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Nature 一周论文导读 | 2025年2月13日

科研圈  · 公众号  · 科研  · 2025-02-24 12:12

正文


审校 小勺 小象 小冰

制版 阿金


生物学

Biology


Earliest short-tailed bird from the Late Jurassic of China

中国晚侏罗世最早的短尾鸟


(导读 领研网)有理论推测,鸟类多样性的增加最早发生在1.45亿年前的侏罗纪,但这一假说缺乏化石记录的支持。本研究报告在福建的政和动物群中发现的一具不完整的爬行动物化石,经修复与分析,确认这具可以追溯到1.5亿年前侏罗纪末期的化石属于一种全新的鸟类,命名为政和八闽鸟( Baminornis zhenghensis )。政和八闽鸟的出现将现代鸟类体型特征的出现时间提早了2000万年,提供了鸟类在侏罗纪末期已经分化的证据。 [ 相关报道:可能是全球最古老的鸟!中国团队新发现改写鸟类演化历史 ]


Bat genomes illuminate adaptations to viral tolerance and disease resistance

蝙蝠基因组阐明了对病毒耐受性和抗病性的适应性


(导读 领研网)蝙蝠被认为是多种人畜共患病毒的自然宿主,但它们具有独特的免疫机制来限制病毒感染造成的组织损伤性炎症。本研究对10种蝙蝠进行测序,对蝙蝠基因组展开深入探究,揭示了蝙蝠对病毒耐受和抗病的分子机制,其中 ISG15 作为关键的抗病毒蛋白,在蝙蝠中存在独特的结构和功能特征,而Cys78的缺失影响起抗病毒活性。该结果为理解蝙蝠免疫机制提供了基因组学证据。 [ 论文详细信息 ]


Specification of claustro-amygdalar and palaeocortical neurons and circuits

屏状-杏仁核与古皮质的神经元及回路


(导读 严冰冰)位于屏状-杏仁核复合体和梨状皮质(PIR,属于旧皮质)中的腹外侧苍白球(VLp)兴奋性神经元与前额叶皮层(PFC)相互连接,整合认知与感觉信息,产生适应性行为。本文发现,转录因子SOX4、SOX11和TFAP2D对这些神经元的发育、识别及其与PFC形成连接起关键作用。在有丝分裂后兴奋性神经元中,SOX4和SOX11缺失会导致基底外侧杏仁核复合体(BLC)、屏状核(CLA)和PIR体积显著减小。这些转录因子通过直接调节 Tfap2d 表达来控制BLC生成。尽管 Tfap2d 缺失和半合子不足在习得威胁反应行为中有类似影响,不同 Tfap2d 剂量可产生表型差异,尤其是在BLC体积及BLC - PFC连接性。 [ 论文详细信息 ]


Cationic peptides cause memory loss through endophilin-mediated endocytosis

阳离子肽通过内吞蛋白介导的内吞作用造成记忆丧失


(导读 严冰冰)Zeta抑制肽(ZIP)可干扰小鼠的记忆维持和长时程增强(LTP),而缺乏其假定靶点(蛋白激酶PKMζ)的小鼠仍表现出正常的学习记忆和LTP。本文发现,ZIP 利用其阳离子电荷,移除表面 AMPA受体,从而扰乱LTP。该过程需要内啡肽-A2介导的内吞作用,可被抑制巨胞饮作用的药物完全阻断。ZIP和其他阳离子肽可去除位于增强突触处新插入的AMPA受体纳米簇,这是它们消除记忆而不改变基本突触功能的机制。在体给药时,阳离子肽可在局部及全脑范围内调控记忆,该机制可用于预防创伤性脑损伤之后的记忆丧失。 [ 相关报道:“脑海中的橡皮擦”:阳离子肽可介导AMPAR的内吞来擦除记忆 ]


GZMK-expressing CD8 + T cells promote recurrent airway inflammatory diseases

GZMK表达的CD8 + T细胞促进复发性气道炎症疾病


(导读 领研网)慢性鼻窦炎伴鼻窦息肉是一类过敏性炎症驱动的上呼吸道疾病。本研究利用单细胞转录组和淋巴细胞受体库测序,在患者鼻息肉组织中鉴定出记忆性CD8 + T细胞,发现了这类T细胞特异性表达颗粒酶K激活补体的通路。而小鼠模型实验表明清除CD8 + T细胞的颗粒酶K可明显减轻小鼠肺部炎症。该结果为治疗炎症复发提供了新策略。 [ 论文详细信息 ]


Gliomagenesis mimics an injury response orchestrated by neural crest-like cells

胶质瘤形成模仿神经嵴样细胞调控的损伤反应


(导读 领研网)胶质母细胞瘤(GBM)是一种目前还无法治愈的脑恶性肿瘤。本研究将GBM小鼠模型与核磁共振成像单细胞测序技术相结合,从最初阶段探索GBM的发展,确定了与早期肿瘤形成相关的独特细胞状态和损伤反应程序的激活,这些发现对GBM的治疗具有重要意义,并为疾病的早期诊断和预防提供了新的思路。 [ 相关报道:神经嵴细胞在胶质母细胞瘤早期阶段富集并可由脑损伤诱导 ]


