Science 导读(05 FEBRUARY 2021 VOL 371,ISSUE 6529)
发布人:zhangyilin 发布时间:4/2/2021 3:50:33 PM  浏览次数:601次
【字体: 字体颜色

1.《科学》特刊:人类基因组图谱发布20周年   

545-578

20年前,人类基因组计划(Human Genome Project)发布了第一版人类基因组图谱,标志着人类基因组测序领域的突破性里程碑。此后,基因组测序领域继续突飞猛进,多种技术创新让基因组测序更为高效,精准和普及。

 

政策论坛

2. 2001年:第一版人类基因组图谱发布  

KATHRYN MAXSON JONES        564-569 

在1990年,由世界上多个国家的研究人员组成的国际性团队开展了人类基因组计划(HGP),目标是完成对人类基因组中的30亿碱基的测序。在1998年,由Craig Venter博士创建的Celera Genomics也宣布开展人类基因组测序计划。在2001年2月,《自然》和《科学》杂志分别发布了人类基因组计划和Celera Genomics公司完成的人类基因组草图。这两项突破性研究开启了生物医药的新时代。

 

3.编辑推荐:最新文献纵览                

581

 

4.新成果             

641

 

简讯 

5.新闻一览     

546-547 

 

研究型文章

6. 波士顿SARS-CoV-2的系统发生分析突出了超级扩散事件的影响     

JACOB E. LEMIEUX

本文分析波士顿疫情早期772个SARS-CoV-2完整基因组显示病毒多次引入,绝大多数病例可溯源到最初很少的病例。数据揭示两个超级传播事件:一个是养老院,导致疾病在易感群体中快速传播,造成大量死亡,但传播范围有限。第二个是一次国际商务会议,产生持续社区传播,并输出造成大范围区域性、国家和国际范围传播。两次事件产生的遗传变异存在显著差异,表明二者传播动态不同。

 

7. 评估感染后8个月对SARS-CoV-2的免疫记忆      

JENNIFER M. DAN

本研究分析了来自188名COVID-19病例254份样品的外周免疫记忆的多种组成,其中43份感染超过6个月。发现刺突蛋白IgG在6+月后相对稳定,刺突蛋白特异性记忆B细胞在症状出现后6个月比1个月更高。SARS-CoV-2特异的CD4+ T细胞和CD8+ 细胞逐渐下降,半衰期为3-5月。结果表明SARS-CoV-2免疫记忆的不同组分表现出不同的动态变化方式。

 

8. HSP70伴侣蛋白驱动未结合RNA的TDP-43发生相分离形成不均小体  

HAIYANG YU

RNA结合蛋白TDP-43的聚集是包括肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)在内的几种与年龄相关的神经退行性疾病所共有的病理特征。本文研究人员确定了TDP-43在体外细胞培养物和啮齿动物神经系统神经元中发生相分离的关键调控机制。

 

9. 多能性程序重新激活先于颅神经嵴的形成    

ANTOINE ZALC

颅神经嵴细胞(CNCC)与其起源的外胚层谱系相比,具有更大的分化潜力。本研究识别出一种神经上皮前体群,其特征表现为经典的多能转录因子表达产生CNCC,也是颅面发育的关键。CNCC中的多能因子Oct4被短暂重新激活,并用于随后外胚层间质的形成。而CNCC通过暂时重新获得分子多能特性扩大其发育潜力。

 

10. 通过poly(A)尾部3'-末端结合袋和其他poly(A)-RNA相互作用方式稳定RNA    

SEYED-FAKHREDDIN TORABI

RNA 3’末端加poly(A)尾是一种高度保守的修饰,核表达元件(ENEs)是通过将其限制在RNA三聚结构中稳定poly(A)尾的顺式RNA元件。本研究解析了水稻hAT转座子mRNA的两个ENE与poly(A)28结合的晶体结构,揭示了与poly(A)相互作用的多种模式。该结果扩展了参与长距离RNA相互作用的结构域库,为多聚腺苷酸化如何保护RNA的3‘末端提供见解。

 

11. 含氧酸在大气气溶胶成核中的作用   

XU-CHENG HE     589-595 

已知碘酸(HIO3)在沿海海洋区域形成气溶胶颗粒,但对其成核率和增长率还缺乏研究。利用欧洲核子研究中心CLOUD(Cosmics Leaving Outdoor Droplets)室,本研究发现HIO3颗粒的成核速率很快,甚至超过了类似条件下硫酸-氨的速率。离子诱导的成核涉及IO3-和HIO3的顺序添加,并且它在+10℃以下的动力学极限进行。与此相反,中性成核涉及碘酸(HIO2)的反复顺序加入,然后是HIO3,表明HIO2起着关键的稳定作用。测量还表明碘氧化酸颗粒的形成可以在大气的原始区域与硫酸竞争。

 

12. 粪菌移植克服黑色素瘤患者对PD-1抗体治疗的耐药性  

DIWAKAR DAVAR    595-602

为了探究肠道菌群改变是否能解决PD-1抗体的耐药性,本临床试验给予PD1治疗无效的黑色素瘤患者响应者来源的粪菌移植(FMT)和PD-1抗体的联合治疗,评估该疗法的安全性及有效性。此组合耐受性良好,15例患者中有6例临床获益。响应者中与抗PD-1应答相关的种群丰度上升,CD8+ T细胞激活增加,表达IL-8的髓系细胞比例降低,蛋白质组学、代谢组学及跨物种网络分析证明肠道微生物调节上述的变化。该结果表明FMT和抗PD-1改变肠道菌群,对肿瘤微环境重编程以克服抗PD-1的耐药性。

