Nature 一周论文导读 | 2017 年 7 月 27 日

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Nature 一周论文导读 | 2017 年 7 月 27 日

2017 年 8 月 5 日 科研圈 科研圈

审校半夏咖喱大头访冬金庄维

生物学

Biology

In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target

体内 CRISPR 筛选确定 Ptpn2 是肿瘤免疫疗法的靶点

Robert T. Manguso, Hans W. Pope, Margaret D. Zimmer…John G. Doench & W. Nicholas Haining

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23270.html

（导读郭思瑶）凭借 PD-1 检查点阻断的免疫疗法只对小部分癌症患者有效，更多治疗策略有待发现。本研究利用 CRISPR–Cas9 在小鼠体内可移植肿瘤中进行基因筛选，找出对检查点阻断产生强化或抵抗性的基因。发现多种通路中的基因缺失都可提高肿瘤对免疫疗法的敏感性，其中敲除 PTPN2 可通过增强干扰素 γ 介导的抗原呈递和生长抑制效应达到上述效果，该方法有利于筛选预料外通路中的新免疫疗法靶点。

Abstract

Maternal H3K27me3 controls DNA methylation-independent imprinting

母源 H3K27me3 控制不依赖DNA甲基化的基因印迹

Azusa Inoue, Lan Jiang, Falong Lu, Tsukasa Suzuki & Yi Zhang

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23262.html

（导读郭怿暄）哺乳动物精子和卵细胞不同的表观遗传组在受精后如何重编程，使父源母源的染色质达成一致的机制尚不清楚。DNA 甲基化是基因印迹发生的主要方式，本研究在小鼠受精卵和桑椹胚中发现，母源的 H3K27me3 可有效抑制一些基因母源等位基因的表达，达到基因印迹的效果，该过程与 DNA 甲基化相互独立。

Abstract

A novel mechanism for mechanosensory-based rheotaxis in larval zebrafish

斑马鱼幼鱼基于机械感觉系统的趋流性

Pablo Oteiza, Iris Odstrcil, George Lauder, Ruben Portugues & Florian Engert

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23014.html

（导读阿金）水中动物趋流性的内部感觉机制一直是未解之谜。本研究考察了斑马鱼幼鱼（Danio rerio）在缺少视觉信息的情况下利用自身的动力感觉侧线来感知身边的局部水流旋转，然后探测其游动的瞬时变化来推测水流方向，从而做到溯游而上。这一成果有助于研究人员将动物精妙的导航能力应用到机器人设计中。

Abstract

Synaptic organization of visual space in primary visual cortex

视觉空间对应的初级视皮层突触组织

M. Florencia Iacaruso, Ioana T. Gasler & Sonja B. Hofer

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23019.html

（导读董堃）视野位置信息的神经元编码机制仍未明确。本文利用双光子钙成像技术，对小鼠视皮层神经元树突棘的空间感受野进行映射。他们发现，来自相同位置的相似视觉特征的输入更容易聚集在邻近的棘上。这种突触连接的组织非常适合扩增在视觉环境中富集的狭长边缘，从而为轮廓整合和聚类提供基础。

Abstract

Dependency of a therapy-resistant state of cancer cells on a lipid peroxidase pathway

癌细胞的抗药性状态依赖脂质过氧化物酶通路

Vasanthi S. Viswanathan, Matthew J. Ryan, Harshil D. Dhruv…Brent R. Stockwell & Stuart L. Schreiber

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23007.html

（导读韩宇）高间充质细胞状态与多种抗药性相关，但机制尚不清楚。本文从分子层面描述了人类癌细胞系和类器官中这种耐药性高间充质细胞状态，表明其依赖可作为药物靶点的脂质-过氧化物酶途径。抑制该途径可诱导细胞铁死亡（ferroptic cell death），可作为不同间充质细胞状态中耐药性癌细胞的特征。

Abstract

Cysteine protease cathepsin B mediates radiation-induced bystander effects

组织蛋白酶 B 介导辐射诱导的旁观者效应

Yu Peng（彭宇，清华大学）, Man Zhang, Lingjun Zheng…Jau-Song Yu & Ding Xue（薛定，清华大学，科罗拉多大学）

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23284.html

（导读韩宇）辐射诱导的旁观者效应（RIBE）指被辐射细胞释放的物质会对身体其他部分造成影响，但背后的分子机制不明。本研究使用秀丽隐杆线虫作为研究对象，确定组织蛋白酶 B 的同源物 CPR-4 是线虫中第一个 RIBE 因子。CPR-4 可抑制未辐射部位的细胞死亡和应激反应，并增加同环境中未辐射动物胚胎致死率。这将加速其他 RIBE 因子和机制的研究。

Abstract

Unique roles for histone H3K9me states in RNAi and heritable silencing of transcription

组蛋白 H3K9 甲基化状态在 RNAi 和遗传转录沉默中的独特作用

Gloria Jih, Nahid Iglesias, Mark A. Currie…Benjamin A. Garcia & Danesh Moazed

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23267.html

（导读郭怿暄）异染色质对维持基因组稳定性非常重要，RNAi 和抑制性的组蛋白修饰都参与异染色质的形成。本研究通过突变酵母中 H3K9 甲基转移酶 Clr4，特异地阻断 H3K9me3 形成但不影响 H3K9me2，发现二者分别定义具有不同功能的染色质状态，并揭示了 H3K9me 参与的允许转录发生的异染色质的形成机制，解开了困扰科学家多年的谜团。

Abstract

Crystal structures of agonist-bound human cannabinoid receptor CB1

与激动剂结合的人类大麻素受体 CB1 的晶体结构

Tian Hua, Kiran Vemuri, Spyros P. Nikas…Raymond C. Stevens & Zhi-Jie Liu（刘志杰，上海科技大学）

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23272.html

图片来源：论文原文

（导读韩宇）CB1 是大麻精神活性成分的主要靶标。本文报道了四氢大麻酚（AM11542）和六氢大麻酚（AM841）结合的 CB1 晶体结构，分辨率分别为 2.80 Å 和 2.95 Å。与拮抗剂结合状态 CB1 结构的对比，还为受体活化过程中的 CB1 的结构变化、以及 CB1 与受体结合的机制提供了更多认识。

Abstract

The lysosomal potassium channel TMEM175 adopts a novel tetrameric architecture

溶酶体钾通道 TMEM175 的新四聚体结构

Changkeun Lee, Jiangtao Guo, Weizhong Zeng, Sunghoon Kim, Ji She, Chunlei Cang, Dejian Ren & Youxing Jiang

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23269.html

（导读韩宇）TMEM175 是溶酶体的 K⁺通道，对于维持溶酶体中的膜电位和 pH 稳定性很重要。本文解析了 Chamaesiphon minutus 中四聚体 TMEM175（CmTMEM175）的晶体结构，其基本结构与经典的 K⁺ 通道不同，单体间不存在结构域交换。研究还结合突变实验，揭示了其独特的离子选择性机理。

Abstract

物理学

Physics

Neuromorphic computing with nanoscale spintronic oscillators

纳米级自旋振荡器实现神经形态计算

Jacob Torrejon, Mathieu Riou, Flavio Abreu Araujo…Mark D. Stiles & Julie Grollier

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23011.html

（导读晨笛）研究人员利用纳米级自旋振荡器（磁隧道结）模拟大脑神经元的非线性振荡行为，在数字语音识别测试中达到了与最先进的神经网络相媲美的准确度。本研究为基于振荡器网络的快速平行芯片计算开辟了新路径。

Abstract

Spontaneous breaking of rotational symmetry in copper oxide superconductors

铜氧化物高温超导体中的旋转对称自发破缺

J. Wu, A. T. Bollinger, X. He & I. Božović

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23290.html

（导读晨笛）研究人员在通电流的 La2–xSrxCuO4 单晶薄膜中发现了广泛存在于各温度、不同掺杂范围的自发横向电压。所通电流方向在面内旋转角度 ϕ 后，横向电压大小以 sin(2ϕ) 的形式发生振荡，打破晶体四重对称。这一电输运的面内各向异性来源于电子向列相，但与晶轴方向无关，这对高温超导或有重要意义。

Abstract

其他

Other

【Chemstry - 化学】Synergy of synthesis, computation and NMR reveals correct baulamycin structures

协同合成，计算和核磁共振共同揭示 baulamycin 的正确结构

Jingjing Wu, Paula Lorenzo, Siying Zhong, Muhammad Ali, Craig P. Butts, Eddie L. Myers & Varinder K. Aggarwal

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23265.html

（导读卓思琪）微量而难以重复提取的天然产物的正确结构往往十分重要但难以确定，具有抗微生物活性的分子 baulamycins 就是如此。本文报道了一种强有力的快速分子结构分析的方法。通过密度泛函理论预测 NMR 参数，以及高效的硼基合成变换序列，使可标记天然产物的对应异构体混合物快速合成和结构确定成为可能。

Abstract

【Astronomy - 天文】Significant and variable linear polarization during the prompt optical flash of GRB 160625B

伽马射线暴 GRB 160625B：瞬时光学闪中的线偏振

E. Troja, V. M. Lipunov, C. G. Mundell…V. Yurkov & N. Gehrels

http://www.nature.com/nature/journal/v547/n7664/full/nature23289.html

图片来源：phys.org

（导读：阿金）新生黑洞将接近光速的电离物质喷射出来，驱动伽马射线暴。利用伽马暴偏振可以直接探测喷流中磁场。本研究在伴随伽马射线暴 GRB 160625B 的瞬时光学闪中，测得 8.3% ± 0.8% 的线偏振。该结果显示了喷流早期的磁场结构，并表明伽马暴瞬时阶段的辐射来源于大尺度磁场的快速冷却同步辐射。

Abstract