Science 一周论文导读 | 2019 年 8 月 30 日
审校：棒冰 访冬 小锅 邓卓 山村水郭 小勺
制版：阿金
封面设计：棒冰
生物学
Biology
Validation of the protein kinase PfCLK3 as a multistage cross-species malarial drug target
蛋白激酶PfCLK3可作为多阶段跨物种疟疾药物靶点
图片来源：Medical Xpress
（导读 陈欣桐）疟原虫蛋白激酶PfCLK3在寄生虫的多个生命周期阶段均发生作用。本文鉴定了PfCLK3的选择性抑制剂，其抑制作用导致超过400个疟原虫必需基因下调，引发无性肝脏和血液阶段的疟原虫快速死亡并阻滞其配子体发育，从而阻碍传播。同时该抑制物还有抗多种疟原虫的活性。该研究证明了PfCLK3可作为一个预防并阻断疟疾传播的药物靶点。[论文详细信息]
Identification of a T follicular helper cell subset that drives anaphylactic IgE
发现一种滤泡辅助性T细胞亚群驱动过敏性IgE
（导读 王思菲）高亲和力IgE交联导致致命的过敏反应，但过敏原诱导B细胞产生IgE的细胞机制仍未知。本研究发现有过敏原特异的IgE时，存在一种罕见的IL-13生成滤泡辅助性T细胞（TFH）。这些TFH13细胞因子谱呈IL-13高IL-4高IL-5高IL-21低，共表达转录因子BCL6及GATA3。它是产生高亲和性IgE必需的，但不参与低亲和性IgE生成和后续过敏原诱导的过敏反应。阻断TFH13可作为改善过敏反应治疗的又一靶标。[论文详细信息]
Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior
大样本GWAS揭示了对同性性行为的遗传结构的见解
（导读 王思菲）双胞胎及家庭研究揭示同性性行为部分受遗传影响，但先前搜索相关特异性基因的力度不足。研究人员对477,522个人进行了全基因组关联研究（GWAS），发现和同性性行为特异性相关的5个基因座。所有检测的遗传变异占同性性行为变异的8%-25%，男女之间仅部分重叠，且无法预测个体的性行为。上述发现提供同性性行为的遗传学解释并强调性向的复杂性。[相关报道：研究了 47 万人的性行为，Science 论文发现同性性行为不全由基因决定]
Cell migration and axon guidance at the border between central and peripheral nervous system
中枢和周围神经系统边界的细胞迁移和轴突导向
（导读 刘奇）中枢神经系统（CNS）和周围神经系统（PNS）由具有不同特化功能的神经和胶质细胞构成，但少数选择性细胞可穿过CNS-PNS边界将二者连接。胚胎发育期间的细胞迁移和轴突靶向投射形成了这种分离和选择性连接模式。本研究总结了调控脊椎动物CNS-PNS边界细胞迁移和轴突导向的细胞和分子机制，发现了细胞体和轴突穿过或遵守边界的方式，提出有关CNS-PNS边界发育和可塑性的开放性问题。[论文详细信息]
Rhizobial tRNA-derived small RNAs are signal molecules regulating plant nodulation
根瘤菌tRNA衍生的小RNA是调节植物结瘤的信号分子
（导读 郭怿暄）本研究发现豆类根瘤菌转运RNA衍生的小RNA片段（tRFs）是调节结瘤的信号分子，确认了三个家族的根瘤菌tRFs通过劫持宿主ARGONAUTE 1 参与的RNA干扰机制调节宿主瘤初始和发育相关基因。利用短串联靶点类似物或过表达靶点来沉默单个tRFs可抑制根毛弯曲和瘤形成，而利用miRNAs抑制或CRISPR-Cas9突变靶点可促进结瘤。结果揭示细菌小RNA介导的原核-真核生物的相互作用机制。[论文详细信息]
Programmed chromosome fission and fusion enable precise large-scale genome rearrangement and assembly
程序化染色体分裂和融合可实现精确的大规模基因组重排和组装
（导读 郭怿暄）本研究对大肠杆菌基因组进行程序化分裂形成多种合成染色体，对合成染色体进行程序化融合产生具有用户定义倒置和易位的基因组。进一步结合基因组分裂、染色体移植和染色体融合，可将来自不同菌株的基因组区段装配为单个基因组。该方法可进行程序化新基因组的无痕组装，精度达核苷酸级，这将为创造出多样的合成基因组奠定基础。[论文详细信息]
Membrane-associated periodic skeleton is a signaling platform for RTK transactivation in neurons
膜相关周期性骨架是神经元中RTK反式激活的信号平台
（导读 阿金）肌动蛋白、血影蛋白和相关分子在神经元中形成周期性膜骨架（MPS）。本研究利用超分辨率成像发现细胞外刺激可招募G蛋白偶联受体（GPCRs），细胞黏附分子（CAMs），受体酪氨酸激酶（RTKs）和相关信号分子到MPS，继而GPCRs和CAMs反式激活RTK，产生细胞外调节蛋白激酶（ERK）信号。ERK信号可引起钙蛋白酶依赖的MPS降解，形成负反馈调节信号强度。[论文详细信息]
考古学
Archeology
Late Upper Paleolithic occupation at Cooper’s Ferry, Idaho, USA, ~16,000 years ago
