生物学
Biology
Optimization of avian perching manoeuvres
鸟类栖息策略的优化
（导读 阿金）高速栖息是鸟类飞行行为中要求最复杂的一个，也是大部分自动驾驶车辆需要借鉴的。本研究调查了栗翅鹰（学名：Parabuteo unicinctus，又名哈里斯鹰）从飞行到停落的俯冲轨迹，发现时间和精力均未单独最小化，而是最大限度地减少降速后的飞行距离。结合动作捕捉技术和飞行动态模型，研究人员发现鸟类俯冲到爬升的转换点可实现高升力系数距离最小化，时间和精力可用于控制滑行以便安全停落。该结果为提升自动驾驶中自主停止的强化学习提供新的指导思路。[论文详细信息]
PIEZO1 transduces mechanical itch in mice
首次发现 PIEZO1 在机械性瘙痒传感器中的作用
（导读 领研网）瘙痒是一种行为防御机制，引发抓挠从而清楚有害的刺激物和寄生虫。本研究发现机械激活的离子通道蛋白PIEZO1在小鼠痒特异性感觉神经中表达，是机械激活神经信号所必须。当小鼠体内携带Piezo1等位基因表达较强时，其机械瘙痒行为增多。该结果首次发现机械性瘙痒的传感器，为湿疹、银屑病等瘙痒症状的治疗提供新思路。[相关报道：诺奖得主Ardem Patapoutian揭秘“大脑如何感知由触碰引起的痒”]
Biosynthetic potential of the global ocean microbiome
全球海洋微生物的生物合成潜能
（导读 岑寂）海洋微生物提供了大量潜在生物合成途径。本研究通过整合10000份培育单细胞的微生物基因组与来自1000多份海水样本的25000份基因组草图，揭示了40000个几乎全新的生物合成基因簇，其中一些是在从未被怀疑过的系统发育组里找到的。研究结果显示了微生物组学驱动的策略如何能够在未被充分开发的微生物群体和环境中调查以前未被描述的酶和天然产物。[相关报道：海洋微生物提供了大量潜在生物合成途径]
cBAF complex components and MYC cooperate early in CD8+ T cell fate
cBAF复合物成分和MYC在CD8+ T细胞命运中的早期合作
(导读 J.T.) 识别促进体内记忆T细胞（Tmem）形成的机制对疫苗和抗癌免疫治疗具有重要意义。本研究识别了哺乳动物中典型BRG1/BRM相关因子（cBAF）的多种成分，其中一些对活化的CD8+ T 细胞分化为T效应细胞（Teff）至关重要。在活化CD8+ T 细胞的第一次分裂中，cBAF和MYC 常不对称地共同分配到两个子细胞中。具有高MYC和高cBAF的子细胞向Teff 细胞分化，而具有低MYC和低cBAF的子细胞则优先向Tmem 细胞分化。用cBAF抑制剂处理新生CD8+ T 细胞可在小鼠模型中明显提高实体瘤的疗效。结果确立了cBAF是Tmem细胞命运的负面决定因子，并表明在T细胞分化早期操纵cBAF可以改善癌症免疫疗法。[相关报道：制服实体肿瘤，科学家教CAR-T细胞“早点长记性”]
Ablation of cDC2 development by triple mutations within the Zeb2 enhancer
Zeb2增强子内的三重突变消除cDC2发育
（导读 一晴）常见的树突状细胞祖细胞(CDP)分化为传统的1型和2型树突状细胞(cDC1和cDC2)谱系。一些转录因子如BATF3，在已经指定的前体细胞中起作用，但控制CDPs初始分化的机制尚不清楚。本研究报道了CDP分化的转录基础，并描述了形成cDC2的重要需求。–结果显示，CDP分化为cDC1或cDC2是由NFIL3和C/ ebp在-165 kb Zeb2增强子上的竞争控制的。[论文详细信息]
Deciphering the immunopeptidome in vivo reveals new tumour antigens
破译体内免疫肽组揭示新肿瘤抗原
