逃逸能力的新冠病毒变异株持续出现，凸显了更新新冠疫苗组分的必要性。本研究表明在已接种新冠原始株疫苗并产生原始株免疫印记的情况下，二次暴露于奥密克戎变异株（通过感染或者疫苗接种）后，机体可生成高比例的奥密克戎特异性中和抗体，虽然无法中和新冠病毒原始株，但对奥密克戎变异株支系具有卓越的广谱中和能力。该结果有助于从抗体表位层面深入理解免疫印记现象，为新冠疫苗的更新和使用策略提供新理论指导依据。[论文详细信息]
Bioactive glycans in a microbiome-directed food for children with malnutrition
适用于营养不良儿童的微生物靶向食品中生物活性聚糖
（导读 阿金）越来越多证据表明出生后肠道微生物群的发育紊乱导致儿童营养不良。本研究分析了微生物群靶向辅食（MDCF-2）的随机对照试验结果，重构了来自试验参与者粪便微生物群的1000个细菌基因组，识别出75个丰度与体重增长正相关的元基因组组装基因组（MAG），并表征了MAG基因表达中的变化。结果表明两种普雷沃氏菌（Prevotella copri）属MAG与体重身长Z值正相关，是MDCF-2诱导的代谢通路的主要贡献因子，该通路参与MDCF-2成分聚糖的使用。该成果有助于指导急性营养不良儿童的治疗。[论文详细信息]
An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis
骨髓中的IL-4信号轴驱动促肿瘤性骨髓造血功能
（导读 领研网）非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌中最常见的类型，在癌症的发展过程中，肿瘤微环境中的巨噬细胞起着推波助澜的作用。本研究对来自小鼠和人类的NSCLC细胞进行了单细胞RNA测序，发现浸润到癌细胞中的免疫细胞表现出2型免疫反应特征，其中2型细胞因子白介素-4（IL-4）起到了驱动肿瘤发展的作用。研究人员招募患者展开PD-1/PD-L1抑制剂治疗和dupilumab治疗，联合治疗增加患者体内抗炎细胞因子水平，促进了抗肿瘤免疫反应。[相关报道：添加一种老药，加速癌细胞死亡！《自然》揭示抗过敏药新作用]
Control of lipolysis by a population of oxytocinergic sympathetic neurons
催产素能交感神经亚群调控脂肪分解
（导读 严冰冰）催产素（OXT）与哺乳和社交行为相关，而外源性OXT可影响体重、脂质水平和血糖稳态，可能具有治疗代谢类疾病的潜力。本文发现，在小鼠体内和人体内，OXT都是脂肪细胞中脂肪分解的关键调控因子。此外，OXT可促进β肾上腺素激动剂作用，从而促进脂肪分解。因此，来自周围神经系统的OXT是脂肪与系统代谢的内源性调节物。[论文详细信息]
RNA-mediated symmetry breaking enables singular olfactory receptor choice
RNA介导对称性破坏实现单个嗅觉受体选择性
（导读 领研网）每个嗅觉神经元只表达单一的一种受体，但一个嗅觉受体能结合一组气味分子，一种气味分子也能激活多个嗅觉受体。通过嗅觉受体和气味分子的“组合编码”，可区分几万亿种气味。本研究利用单细胞基因组学技术，对大量小鼠嗅觉细胞的细胞核展开单细胞分析，发现在每个细胞发育为成熟嗅觉神经元的过程中，上千个嗅觉受体基因在细胞核内展开激烈竞争，RNA在确定嗅觉受体表达过程中，发挥了更为复杂的基因调控作用，甚至可以影响基因组结构。[相关报道：你能闻出多少种气味？嗅觉的未解之谜，《自然》研究有了全新发现]
N1-methylpseudouridylation of mRNA causes +1 ribosomal frameshifting
mRNA的N1-甲基假尿苷酰化导致+1核糖体移码
（导读 领研网）尽管mRNA修饰已得到广泛应用，但目前对这些修饰如何影响蛋白质合成仍知之甚少。本研究发现mRNA疫苗中常用的N1-甲基假尿苷（m1Ψ）修饰导致mRNA翻译过程中的+1核糖体移码，改变转录读取和翻译成蛋白的方式，导致在目标蛋白外产生一些改变的蛋白。而重新设计mRNA序列可有效避免核糖体移码带来的脱靶效应。该结果有助于加深对修饰核苷酸如何影响mRNA翻译保真的理解。[相关报道：mRNA疫苗中的m1Ψ修饰会导致核糖体移码，产生脱靶的非预期蛋白]
Cryo-EM structures of PP2A:B55–FAM122A and PP2A:B55–ARPP19
