Science 一周论文导读 | 2018 年 10 月 12 日

审校 ：棒冰 邓卓 小锅 书牧

封面制作：访冬

制版：阿金

生物学

Biology

Pan-tumor genomic biomarkers for PD-1 checkpoint blockade–based immunotherapy

用于PD-1检查点阻断的免疫疗法的泛肿瘤基因组生物标志物

Razvan Cristescu, Robin Mogg, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/eaar3593

（导读 王思菲）阻断PD-1和PD-L1的抗肿瘤免疫疗法适用于许多癌症，但并非对所有患者都有效果。本研究评估来自四项KEYNOTE临床试验的三百多位患者，22种肿瘤样本。肿瘤突变负荷(TMB)与T细胞炎症基因表达谱(GEP)可联合预测患者对PD-1抗体pembrolizumab的反应。TMB和GEP可独立预测且两者相关性低，提示它们反映不同免疫学特征。这两种生物标志物可用于确定抗PD-1单方疗法或联合免疫治疗的临床试验方案。

Abstract

 

Thyroid hormone signaling specifies cone subtypes in human retinal organoids

甲状腺激素信号决定人视网膜类器官中的视锥细胞亚型

Kiara C. Eldred, Robert J. Johnston Jr., et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/eaau6348

图片来源：ReliaWire

（导读 王思菲）视网膜上蓝色（S），绿色（M）和红色（L）的视锥细胞负责白天精准视觉及颜色的感知。本研究通过分化的人类视网膜类器官发现视网膜甲状腺激素的的动态表达控制视锥细胞类型的切换，分化早期蛋白表达水平较低S视锥首先分化，接下来蛋白水平升高促进L/M视锥生成。本研究结果表明应用类器官研究人类发育机制具有治疗和修复视力的前景。

Abstract

 

Structure and dynamics of the yeast SWR1-nucleosome complex

酵母SWR1-核小体复合物的结构和动态变化

Oliver Willhoft, David S. Rueda, Dale B. Wigley, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/eaat7716

（导读 郭怿暄）酵母SWR1复合物将核小体中H2A组蛋白替换为Htz1。本研究解析了结合核小体状态下SWR1的冷冻电镜结构，发现Swr1马达结构域间和缠绕在超螺旋位置2处的DNA相互作用，使DNA隆起变形，进而导致DNA易位一个碱基对，同时伴随核心组蛋白的构象改变。核小体与SWR1结合后导致DNA从组蛋白核心上部分剥离，ATP结合则调控剥离的稳定性和动态变化。

Abstract

 

Dimerization quality control ensures neuronal development and survival

二聚化质量控制确保神经元的发育和存活

Elijah L. Mena, Michael Rape, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/eaap8236

（导读 郭怿暄）BTB结构域等周期性互作模块形成异常复合物可破坏信号传导，但细胞中探测和清除机制尚不明确。本研究发现保证功能性二聚化的质量控制通路（DQC），关键因子E3连接酶SCFFBXL17选择性地结合并泛素化异常的BTB二聚体物质，使其被蛋白酶体降解。SCFFBXL17对神经嵴和神经细胞的分化，功能以及存活都至关重要。该发现提示不同E3连接酶可能对其他周期性结构域具有相似质控作用。

Abstract

 

Genome hypermobility by lateral transduction

侧向转导实现基因组高效转移模式

John Chen, José R. Penadés, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/207

（导读 郭思瑶）遗传转导是促使细菌进化的主要方式。科学家发现一种新型的转导方式——侧向转导。金黄色葡萄球菌的原噬菌体在裂解后期延迟切除，发生侧向转导：噬菌体进行DNA复制，导致多个整合在宿主基因组中的噬菌体基因组出现，并在噬菌体组装后和部分细菌基因组成为高频率移动平台，这可能有助于解释细菌快速进化。

Abstract

 

Systemic control of legume susceptibility to rhizobial infection by a mobile microRNA

通过可移动的microRNA对豆科植物根瘤菌感染的易感性进行系统控制

Daniela Tsikou, Katharina Markmann, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/233

（导读 郭怿暄）豆科植物的固氮根瘤发育分为细菌感染和根瘤的器官发生两步。为平衡共生和植物生长，豆科宿主通过可诱导的自身调控方式限制根瘤数目。本研究从百脉根中发现miR2111通过芽-根易位对根部的共生抑制因子TOO MUCH LOVE进行转录后调控从而控制根瘤菌感染。miR2111维持未感染宿主的默认易感状态，并作为共生下游激活因子促进根部LOTUS-HISTIDINE KINASE1介导的细胞分裂素感知和芽部因子HYPERNODULATION ABERRANT ROOT FORMATION的自身调控。

Abstract

 

Systematic discovery of natural CRISPR-Cas12a inhibitors

系统性地发现天然CRISPR-Cas12a抑制剂

Kyle E. Watters, Jennifer A. Doudna, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/236