(导读 J.T.) 目前对MHC-I相关肽的分析方法仅限于体外或大量肿瘤裂解物，缺少对体内癌症特异性抗原呈现模式的了解。本研究在小鼠MHC-I基因（H2-K1）中设计了一个诱导性亲和标签，并将该等位基因定位于KrasLSL-G12D/+Trp53fl/fl 小鼠模型（KP/ KbStrep）。该方法能够从体内的原发性胰腺导管腺癌和肺腺癌（LUAD）中精确分离MHC-I肽。免疫肽组分析表明，LUAD中不同的肽呈现，无法通过mRNA表达或翻译效率预测，而是可能由翻译后机制驱动。用LUAD呈现的肽进行疫苗接种，可诱导正常和肿瘤小鼠的CD8+ T 细胞反应。KbStrep 等位基因与其他Cre驱动系兼容，可以帮助探索体内的抗原表达，以及免疫和传染病问题。[论文详细信息]
The metastatic spread of breast cancer accelerates during sleep
睡眠期间乳腺癌转移性扩散会加速
（导读 领研网）癌症的转移性扩散通过循环癌细胞（CTCs）的造血传播实现，但目前尚未完全表征具备转移能力的CTCs的时间动态变化。本研究在乳腺癌患者和小鼠模型中观测到独特的CTC生成动态模式，发现癌细胞的转移意外地与作息、特定激素水平密切相关。而且CTC从原位瘤脱离和逃逸的过程会受到褪黑素等激素的控制。该结果为具有转移倾向的癌症干预与治疗策略提供新思路。[相关报道：《自然》发现人睡了，癌醒了！睡觉时癌细胞竟会加速转移]
GREM1 is required to maintain cellular heterogeneity in pancreatic cancer
抑制胰腺癌转移的关键蛋白质
（导读 领研网）胰腺癌是常见癌症中生存率最低的一种癌症。本研究敲除患胰腺导管腺癌（PDAC）小鼠体内表达GREM1的基因，发现约90%的小鼠体内肿瘤细胞发生肝转移。此外，在抑制表达GREM1的基因后，肿瘤细胞变星更加迅速，获得许多新特质，包括更有利于转移和攻击健康组织。而提高GREM1水平后，肿瘤细胞的侵略性减小，恶性程度降低。该结果有助于指导药物研发。[相关报道：抑制胰腺癌转移的关键蛋白质]
OCA-T1 and OCA-T2 are coactivators of POU2F3 in the tuft cell lineage
OCA-T1 和 OCA-T2 是簇绒细胞谱系中 POU2F3 的共激活剂
（导读 阿金）簇绒细胞是协调粘膜组织中对外来病原体产生免疫和神经应答的化学感应谱系。本研究表明POU2F3与蛋白质C11orf53和COLCA2的结合是簇绒细胞谱系的关键。OCA-T1和OCA-T2是B细胞特异性共激活剂OCA-B的同系物，这三种蛋白质在同一个基因簇中被编码，包含结合II类POU转录因子和DNA模体的保守型肽。结果表明POU2F3-OCA-T复合物是簇绒细胞身份的主要调控因子，也是簇绒细胞样小细胞肺癌的关键。[论文详细信息]
Compatibility rules of human enhancer and promoter sequences
人类增强子和启动子序列的相容性规则
（导读 一晴）人类增强子和启动子内在兼容的程度尚未被系统测量，它们的活性如何相结合并控制RNA表达仍不清楚。本研究设计了一种高通量报告基因测序方法，称为增强子×启动子自转录活性调控区测序(ExP STARR-seq)，并应用该方法检测了人类K562细胞中1000个增强子和1000个启动子序列的组合相容性。研究确定了增强子-启动子兼容性的简单规则，表明两类增强子和启动子表现出微妙的偏好效应。系统评估表明了一种调节模型，以控制人类基因组中的基因转录。[论文详细信息]
eIF5B and eIF1A reorient initiator tRNA to allow ribosomal subunit joining
eIF5B 和 eIF1A 重新定向 tRNA起始因子 以允许核糖体亚基加入