PP2A:B55-FAM122A和PP2A:B55-ARPP19的冷冻电镜结构
（导读 阿金）有丝分裂蛋白质磷酸化的增加启动有丝分裂进入，而抵消去磷酸化则实现有丝分裂退出，该过程受到磷酸酶驱动，尤其是PP2A:B55。本研究报告了PP2A:B55结合磷酸化的ARPP19和FAM122A后的单颗粒冷冻电镜结构，两种无序蛋白以完全不同的方式与PP2A:B55结合，利用的是B55上多个不同的结合位点。而结构、生物物理和生物化学数据则解释了底物与抑制剂招募到PP2A:B55的机制，为研发PP2A:B55相关疾病的干预疗法提供分子路线图。[论文详细信息]
天文学
Astronomy
SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune
在温暖的海王星上探测到二氧化硫、硅酸盐云，但没有甲烷
（导读 领研网）WASP-107b是一颗独特的气态系外行星，质量类似于海王星，大小几乎与木星相当。本研究利用韦布空间望远镜中红外仪器探索了WASP-107b，发现其大气中没有任何甲烷，意味着行星内部可能很温暖。此外，WASP-107b的云由细小的硅酸盐颗粒、水和二氧化硫组成。该观测结果表明WASP-107b存在和地球水蒸气循环相似的硅酸盐循环，突破了对系外行星大气的理解。[相关报道：JWST观测到下沙雨的行星]
A probable Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star
一个可能存在的开普勒盘供养一颗光学证认大质量年轻恒星
（导读 小天）正在形成的恒星周围环绕着由气体和尘埃组成的盘状结构，恒星从中吸积物质进一步生长，同时还产生强大的双极喷流。本研究报告了大麦哲伦星云内一个大质量年轻恒星周围的袭击盘，结果表明有一个旋转环面为吸积盘提供物质，促使恒星生长。该恒星生长的区域里尘埃含量和金属丰度都很低，因此可以通过光学探测到。[论文详细信息]
材料科学
Materials Science
Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide
碳化硅上的超高迁移率半导体外延石墨烯
（导读 领研网）此前科学家一直没有制备出具有带隙的石墨烯半导体。本研究使用一种特殊的熔炉，在碳化硅晶圆上生长出了外延石墨烯，可以与碳化硅发生化学键合，从而表现出半导体特性。研究人员将一些原子放在合成的石墨烯上，利用掺杂技术向系统“捐”电子，测量其电子特性，所测得的石墨烯半导体迁移率是硅的10倍。该结果或能带来比如今硅芯片性能更高的芯片。[相关报道：首个由石墨烯制成的功能半导体]
Disordered enthalpy–entropy descriptor for high-entropy ceramics discovery
用于发现高熵陶瓷的无序焓熵描述符
（导读 菜菜）提升极端环境中材料功能性的需求激发了高熵陶瓷材料的研发热情。本研究报告一种无序焓-熵描述符（DEDD），可捕捉熵增益与焓成本之间的平衡，准确分类多组分陶瓷材料的功能可合成性。DEED还可指导新单相位高熵碳氮化物和硼化物的实验发现。该成果为发现一系列适用于实验发现的潜在候选材料提供新平台。[论文详细信息]
其他
【Chemistry-化学】A light-driven enzymatic enantioselective radical acylation
光驱动酶促对映选择性自由基酰化
（导读 菜菜）酶作为催化剂可实现高立体选择性，但其调控自由基反应性和立体诱导的能力仍待探索。本研究通过蛋白质工程技术和有机光氧化还原催化，将苯甲醛裂解酶“重塑”为非天然的自由基酰化转移酶，进而实现一例高对映选择性的自由基转化。该成果不仅扩充了生物催化范围，还为使用酶调控自由基提供了全新的独特策略，为现有化学工具做了补充。[论文详细信息]
【Geoscience-地球科学】Satellite mapping reveals extensive industrial activity at sea
卫星测绘揭示海上工业活动
（导读 小天）全球人口越来越依赖海洋食物、能源生产和全球贸易，因此值得量化人类在海上的活动情况。本研究结合卫星成像、船只GPS数据和深度学习模型绘制了从2017年至2021年全球工业船只活动情况以及沿岸水域离岸能源基础设施图谱，发现全球75%的工业渔船和超过25%的运输和能源船只没有公开追踪，这对于管理自然资源提出了挑战。[论文详细信息]
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