Science 一周论文导读 | 2017 年 8 月 4 日

审校  半夏 咖喱鸡 谭坤 邓卓

生物学

Biology

UBE2O remodels the proteome during terminal erythroid differentiation

UBE2O 重塑红细胞终末分化过程中的蛋白质组

Mark D. Fleming,Daniel Finley et al.

（导读 郭怿暄）从网织红细胞向红细胞的终末分化过程中伴随着蛋白质组由复杂多样向单一血红蛋白的巨大转变。这一研究发现在这个转变过程中 UBE2O 起到关键作用，它可定向泛素化核糖体蛋白，使其降解，诱导网织红细胞的成熟。突变这一基因造成小鼠出现贫血症状。

UBE2O is a quality control factor for orphans of multiprotein complexes

UBE2O 是多分子蛋白复合物中孤儿蛋白的质量控制因子

Ramanujan S. Hegde et al.

（导读 郭怿暄）多分子蛋白复合物中各种亚基按照一定比例构成复合物，过量合成的多余亚基被称为孤儿蛋白。本研究发现泛素连接酶 UBE2O 可以独立完成对网织红细胞中未装配的 α-球蛋白以及非网织红细胞中核糖体蛋白的选择性识别和泛素转移，从而定向降解这些孤儿蛋白，为多分子蛋白复合物的装配质量进行把关。

Winter storms drive rapid phenotypic, regulatory, and genomic shifts in the green anole lizard

冬季风暴快速驱动绿色变色龙蜥蜴表型，调控，以及基因组的变化

Shane C. Campbell-Staton et al.

（导读 郭思瑶）极端环境变化展示了自然选择对野生种群的影响。2013-2014 年冬天，美国东南部遭遇了极寒天气。科研人员利用热力性能，转录组和基因组分析了蜥蜴种群， 发现南部种群耐寒极限大幅提高，南部幸存蜥蜴的基因表达向北部种群的基因特征靠拢。这说明极端气候事件可以迅速对自然种群产生极大的选择作用。

The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon

微生物代谢产物脱氨基酪氨酸通过 I 型干扰素保护宿主免受流感

Thaddeus S. Stappenbeck et al.

（导读 郭思瑶）肠道微生物群可调节宿主对流感的应答，其机制尚不清楚。通过流感病毒在功能获得性小鼠模型中的分析，科学家发现人类肠道细菌 Clostridium orbiscindens 的代谢产物脱氨基酪氨酸（DAT）可以通过 I 型干扰素信号调节减少肺部损伤。DAT 通过 I 型干扰素放大环路来保护宿主。该发现确定了肠道菌群对于感染进行应答的具体成分。

Chemogenetics revealed: DREADD occupancy and activation via converted clozapine

化学遗传学显示：转化产物氯氮平介导 DREADD 系统受体占有和活化

Michael Michaelides et al.

（导读 马欢）DREADD（designer receptors exclusively activated by designer drugs）的应用建立在特定受体可由特定药物 n-氧化氯氮平（CNO）专一激活的假设下，然而其在体的作用机制尚未得到证实。本文作者通过放射性配体受体占有率测量和体内正电子发射断层扫描发现脑中表达的 DREADD 被 CNO 代谢物氯氮平而非其本身激活。

Systemic pan-AMPK activator MK-8722 improves glucose homeostasis but induces cardiac hypertrophy

全身泛 AMPK 激活剂 MK-8722 改善血糖平衡但可导致心脏肥大

Robert W. Myers,Iyassu K. Sebhat et al.

（导读 马欢）腺苷单磷酸激活蛋白激酶（AMPK）是真核生物能量稳态的主要调节剂，但 AMPK 作为药物靶点的研究仍是个挑战。本文作者发开的化合物 MK-8722，可强效、直接地激活哺乳动物所有 12 种 AMPK 复合物。文章表明，该化合物可改善动物模型的血糖过高症状且不引起低血糖，但同时引起心脏肥大和心糖原增多。

Genomic estimation of complex traits reveals ancient maize adaptation to temperate North America

复杂性状的基因组估测揭示了古时玉米对温带北美洲的适应性改变

Kelly Swarts,Hernán A. Burbano et al.