Complex rearrangements fuel ER + and HER2 + breast tumours

复杂重排促进ER + 和HER2 + 乳腺肿瘤的发生


(导读 领研网)临床上临床上,根据雌激素受体(ER)、孕激素受体和人表皮生长因子受体2 (HER2)的表达情况,将乳腺肿瘤分为ER + HER2 - 、HER2和三阴性乳腺癌(TNBC)三种亚型,而根据基因组和转录谱的整合聚类(IC)可以将乳腺癌划分为11种亚型,各自具有不同的预后和复发轨迹。本研究报道了1828个乳腺癌肿瘤的基因组结构和TME组成,确定了IC亚型和临床亚型的对应关系,并指出复杂的基因组结构改变是塑造有利于免疫逃逸的TME的关键因素。 [ 相关报道:复杂的基因组结构改变与不同乳腺癌亚型的相关性 ]


C-terminal amides mark proteins for degradation via SCF–FBXO31

C端酰胺标记蛋白质通过SCF–FBXO31降解


(导读 领研网)C末端酰胺在蛋白质末端形成一种独特的酰胺基团,使得这些蛋白质成为细胞降解系统的靶标。本研究发现C末端酰胺能够有效地促进蛋白质的降解,避免这些损伤蛋白在细胞内积累。最关键的是,FBXO31这个特定的蛋白质被发现能够识别这些带有C末端酰胺的蛋白质,并将其标记为降解对象。该结果揭示了FBXO31在蛋白质质量控制中的核心作用,尤其是在应对氧化压力时,FBXO31能够识别和清除那些由于氧化损伤而产生的C末端酰胺标记的蛋白质。 [ 相关报道:C末端酰胺修饰:为蛋白质降解提供临床治疗的新武器 ]


Functional evaluation and clinical classification of BRCA2 variants

BRCA2 变异的功能评估和临床分类


(导读 领研网)在癌症研究的领域, BRCA2 基因因其与多种癌症的致病性密切相关而倍受关注。本研究通过使用基于CRISPR-Cas9的饱和基因组编辑技术,有效地将大多数变异分类为致病、可能致病、良性或可能良性,显著提升了临床管理的有效性。总共有91%的变异成功被明确分类,为临床提供了有力的支持,加快了高风险个体的识别并指导相应的预防和治疗策略。 [ 论文详细信息 ]


Saturation genome editing-based clinical classification of BRCA2 variants

基于饱和基因组编辑的 BRCA2 变异临床分类


(导读 领研网)本研究采用了高通量的变异效应多重分析(MAVE)策略,对人源化小鼠胚胎干细胞进行CRISPR-Cas9基因编辑,研究人员重点关注了 BRCA2 基因15至26号外显子中的羧基末端DNA结合结构域编码区,将其中3,384个变异归为良性变异,将776个变异归为致病变异。该分类结果是解读人群中未鉴定变异的宝贵资源。 [ 论文详细信息 ]


Four-component protein nanocages designed by programmed symmetry breaking

通过程序对称破缺设计的四组分蛋白质纳米笼


(导读 领研网)自然界中的病毒常通过破坏完美的点群对称性,形成复杂的二十面体结构,这些结构具备高级的功能性。本研究受此启发,基于AI技术从规则的多面体出发,通过伪对称化方法,成功设计出了具有高三角化数的纳米囊壳,这些纳米囊壳能够像病毒一样将治疗性基因精准地递送到目标细胞。该结果利用AI设计的纳米囊壳实现了精确的对称结构,推动了下一代多抗原疫苗和靶向递送载体的研究进展。 [ 相关报道:人工智能助力病毒结构模拟,或可开辟基因治疗新纪元 ]


Hierarchical design of pseudosymmetric protein nanocages

赝对称蛋白质纳米笼的分层设计


(导读 领研网)重新设计更高T值的蛋白质组件可以实现核酸递送的新方法。本研究利用赝对称,设计形状相似但不完全相同的蛋白质组件,进而组装出蛋白质纳米笼。这些蛋白质纳米笼包含240个、540个甚至960个蛋白质亚基结构,这是迄今为止最大的蛋白质纳米笼,其最大直径可达96纳米。该结果揭示了大型病毒衣壳结构形成的秘密,并为生物医学应用的类似结构设计铺平了道路。 [ 相关报道:受千纸鹤启发,设计新型蛋白纳米笼,用于药物递送 ]


Resolving native GABA A receptor structures from the human brain

解析人类大脑中的天然GABA A 受体结构


(导读 领研网)GABA A 受体是控制离子流入和流出细胞的蛋白,在神经元减缓或停止放电中发挥至关重要的作用。本研究使用冷冻电镜构建了12个GABA A 受体亚基组件的三维结构模型,揭示了这些亚基聚集在一起形成GABA A 受体的多种方式,以及可能与治疗癫痫相关的新药物机制。该结果有助于揭示药物在治疗神经系统疾病时有效或失败的原因。 [ 论文详细信息 ]