（导读 郭思瑶）Cas12a (Cpf1)是CRISPR相关的核酸酶，被广泛应用于基因组工程等。科学家利用生物信息学和实验筛选方法发现3种新型的CRISPR-Cas12a抑制剂，可以阻断或减少人类细胞中CRISPR-Cas12a介导的基因编辑功能。同时也发现CRISPR自我靶向与抑制剂出现原核生物基因组中存在广泛联系，这有利于更多相关抑制剂的发现。

Abstract

 

Discovery of widespread type I and type V CRISPR-Cas inhibitors

发现广泛存在的I型和V型CRISPR-Cas抑制剂

Nicole D. Marino, Joseph Bondy-Denomy, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/240

（导读 郭思瑶）细菌的CRISPR-Cas系统保护宿主使其免于噬菌体和其他可动遗传因子的入侵，相反，可动遗传因子编码不同的anti-CRISPR (Acr)蛋白来抑制CRISPR-Cas的免疫作用。科学家发现了12个acr基因，包括V-A型和 I-C型CRISPR系统的抑制剂编码基因。这些基因提供了有效的生物科技工具。

Abstract

 

化学

Chemistry

Entropy-driven stability of chiral single-walled carbon nanotubes

手性单壁碳纳米管的熵驱动稳定性

Yann Magnin, Christophe Bichara, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/212

图片来源：Edgy Labs

（导读 卓思琪）单壁碳纳米管表现出的金属或者半导体特性取决于生长过程中的螺旋度。为了探寻它的选择性合成，研究者开发了一种热动力学模型，它将管-催化剂界面能量、温度以及最终产生的管手性结合在一起。通过相界面熵考量催化的化学性质，研究者得到结构映射和相图，可用来指导设定催化剂和合理的生长参数，从而使合成具有更好的选择性。

Abstract

 

Confined acids catalyze asymmetric single aldolizations of acetaldehyde enolates

限定酸催化乙醛烯醇化物的不对称单羟醛缩合反应

Lucas Schreyer, Benjamin List, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/216

（导读 卓思琪）单一物质的反应容易形成聚合物副产物，对于乙醛的选择性羟醛耦合来说尤为突出。本文报道了一种高度对映选择性的向山羟醛反应，产生乙醛以及其他各种受体醛的三乙基硅烷化（TES）和叔丁基二甲基硅烷化（TBS）烯醇化物。该反应可规模化、反应快且效率高，极大简化了硅烷基化乙醛的羟醛化。

Abstract

 

Ketyl radical reactivity via atom transfer catalysis

通过原子转移催化实现酮基自由基反应

Lu Wang, Jeremy M. Lear, Sean M. Rafferty, Stacy C. Fosu, David A. Nagib

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/225

（导读 卓思琪）生成酮自由基所需的强还原剂限制了其运用。本文报道了一种生成酮自由基的净中性氧化还原反应策略。醛原位转化为α-乙酰氧基碘化物降低了1伏多的还原电位，使得相应酮自由基的生成更加温和。通过预催化和可见光光照，原子转移自由基加成反应（ATRA）原理提供了广泛具有高选择性Z构型的乙烯基碘化产物。

Abstract

 

其他

【Astronomy-天文】A hot and fast ultra-stripped supernova that likely formed a compact neutron star binary

一种可能形成致密中子星双星系统的高温超撕裂超新星

K. De1, M. M. Kasliwal, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/201

（导读 雷鸣）致密中子星双星系统是由巨大双恒星演化而成，但目前还没有直接观测到其最终阶段的演化过程。本文研究Ic型超新星iPTF 14gqr (SN 2014ft)，其喷射物质质量极其微小，且喷射动能较小。早期光谱研究显示其原生恒星在爆炸前曾有大量物质流失，因此推断iPTF 14gqr是超撕裂超新星，后期可能演化为中子星双星系统。

Abstract

 

【Materials-材料】Key-and-lock commodity self-healing copolymers

钥匙—锁链接的商业化自修复共聚物

Marek W. Urban, Dmitriy Davydovich, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/220

（导读 阿金）自修复材料因其在受到物理或化学损伤后的修复能力而备受瞩目。本研究报道诸如甲基丙烯酸/丙烯酸正丁酯及其衍生物等商业化共聚物能在遭受机械性损伤后自行修复，其原因是形成钥匙—锁链间连接的有效链间范德华力，消除了化学和物理改变。该结果使无外部干预的情况下针对机械损伤的多种修复成为可能。

Abstract

 

【Physics-物理】Electrical generation and detection of spin waves in a quantum Hall ferromagnet

量子霍尔铁磁体中自旋波的电产生和探测

Di S. Wei, Amir Yacoby, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6411/229

（导读 阿金）量子霍尔（QH）铁磁体是一种可用于研究长寿命自旋波物理机制的重要体系。本研究利用石墨烯中QH边缘信道的非均衡占用来激发并探测磁有序QH态中的自旋波。实验结果提供了在N = 0朗道能级下通过不同铁磁相和绝缘管式反铁磁相的长距离自旋波传播，有助于对奇异二维电子系统中磁属性进行实验探测。

Abstract

 

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