 

综述

13. 人类世海洋的声音景观     

CARLOS M. DUARTE

航运、建筑、声纳和地震勘测等大量人类活动产生的噪音正在淹没健康的海洋声景,而生物声音(生物来源的声音)则因狩猎、捕鱼和生境退化而减少。科学家发现大量的证据揭示了人类制造的噪音对海洋生物的危害。

 

报告

14. 粪便菌群移植可促进免疫治疗难治性黑素瘤患者的应答  

EREZ N. BARUCH   R      EREZ N. BARUCH

摘要:已知肠道菌群影响小鼠模型中肿瘤对PD-1抗体免疫治疗的应答,但未在临床试验中探究癌症患者中肠道菌群的调节。本研究募集10位抗PD-1无效的转移黑色素瘤患者进行1期临床试验,患者接受粪菌移植(FMT)及抗PD-1免疫治疗,以评估其安全性及可行性。两位患者部分应答,一位患者完全应答。FMT治疗和免疫细胞浸润增加及肠道固有层和肿瘤微环境的基因表达谱有关。该研究初步发现了肠道菌群的调节对癌症治疗的影响。

 

15. 通过抑制C1副产物促进合成气制烯烃的疏水性FeMn@Si催化剂  

YANFEI XU      610-613 

通过费-托合成(FTS)反应可将煤经合成气(CO和H2)转化为液体燃料和高碳化学品,但该过程中会产生大量二氧化碳和甲烷。本研究设计出一种新型疏水性FeMn@Si催化剂,其疏水层壳可保护碳化铁免受FTS过程中生成的水氧化,在工业条件下,副产物的总选择性抑制到22.5%以下,烯烃产率高达36.6%,而一氧化碳转化率为56.1%。

 

16. 远距离量子网络模块间的量子逻辑门  

SEVERIN DAIS      614-617

量子网络可提供解决方案将更小的量子比特模块与更大的计算集群集成起来。本研究在实验条件下实现了距离60米的量子比特间的量子逻辑门。研究人员使用一个辅助性光子,获得两个远距离量子比特模块的反射,最终触发量子比特旋转,实现全部四种贝尔状态的远距离纠缠。该结果可应用到多量子比特计算寄存器模块的开发。

 

17. 范德华半导体内可编程双曲偏振子      

A. J. STERNBACH      617-620

电子集体模式或者晶格振动通常会阻碍电磁辐射在常见体材料中的传播。本研究在层状过渡金属WSe2中观测到光学诱导的双曲线性电子态。研究人员使用光激发,在WSe2中注入电子-空穴对,然后通过瞬时纳米成像观察到双曲线沿晶体内圆锥形轨迹移动的射线。研究结果揭示了可编程双曲线电动力学特征和激子的跃迁在偏振子响应中的角色。

 

18. 邻位碳氢键的光电催化双胺化  

TAO SHEN      620-626

碳氢键转化为碳氮键是重要的转化反应,现有的转化策略只能实现单个碳氢位点。本研究利用三环己胺环丙烯阳离子(TAC)作为氧化剂,辅助光电催化,使用乙腈作为溶剂及反应物,让烷基化的芳烃经历邻位碳氢键双胺化反应,形成1,2-双胺衍生物。调节不同的电化学条件和电解质,还可获得不同胺化产物。

 

19. 溶剂分子原位形成表面氧化还原介体,且共催化钯上的氧还原  

JASON S. ADAMS        626-632

溶剂分子影响氢分子和氧分子在钯纳米颗粒上的反应。本研究通过动力学测量和从头量子化学计算,揭示甲醇和水通过促进质子-电子转移反应共催化氧还原反应。甲醇在钯表面形成羟甲基中间介体,将质子和电子转移入氧气中,形成过氧化氢和甲醛,甲醛随后氧化氢生成羟甲基。而水则氧化产生还原氧的氢离子和电子。该发现揭示了溶剂分子在固体-液体界面的反应过程。

 

20. 暴露于气候变化会导致沙漠哺乳动物和鸟类群落的稳定或崩溃  

E. A. RIDDELL        633-636 

过度暴露在气候变暖的环境中令很多物种趋于灭绝。本研究通过对近一个世纪在莫哈维沙漠保护区调研数据的分析,发现小型哺乳动物种群保持相对稳定,但鸟类种群受气候变暖和干旱的影响严重减少。通过热流模拟发现微生环境导致鸟类和哺乳动物受环境变暖的影响出现差异,不考虑微生环境对热流缓冲作用将无法准确地估计不同物种在变暖环境中的暴露响应。

 

21. 通过共轭有机阳离子重构光伏钙钛矿的能带边态  

JINGJING XUE      636-640

具有ABX3化学结构的金属卤化物钙钛矿的能带边主要由来自B和X位点轨道构成。本研究报告一种π共轭体系诱导的A位点阳离子电子态扩展会影响钙钛矿的前端轨道,通过适当调整无机骨架层间的插层距离,影响表面能带边和载流子动力学。引入芘乙胺的钙钛矿具有更高的空穴迁移率,能量转换效率以及稳定性。

 


『 发表评论 』
标 题:
用 户 名:
验 证 码:
留言内容: