Science 导读(04 September 2020 Vol 369,Issue 6508)
发布人:zhangyilin 发布时间:10/20/2020 8:58:42 AM  浏览次数:190次
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1. 《科学》特刊:全球民主政治的现状  

1174-1201

本期特刊考察了全球民主政治的现状。科学家提出,科学地了解民主运作背后的社会和行为现象将帮助我们加强民主,并由此改善人类生活和全球社会。

 

2. 社论:COVID-19疫情期间重新开放学校所面临的问题   

 Ronan Lordan     1146

 

3. 赋予女性投票权的美国第十九修正案100周年纪 

Evelynn M. Hammonds    1147

 

4. 编辑推荐:最新文献纵览   

1204

 

5. 新成果    

1266

 

简讯 

6. 新闻一览     

1148-1150

 

视角

7. 蚊子对抗疟最新化学“武器”已有耐药性   

Munyaradzi Makoni    1153

最近,喀麦隆传染病研究中心(CRID)的科学家从首都雅温得周边的农村和城市地区采集了蚊子样本,其中包括两种主要的疟疾携带者。发布在预印本服务器bioRxiv上的报告显示,在一些冈比亚蚊子样本中,多达55%的蚊子对于新型抗疟药物具有抗性。

 

研究型文章

8. 基底前脑区谷氨酸能神经元对睡眠稳态介导因子腺苷的调节   

Wanling Peng

睡和醒受腺苷等多种因子调控,但睡-醒周期的神经活动如何控制大脑中的腺苷释放仍未知。本研究发现胞外腺苷浓度在小鼠基底前脑区(BF)快速增加,而BF是控制睡和醒的关键脑区。BF中的谷氨酸能神经元对腺苷增加的贡献比胆碱能神经元大,去除BF中的谷氨酸能神经元导致腺苷增加减少并使睡眠稳态调节受损。因此,BF中细胞类型特异性的神经活动调控睡眠稳态。

 

9. 再生响应性增强子的变化影响脊椎动物的再生能力   

Wei Wang

脊椎动物再生能力不同的机制尚不明确。本研究通过对两种硬骨鱼表观基因组的对比表征和单细胞测序,发现再生保守应答中包含已知再生效应因子inhibin beta A上游的再生应答增强子(RREs)。RREs激活再生转基因鱼的表达,其敲除会影响再生。哺乳动物同样具有这种增强子,包含功能性必要的AP-1结合基序,对损伤做出应答。结果表明AP-1富集的RREs的改变可能是脊椎动物丧失再生能力的原因。

 

10. 自噬体成核重构确定Atg9囊泡为膜形成的种子   

Justyna Sawa-Makarska

从头形成自噬体的方式未被完全了解。自噬体组装需要Atg9囊泡,但它却不供应自噬体膜。本研究使用酵母菌的重组蛋白重现自噬体成核过程,发现首先Atg9蛋白脂质体募集磷脂酰肌醇3-磷酸激酶复合物,接着募集Atg21、Atg2-Atg18脂质转移复合物及Atg12–Atg5-Atg16复合物,从而使Atg8脂质化。因此,该研究结果提出,Atg9囊泡形成种子,建立膜接触位点,促使脂质从内质网等细胞区室转移。

 

11. 对COVID-19患者的深层免疫分析揭示了具有治疗意义的不同免疫型   

Divij Mathew

摘要:本研究利用高维细胞学方法分析125名COVID-19患者的免疫和临床特征,并与恢复健康的个体比较。发现一部分患者出现急性病毒感染的T细胞激活和成浆细胞应答,而另一部分患者的淋巴细胞激活程度和未受感染者相当。研究揭示了患者稳定和动态的免疫特征并与疾病严重程度变化相关联。研究发现三种与不良临床轨迹相关的免疫型,这将有助于设计COVID-19治疗方案及疫苗。

 

12. 对人类COVID-19轻症与重症感染患者的免疫进行系统生物学评估   

Prabhu S. Arunachalam     1210-1220

本研究对COVID-19患者及健康对照的免疫应答进行分析,发现患者外周血单核细胞中髓样细胞的HLA-DR和促炎因子表达下调,浆细胞样树突状细胞中的mTOR信号及IFN-α生成受损。血浆中的炎症介导因子(EN-RAGE、TNFSF14及oncostatin M)水平上升,并与疾病严重性及血浆中细菌产物增加相关。重症患者髓样细胞缺少I型IFNs及HLA-DR水平下调,干扰素刺激基因短暂表达。该研究结果揭示COVID-19的机制和潜在治疗靶标。

 

13. 解析人类48S翻译起始复合物的结构   

Jailson Brito Querido    1220-1227

由帽结合复合物eIF4F召集43S启始前复合物到mRNA 5’端形成48S启始复合物是翻译启始的关键步骤。本研究解析了重组人类48S的冷冻电镜结构,揭示了翻译启始复合物组装早期过程,及eIF4F与邻近43S mRNA出口通道的eIF3相互作用方式。eIF4F位置与mRNA召集的插入模型一致,表明下游mRNA至少部分由于在扫描时被拉过40S亚基而变得松散。