（导读 阿金）翻译起始定义了合成蛋白质的身份和量级。本研究结合单分子光谱和结构方法分析了人类核糖体亚基连接信使RNA上翻译起始位点的过程。保守型真核起始因子elF1A和elF5B与起始复合物相关联，随后又独立开来。研究人员解析出同时包含elF1A和elF5B的起始复合物的冷冻电镜结构，揭示了两种蛋白质之间真核特异性连接重新导向起始复合物，引导起始因子氨酰-tRNA。[论文详细信息]
Cryo-EM structure of a type IV secretion system
IV型分泌系统的冷冻电镜结构
（导读 阿金）细菌结合是DNA单向转运的基本过程。本研究报告了转运装置-结合IV型分泌系统（T4SS）的高分辨率冷冻电镜结构，该复合物由92个多肽组成，代表10种参与菌毛生物发生过程T4SS必要成分中的8种。该结构解析描述了大型蛋白质-蛋白质互作网络，为理解T4SS调控菌毛发育的独特机制提供新思路。[论文详细信息]
COVID-19
新冠疫情
Increased memory B cell potency and breadth after a SARS-CoV-2 mRNA boost
SARS-CoV-2 mRNA 增强针接种后记忆性 B 细胞的效力和广度增加
（导读 阿金）本研究展开纵向队列调查，检验了接受三针mRNA新冠疫苗之后个体体内记忆性B细胞库的情况，发现伴随第三针的接种，受体结合结构域（RBD）特异性记忆B细胞有所增加，而原因则是第二针疫苗接种后记忆性B细胞克隆体的扩增以及新克隆体的出现。因此，接受过三针mRNA疫苗的个体拥有更多样性的记忆性B细胞库，可快速应对病毒感染，生成能够清除不同病毒变异株的抗体。[论文详细信息]
Characterization and antiviral susceptibility of SARS-CoV-2 Omicron BA.2
SARS-CoV-2 Omicron BA.2 的表征和抗病毒易感性
（导读 领研网）本研究评估了具有传染性的新冠病毒奥密克戎变异株BA.2分离株在有免疫以及表达人源ACE2的小鼠和仓鼠体内的复制能力和致病性，观察到BA.2和BA.1相似的感染程度和致病性，同时在感染新冠病毒并恢复后的个体以及接种针对BA.2疫苗的个体中还观测到血浆中和活性的显著减弱。而一些治疗性单克隆抗体和抗病毒药物能够限制感染BA.2的仓鼠体内呼吸器官的病毒感染程度。[相关报道：奥密克戎 BA.2 变体的致病性降低]
Whole-genome sequencing reveals host factors underlying critical COVID-19
全基因组测序揭示 COVID-19重症宿主因素
（导读 阿金）本研究使用全基因组测序对7491名新冠肺炎重症患者进行调查，并于48400名对照组成员做了对比，识别出16个全新的关联因子，包括干扰素信号传导、白细胞分化以及血型抗原分泌相关的基因变体。在重症患者中发现多重基因表达的变化，包括膜翻转酶ATP11A表达的减弱，以及粘蛋白MUC1表达的增强。所有结果为深入理解疾病相关治疗策略提供新思路。[论文详细信息]
物理学
Physics
A detailed map of Higgs boson interactions by the ATLAS experiment ten years after the discovery
希格斯玻色子发现十年后ATLAS实验绘制的粒子相互作用详细图谱
（导读 阿金）2012年欧洲核子研究中心的ATLAS和CMS实验观测到符合希格斯玻色子特征的粒子存在，之后越来越多的希格斯玻色子被观测到，有助于精确测量并完善标准模型及相关理论。本研究在基于大数据的基础上结合希格斯玻色子的生成和衰退过程，细致分析了其与基本粒子（包括胶子、光子、W和Z玻色子）的相互作用过程，。该结果证实发现的希格斯玻色子与理论预测的一直，并为标准模型之外的新物理现象模型提供的严格的约束。[论文详细信息]