大约16，000年前，美国爱达荷州库珀渡口进入上旧石器时代晚期
图片来源：Sci-News.com
（导读吴娜）在爱达荷州西部库珀渡口，放射性碳测年法表明，从公元前16560年至前15280年人们不断占据哥伦比亚河流域。来自早期日常活动的文物表明，在克洛维斯古印第安文明出现之前，就使用了无槽的有柄抛射点技术，支持了与东北亚旧石器晚期考古传统的早期文化联系。库珀渡口的最初位置是在一条无冰走廊开通前，支持了人类最初到美洲通过太平洋海岸路线的假设。[论文详细信息]
Archaeological assessment reveals Earth’s early transformation through land use
考古评估揭示土地使用导致的地球早期环境变化
（导读 刘奇）人类土地使用导致的环境变化加速了农业出现，但是尚不清楚这些变化的程度、路径和影响。本研究进行了距今前一万年开始到1850CE的全球土地利用评估，结果揭示早在3000多年前，狩猎-采集、农耕和游牧方式已经极大改变了地球，早于地球科学家通常使用的时间。该全球土地利用史重构表明了地球变化的深层源头，并对人类世通用观点提出挑战。[相关报道：人类4000年前就开始改造地球环境]
地球科学
Geoscience
Deep magma ocean formation set the oxidation state of Earth’s mantle
深部岩浆海洋形成设定了地幔的氧化态
（导读 刘奇）地幔氧化还原决定大气层组成。本研究通过高压实验，发现高压下深部岩浆海洋中的金属铁离子并不成比例。金属铁分离到地核提高上地幔的氧化状态，改变形成大气的脱气挥发物的化学性质，岩浆海洋氧化还原梯度使二氧化碳以金刚石形式沉淀，解释了地球内部富碳状态，表明沉积过程中氧化还原演化是决定地球大气成分的重要变量。[论文详细信息]
Solar System chaos and the Paleocene–Eocene boundary age constrained by geology and astronomy
依据地质和天文学的太阳系混沌和古新世 - 始新世边界年龄测定
（导读 刘奇）因轨道计算不一致，尚未得到~50百万年前（Ma）绝对完全校准的天文时间尺度。本研究发现在58~53 Ma前之间一致的地质数据和一天文新解（ZB18a），提供了58Ma的绝对天文年代学和新的古新世-始新世边界年龄（56.01±0.05Ma），并获得了轨道触发时间。本研究天文解需要在太阳系的基频中~50 Ma的混沌共振跃迁。[论文详细信息]
物理学
Physics
Dynamical charge density fluctuations pervading the phase diagram of a Cu-based high-Tc superconductor
动态电荷密度波动遍及Cu基高Tc超导体的相图
（导读 向菲菲）所有高Tc的超导铜氧化物中都发现了电荷密度调制。它们经常在相图的低掺杂区和较低温度下被发现。利用共振X光散射，本研究确定了在几种掺杂水平下的YBa2Cu3O7–δ 和 Nd1+xBa2–xCu3O7–δ中电荷密度调制的温度依赖性。除已知的准临界电荷密度波外，还分离出短程动态电荷密度波动。它们能维持远高于赝隙温度的温度，并占据相图的大部分区域。[论文详细信息]
Skyrmion lattice with a giant topological Hall effect in a frustrated triangular-lattice magnet
在几何不稳定三角晶格磁体中拥有巨大拓扑量子霍尔效应的skyrmion晶格
（导读 向菲菲）几何不稳定磁体可产生复杂的自旋结构，能导致非常规电磁响应的出现。本研究报道了在三角晶格磁体Gd2PdSi3中的布洛赫型skyrmion态，该磁体具有几何不稳定的中心对称结构。同时观察到巨大的拓扑霍尔响应，表明是一个场诱导的skyrmion相。共振x射线散射探测到的平面内自旋调制进一步证明该观点。该结果有助于进一步研究磁几何不稳定中心对称材料的电动力学特性。[论文详细信息]
其他
【Chemistry-化学】Redox-neutral organocatalytic Mitsunobu reactions
氧化还原中性有机催化Mitsunobu反应
（导读吴娜）醇类亲核取代反应既基本又具战略意义，半个多世纪以来，这些反应都是通过化学计量学的、通常是危险的试剂来激活原本不反应的醇实现。本论文证明，特殊设计的氧化亚磷酸能促进氧化还原中性催化一级和二级醇的亲核取代反应，生成水作为唯一的副产物。其催化范围包括一系列酸性亲核试剂，允许碳氧键和碳氮键的立体特异性构建。[相关报道：辗转半个世纪，Mitsunobu反应喜提催化剂，登上《科学》殿堂]
【Computer Science-计算机】Superhuman AI for multiplayer poker
超级AI玩多人扑克
图片来源：pixabay
（导读 刘奇）游戏被视作人工智能进步的基准，其中包括扑克游戏，目前仅限于双人扑克。多人扑克则是AI进步里程碑的标志之一。本研究展示了称为Pluribus的智能体，其在人类顶级专业扑克游戏——六人无限制德州扑克中的的表现强于顶尖人类选手。[相关报道：AI “赌神”完胜人类扑克冠军，以一敌五实现多人博弈里程碑]
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