 

14. 辅助功能蛋白质从头设计的结构元件开发  

Nicholas F. Polizzi   1227-1233

可与小分子结合的功能蛋白质的从头设计仍具有挑战性。本文开发了一种蛋白质结构元件van der Mer(vdMs),能够确定氨基酸主链与化学基团相互作用偏好位点的,并由此设计出6个蛋白质与阿派沙班结合,其中两个具有亚微摩尔级亲和力。该元件有助于功能蛋白质在传感、制药以及催化领域的应用。

 

报告

15. 被错位扭曲拱星盘撕裂的三星系统  

Stefan Kraus    1233-1238

如果拱星盘与恒星轨道平面不一致,盘将扭曲并破裂成进动环的现象称为拱星盘撕裂。本研究对三星系统GW Orionis观测发现了拱星盘撕裂的证据,图像显示了一个偏离轨道平面和外星盘的偏心环。若行星可形成于扭曲拱星盘中,则表示拱星盘撕裂可以提供一种在倾斜轨道上形成大间距行星的机制。

 

16. 通过激光光谱揭示精确度高达万亿分之一水平的重氢离子的质子-电子质量比   

Sayan Patra     1238-1241

近期彭宁离子阱中的原子核质量测量表明某些物理常数,例如质子-电子和氘核-质子质量比,存在不一致性。本研究使用无多普勒双光子激光谱测量了重氢离子振动光谱v = 0→9的泛频跃迁频率。测量严格限制了对质子-电子和氘核-质子质量比,使比值符合最近彭宁离子阱的测量值。研究结果将质子-电子质量比值精确度提高到了万亿分之21。

 

17. 气温对自然界果蝇种群死亡率影响的预测  

Enrico L. Rezende    1242-1245

目前尚不清楚平均气温和极端气温上升如何影响自然种群死亡率。本研究根据实验室耐热测量结果,使用动态模型预测了温度变化下的死亡率。不同变暖条件下11种果蝇的理论致死温度与经验结果几乎无区别,而对于野外果蝇,根据环境温度记录预测的每日死亡率经过数周甚至数月的累积,其结论与自然界结果一致。研究模型量化了自然界中温度诱发的死亡率,有利于全球变暖相关研究。

 

18. 植物在生态系统退化期间维持陆地硅循环    

F. De Tombeur    1245-1248

生物地球化学硅循环影响着全球初级生产力和碳循环,但对陆地生态系统长期发展过程中硅源和循环的变化仍知之甚少。本文使用西澳大利亚200万年土壤年序列,发现陆地硅循环从土壤学控制转变为生物控制。新生土壤中硅的可利用性由生源硅决定,老土壤由循环决定。在强风化土壤中,随着土壤老化,叶片硅浓度持续增加。结果表明,在生态系统退化过程中,植物对硅的保留维持了它的陆地循环。

 

19. 新型冠状病毒SARS-CoV-2 Nsp1蛋白介导的翻译停止和免疫逃逸的结构基础   

Matthias Thoms     1249-1255

SARS-CoVs中的主要毒性因子是非结构蛋白1(Nsp1),可通过与核糖体结合抑制宿主基因表达。本研究发现Nsp1体外或细胞中均会结合40S核糖体亚基,使mRNA翻译停止。体外重构的Nsp1-40S、各种Nsp1-40S与Nsp1-80S复合物的冷冻电镜结构显示Nsp1 C端结合并阻断mRNA进入通道,从而有效阻断维甲酸诱导基因I依赖的固有免疫应答。因此Nsp1的抑制机制结构表征有助于基于结构的SARS-CoV-2药物设计。

 

20. 巴西新冠肺炎疫情的演变和流行病传播  

Darlan S. Candido    1255-1260

巴西是全球新冠疫情增长最迅速的国家之一。本研究使用移动驱动传播模型发现非药物干扰措施(NPIs)将圣保罗市和里约热内卢市的传染数从>3下降到1,再到1.6。427组新基因组测序以及地理代表性基因组数据分析确认巴西100例以上的国际输入性病例, 76%来自于欧洲的三个病毒进化枝。流行早期疫情呈局域性,但后续大城市中心随航班向外播散。研究结果揭示了巴西国内的流行病传播和病毒演化途径,为现行的干预措施提供指导。

 

21. 工程优化人类ACE2与SARS冠状病毒2刺突蛋白结合 

Kui K. Chan     1261-1265

SARS-CoV-2 刺突(S)蛋白与宿主细胞ACE2结合介导病毒进入细胞,可溶血性ACE2可作为诱饵中和感染。本研究对ACE2和S蛋白相互作用表面、天冬酰胺90-糖基化基序内和掩盖位点上进行深度突变研究,找到增强二者结合的突变。突变景观为了解ACE2和S蛋白相互作用特异性、工程改造高亲和力诱饵受体提供思路。改造后的受体变异具有强力中和能力和催化活性,可限制潜在的病毒逃逸。

 

 

 


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