Meta-analysis reveals global variations in plant diversity effects on productivity

整合分析揭示植物多样性对生产力影响的全球变异规律


(导读 领研网)植物多样性对生产力影响的互补效应和选择效应的差异及驱动因素仍不清楚。本研究基于全球452项实验的整合分析,发现在草地和森林实验中,净生物多样性的效应更强,而在容器栽培、农田和水生生态系统中则较弱。互补效应会随着系统发育多样性、固氮于非生物促进而发挥关键作用,而在单一栽培中物种生物量不平等程度越高,选择效应则更显著。且互补效应随时间推移而增强,选择效应则相反。该结果为理解植物多样性对生产力影响的全球差异提供新见解。 [ 论文详细信息 ]


天文学

Astronomy


Directly imaging the cooling flow in the Phoenix cluster

对凤凰星系团中的冷却流进行直接成像


(导读 小天)在许多星系团中心,炽热的星系内介质变得足够致密,能在短时间内冷却下来。本研究使用詹姆斯·韦布太空望远镜观测了凤凰座星系团,并绘制出[Ne VI ] λ 7.652-μm的放射谱线,说明近期存在快速冷却阶段,在冷却速率中出现短寿命的速率尖峰,研究人员由此估计约为每年5000至23,000个太阳质量。结果提供了星系团核心内大尺度的气体图谱,强调了黑洞反馈不仅调控冷却过程还促进冷却。 [ 论文详细信息 ]


The bulk motion of gas in the core of the Centaurus galaxy cluster

半人马座星系团核心的气体流动


(导读 小天)星系团包含大量炙热的离子化气体——星系团内介质(ICM)。本研究使用X射线成像和光谱任务卫星报告了半人马座星系团的X射线光谱观测结果,发现热气流与核心气体振荡一致,可分配活跃星系核(AGN)喷射的热量,并引入周围的ICM热能内。结果表明星系团内AGN对周围ICM流动影响有限。 [ 论文详细信息 ]


Millihertz oscillations near the innermost orbit of a supermassive black hole

超大质量黑洞最内层轨道附近的毫赫兹振荡


(导读 领研网)超大质量黑洞(SMBHs)周围的短时标重复时间发生率的增加激发了SMBH周围恒星质量的伴星以及毫赫兹频率引力波事件星系。本研究报告了吸积活跃的SMBH 1ES1927+654中发现了高度显著的毫赫兹准周期性振荡(QPO),2022年所探测到的QPO周期约为18分钟,在随后时间里下降到7.1分钟。结果提出需要建立新模型以解释在1ES 1927+654中观测到的所有QPO特性。 [ 论文详细信息 ]


Observation of an ultra-high-energy cosmic neutrino with KM3NeT

利用KM3NeT观测超高能宇宙中微子


(导读 领研网)中微子是一种基本粒子,极少与物质中的亚原子成分(如质子和中子)发生相互作用。因此,宇宙中微子很难检测。本研究通过欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)检测到了迄今发现的最高能宇宙中微子,其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。考虑到探测器的深度和缪子几乎水平的方向,研究人员总结说这个中微子极可能来自宇宙,但其准确来源尚不明确。 [ 相关报道:已知最高能中微子现身 ]


材料科学

Materials Science


Two-dimensional polyaniline crystal with metallic out-of-plane conductivity

具有金属非平面导电性的二维聚苯胺晶体


(导读 领研网)近年来,对导电聚合物中电荷载流子传输机制的理解受到越来越多的关注。本研究报告了一种多层堆叠的二维聚苯胺 (2DPANI) 晶体,它表现出具有高电导率的金属面外电荷传输。电子自旋共振谱显示 2DPANI 晶格中存在显著的电子离域,而Cl桥层堆叠促进了2DPANI中的平面内二维共轭和强的层间电子耦合。通过使用这种多层堆叠的二维导电聚合物设计,预测可以实现超越平面内相互作用的强电子耦合,可能达到三维金属电导率。 [ 相关报道:打破维度限制!二维聚苯胺晶体的三维电导率 ]


Metal-halide porous framework superlattices

金属-卤化物多孔框架超晶格


(导读 领研网)超晶格材料通过设计和调控周期性势能及高精度层状结构,能够实现可调的电子和光学特性。本研究提出了“MOF模板” 策略,基于Zr-MOF配位模板,利用锆簇不饱和配位节点的导向作用,成功合成了多系列高度有序的单晶多孔超晶格框架。在不同三维锆基MOF框架内,原位限域生长的金属卤化物与MOF模板晶格精准复合,成功制备出多维度的单晶超晶格框架。超晶格材料的手性转换与手性光功能调控得以实现,为手性材料的构筑与应用开辟了新思路与方法。







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