本周Nature论文推荐 | 17年7月6日刊

封面故事：单细胞生物学

封面插图：Jasiek Krzysztofiak/Nature； 

图片：Morphart Creation/Shutterstock及Jezper/ Shutterstock

在本周的特刊中，《自然》将目光瞄准了生命最基本的组成部分：细胞。技术进步为此前无法在单细胞层面完成的研究分析提供了可能。因此，研究人员终于开始统计在复杂有机体中存在多少种不同类型的细胞，它们的作用是什么，以及它们如何发育变化。一篇新闻特写仔细分析了追踪细胞谱系的过程，并且刊登了Aviv Regev 的人物简介——她带领编录了所有人体细胞种类。在另一篇文章中，研究人员探索了在细胞分裂周期内，小鼠细胞基因组是如何包装的，以及这对于探索三维基因组交互可能存在的意义。Amir Giladi和Ido Amit讨论了对免疫细胞的集中研究可以如何帮助我们对抗癌症等疾病。

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封面专题：Cell-cycle dynamics of chromosomal organization at single-cell resolution

新闻与观点：Cell cycle: Continuous chromatin changes

温水上升导致冰架消退

绕极深层水（CDW）的风 生上升流可能正在动摇南极冰架，尤其是在阿蒙森海附近海域。然而，科学家一直以来都没有强有力的证据证明冰与海洋的这些交互作用能够持久存在以至 对冰川造成实质性的变化。Claus-Dieter Hillenbrand等人提供了海上史前气候证据，表明在全新世早期的大部分时期，以及20世纪40年代以来，南半球西风的变化加剧了CDW的上升流。这可能导致了该区域普遍的冰川消退现象，或甚至是巨大冰架的坍塌。作者表明，一直以来出现在模型中的现象其实存在于过去的现实中。

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论文：West Antarctic Ice Sheet retreat driven by Holocene warm water incursions

新闻与观点：Palaeoclimatology: Ice-sheet history revealed by fossils

利用纳米技术实现数据存储的逻辑步骤

在过去的几十年里，虽然计算机的功能越来越强大，但是要进一步实现重大性能突破却遇到了不少瓶颈，原因在于新开发的应用程序对计算机处理大量数据的速度要求越来越高。其中一个主要难题是如何在片外储存器和片上逻辑电路之间传输数据。Max Shulaker等人为专门处理特定数据密集型应用程序的计算机，提出了一种全新设计方案——将计算和存储以更高效的方式集成起来。他们所创造的三维单片纳米集成系统融合了多种新兴技术，它能通过低功率的纳米传感器感知环境中的气体，将数据储存在超过一百万个非易失存储器中，并且利用碳纳米管逻辑操作对其进行分类。最重要的是，所有这些层都被组装在同一个芯片上，而且和硅基技术兼容。他们的方案指引了计算机发展新方向，也就是将逻辑计算与数据存储集成起来。

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论文：Three-dimensional integration of nanotechnologies for computing and data storage on a single chip

新闻与观点：Electronics: 3D integration advances computing

前列腺癌中的细胞增殖

mTOR信号通路调节癌症中的多条 代谢途径，但是人们对致癌信号如何调节多胺生产（在癌细胞扩散中发挥重要作用）的了解十分有限。Arkaitz Carracedo和同事们为人们带来了这方面的新知识。他们利用多种代谢分析技术发现，mTOR信号转导通过调节一种关键酶 AMD1的稳定性来控制多胺代谢，从而促进肿瘤发生。他们在小鼠和人类的癌症样本中对这条信号通路进行了验证，发现激活的mTORC1 使前列腺癌样本中的ADM1表达上调。这一发现进一步揭示了癌细胞代谢的复杂性，也为人们提供了治疗癌症的新方向。

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论文：mTORC1-dependent AMD1 regulation sustains polyamine metabolism in prostate cancer

感官的分子力学

机械感受组成了我们许多感官的基础，包括触觉、平衡、听觉和痛觉。机械门控离子通道负责将机械力转化为电信号。然而，在分子层面上，人们对这一过程是如何进行的仍然了解有限。本文作者通过单颗粒冷冻电镜，观察到果蝇（Drosophila）体内力传导通道 NOMPC 的结构。这条通道包含一个长链锚蛋白重复序列结构域，看上去就像一个螺旋状弹簧在做运动。这种运动使细胞骨架的机械运动得到传送以打开通道。

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论文：Electron cryo-microscopy structure of the

mechanotransduction channel NOMPC

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