A portrait of the Higgs boson by the CMS experiment ten years after the discovery
希格斯玻色子发现十年后CMS实验的粒子肖像
（导读 阿金）本研究报告了希格斯玻色子的最新特征分析数据，其中结合了包括以质心能量为13TeV的质子-质子碰撞数据为基础，生成具有最严格限制横截面的希格斯玻色子对。所有观测结果符合基本粒子物理学标准模型的预测，大量证据指出标准模型是更全面理论的低能近似。深入研究更多数量的希格斯玻色子有助于加深我们对这一关键领域的理解。[论文详细信息]
Entangling single atoms over 33 km telecom fibre
跨越33千米电信光线的单原子纠缠
（导读 阿金）量子网络为包括有效远距离量子通信和分布式量子计算在内的众多应用提供基础设施。本研究在33千米的光纤链路上展示两个独立被俘获的单个铷原子之间的纠缠。研究人员在视距为400米的建筑物内设置两个节点，在其中生成原子-光子纠缠，并且克服了光纤中的高衰减损耗。长光纤将光子引导至贝尔态测量装置中，其中成功的光子投影测量预示着原子的纠缠。该结果向实现大规模量子网络连接迈进一步。[论文详细信息]
Direct observation of vortices in an electron fluid
首次观测到电子漩涡
（导读 领研网）电子在流经普通金属和半导体时，其动量和轨迹会受材料中杂质及原子振动影响，很难呈现流体状态。本研究在新型量子材料二碲化钨（tungsten ditelluride, WTe₂）中观察到电子流体状态的标志——电子旋涡。在-268.65℃的超低温下通电，观察到作为对照组的金片中，电子流经通道时方向不会回转；而二碲化钨中，流经主干道的电子会旋动流入每侧腔室，并在其中形成小漩涡，而后反转方向流回主干道。[论文详细信息]
Turbulent cold flows gave birth to the first quasars
湍急冷流孕育首批类星体
（导读 岑寂）宇宙早期的湍急冷流孕育了首批类星体。本研究指出，首批类星体在充满冷暗物质的宇宙中自然形成。位于强大冷流交汇处的晕圈可在没有紫外背景、超音速流动和原子冷却的基础下产生大质量黑洞种子，冷流的存在能让拥有31000到40000太阳质量的恒星在剧烈的重子坍缩下形成。这一研究揭开了天体物理领域20年来悬而未决的类星体诞生之谜。[论文详细信息]
其他
【Chemistry-化学】Nitrogen reduction by the Fe sites of synthetic [Mo3S4Fe] cubes
通过合成 [Mo3S4Fe] 立方体铁位点的氮还原
（导读 领研网）自然固氮过程是生物氮形式的重要环节。本研究表明，[Mo3S4Fe]合成立方体中的铁（Fe）原子能够捕获氮气分子，并在过量钠和三甲基氯硅烷处理下催化氮气甲硅烷基化以形成 N(SiMe3)3。结果证明了富硫环境中Fe原子的氮气还原能力。[相关报道：固氮酶固氮的分子机制被揭示]
【Materials-材料】Topologically protected magnetoelectric switching in a multiferroic
多铁性拓扑保护磁电开关
（导读 领研网）磁电材料和多铁材料通过利用铁电序和磁序之间的交叉耦合，为数字信息处理提供潜在理想途径。本研究发现先施加、后去除磁场会反转多铁性GdMn2O5的极化，在不寻常的磁滞回线中，系统出现了四种具有不同磁配置的状态，同时导致三种不同的切换模式，其中一种表现出拓扑保护行为。该研究建立了铁材料中拓扑保护开关现象的范例。[相关报道：破局信息存储材料关键难题]
转自： 科研圈
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