图片来源：Science

（导读 郭思瑶）4000 年前，玉米被引入美国西南部，很快成为西南部低地的主要农作物，但直到 2000 后才年才进入温带高地。科研人员对 1900 年前该地玉米棒基因组进行测序，发现其已为适应环境在花期，发芽和分枝上的发生改变。对温度的适应驱动了当代种群分化。这有利于加深我们对古代表型和环境适应动态变化的理解。

化学

Chemistry

Mechanochemical unzipping of insulating polyladderene to semiconducting polyacetylene

绝缘聚酯机械化学解离为半导体聚乙炔

Todd J. Martinez, Noah Z. Burns, Yan Xia（夏岩，斯坦福大学） et al.

（导读 阿金）为了开发能够将机械力转化为自身性质变化的合成材料，本实验利用机械化学方法解离聚酯，能够在应力作用下产生大分子结构重新排列，将机械化学响应非共轭型聚合物转化为共轭聚合物。结果制成的聚乙炔嵌段共聚物具有很长的共轭长度，能够自我组装成为半导体纳米线。这种结构可以进一步开发其实际的工业用途。

Direct atomic-level insight into the active sites of a high-performance PGM-free ORR catalyst

对高性能无铂族金属（PGM-Free）氧化还原（ORR）催化剂活性位点的原子水平直接观测

Piotr Zelenay et al.

（导读 阿金）无铂族金属（PGM-Free）的金属碳氮基化合物是有效的电解质燃料电池（PEFCs）催化剂，但是仍需要确定其在 ORR 反应中的活性位点以及实际应用效果。本研究针对两种氮前驱体合成具有分层孔隙结构的 Fe-N-C 基催化剂，利用球差校正扫描电镜确认其活性位点为嵌入碳的 FeN4 结构。此成果有助于进一步开发廉价的高性能催化剂。

物理学

Physics

Revealing hidden antiferromagnetic correlations in doped Hubbard chains via string correlators

借助串关连子揭示掺杂 Hubbard 链中的反铁磁性关联

Timon A. Hilker et al.

（导读 张奕林）非局域串有序度参数可以揭示拓扑相中所隐藏的有序度。本研究借助量子气显微直接观测到了空穴掺杂超冷 Fermi-Hubbard 链的隐藏磁关联，其对非局域自旋密度关联函数的测量揭示了隐藏的有限程反铁磁序。这一种直接测量非局域有序度的技术可在更高维度上用来研究磁序与密度涨落的相互关系。

Complete measurement of helicity and its dynamics in vortex tubes

涡流管中螺旋度及其动力学的全面测量

William T. M. Irvine et al.

图片来源：Science

（导读 张奕林）螺旋度是对流体中旋涡纠缠程度的一种拓扑描述，在非粘性流体中守恒。而真实流体中螺旋度会被粘性耗散，因此对其测量非常困难。本研究测量了水中薄芯涡流管的总螺旋度，并发现无论是否与另一个涡旋相互作用，粘性流体中涡旋的螺旋度都是守恒的。研究结果为真实流体中螺旋度的控制提供重要参考。

Large-amplitude transfer motion of hydrated excess protons mapped by ultrafast 2D IR spectroscopy

利用超快 2D 红外光谱对水合过剩质子的大振幅转移运动进行成像

Thomas Elsaesser et al.

（导读 张奕林）过剩质子的溶剂化与转移在酸碱化学与生化过程中起重要作用。本研究借助二维红外光谱成像，在体相水和乙腈中选择性制备 Zundel 阳离子 (H5O2)+ 两种环境下，沿着质子转移坐标绘制了质子运动路径。研究结果表明了类-Zundel 几何构型在水溶液质子溶剂化和运输中的重要作用。

阅读更多

内容合作请联系

[email protected]