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制版 阿金
生物学
Biology
Muscle and neuronal guidepost-like cells facilitate planarian visual system regeneration
肌肉和神经元路标细胞促进真涡虫视觉系统的再生
图片来源：Lucila Scimone, Whitehead Institute
（导读 阿金）损伤或丢失的神经回路可在成年有机体内再生，但过程机制尚不清楚。本研究利用真涡虫研究受伤后视觉系统的再生过程，识别出一组罕见的肌肉细胞群，与光感受器轴突紧密相关。这些细胞与神经元细胞一起促进视觉系统的从头组装。该结果发现揭示出在胚胎中观测到的路标样细胞成熟形态的形成机制，有助于再生过程中的轴突模式恢复。[相关报道：切掉的眼睛还能再生？《科学》揭示这种神奇生物的秘密]
Flexible recruitment of memory-based choice representations by the human medial frontal cortex
人体内侧额叶皮层灵活招募基于记忆的抉择表征
（导读 阿金）复杂情境中做出决策与内侧额叶皮层（MFC）和内侧颞叶相关。本研究让人类受试者在基于认知记忆的决策和基于归纳的决策之间切换，并记录MFC、杏仁核和海马中单个神经元的活动状况。抉择需要的记忆提取使MFC神经元相位锁定于杏仁核及海马的场电位，从而达成记忆的传递。该结果揭示记忆提取的灵活性和选择性，基于记忆的抉择优先发生于额叶皮层。[论文详细信息]
Exploring whole-genome duplicate gene retention with complex genetic interaction analysis
通过复杂的遗传相互作用分析探索全基因组重复基因的保留
（导读 郭怿暄）本研究运用系统的复杂遗传相互作用分析全基因组复制来源的酵母旁系同源基因。通过每个旁系同源基因的删除突变以确定双基因相互作用，通过双突变确定三基因相互作用，确定其功能并对功能冗余度进行定量测量。三基因相互作用分析可将旁系同源基因分为两类：功能差异和功能重叠。该结果表明复制基因的进化轨迹受到功能和结构纠缠因子共同影响。[论文详细信息]
Single-molecule regulatory architectures captured by chromatin fiber sequencing
通过染色质纤维测序捕捉单分子调节结构
（导读 郭怿暄）本研究开发出一种方法利用非特异DNA N6-腺嘌呤甲基转移酶将单个染色质纤维结构准确地印制在复合DNA模板上。通过单分子长读测序获得几千碱基核苷酸分辨率的染色质纤维初级结构（Fiber-seq），揭示单个染色质纤维在线性组织上具有广泛可塑性，以及指导调节DNA活动、相邻调节元件协调活动、单分子核小体定位和单分子转录因子占位的原理，为研究基因调控初级结构打开新的大门。[论文详细信息]
Cryo-EM structure of the human cohesin-NIPBL-DNA complex
解析人源cohesin-NIPBL-DNA复合物的冷冻电镜结构
（导读 阿金）Cohesin通过挤压DNA环来组织真核生物基因组，介导姊妹染色体结合。本研究解析出人源cohesin-NIPBL-DNA复合物的冷冻电镜结构，cohesin和NIPBL发生广泛的相互作用，共同形成一个中心通道以捕获拥有72个碱基对长度的DNA，而NIPBL和DNA促进cohesin的ATPase头部结构域和ATP的结合。Cohesin铰链结构域采取开放洗衣机构象位于STAG1亚基之上。该结构解释了NIPBL和DNA共同激活cohesin的过程，为了解cohesin捕获DNA的机制提供见解。[相关报道：于洪涛/白晓辰组合作报道人类粘连蛋白三维结构]
Structural basis for inhibition of the RNA-dependent RNA polymerase from SARS-CoV-2 by remdesivir
瑞德西韦抑制SARS-CoV-2 RNA依赖的RNA聚合酶的结构基础
图片来源：technologynetworks.com
（导读 王思菲）SARS-CoV-2造成新冠肺炎（COVID-19）流行，造成全球危机。抗病毒药瑞德西韦的靶标是SARS-CoV-2的RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）。本研究解析了SARS-CoV-2 RdRp及其与50碱基模板-引物RNA和瑞德西韦结合的冷冻电镜结构。结构显示部分双链RNA模板被插入至RdRp的中间通道，瑞德西韦与引物链的第一个复制的碱基对共价结合，并终止链的延长。此复合物结构为病毒RNA的复制机制提供见解，为抗病毒药物设计提供合理模板。[相关报道：徐华强/张岩/张抒扬/许叶春等合作解析新冠病毒复制酶与瑞德西韦复合物结构]
Arctic-adapted dogs emerged at the Pleistocene–Holocene transition
在更新世-全新世过渡时期出现了适应北极的狗
（导读 阿金）尽管雪橇犬是最专业化的犬类，但对其起源和演化的了解仍然不多。本研究对10只现代格陵兰雪橇犬、掌握雪橇技术的古西伯利亚犬（距今9500年）和距今3.3万年的西伯利亚狼进行基因组测序，发现古代犬类和现代雪橇犬之间存在显著的遗传相似性，同时还有一条从更新世西伯利亚狼到现代雪橇犬的基因流。结果表示现在雪橇犬的祖先可追溯回西伯利亚。[论文详细信息]
Quieting a noisy antenna reproduces photosynthetic light-harvesting spectra
消除天线噪声可重现光合作用的光捕获光谱
（导读 阿金）目前尚不清楚在动态光和生理噪声环境下产生稳定的光捕获过程是否存在基本组织原理。本研究展示一套噪声消除网络模型，将噪声生理环境、能量转化效率和光合生物最终的吸收光谱结合起来，表明光捕获天线如何通过最小化噪声激发，协调产生最大效率的能量转化，从而提供一套统一的理论基础来观测绿色植物、紫色细菌和绿色硫化细菌的吸收波长依赖性。[论文详细信息]
Mass-resolved electronic circular dichroism ion spectroscopy
质量分辨的电子圆二色离子光谱
（导读 阿金）圆二色光谱（CD谱）广泛用于表征手性化合物，但是难以解释混合物产生的数据。本研究记录了由质谱仪分离出的DNA螺旋的电子CD谱。我们研究了拥有多种二级结构的富含鸟嘌呤的DNA链：对于负离子化电喷雾形式的样品，用紫外激光照射，并分别测量左旋和右旋的电子光剥离效率。这种新型CD离子光谱的效果与传统溶液CD谱相当，可用于DNA螺旋拓扑结构的分析，并拓展质谱工具的分析领域。[论文详细信息]
Mechanisms of OCT4-SOX2 motif readout on nucleosomes
OCT4-SOX2在核小体上读出基序的机制
（导读 郭怿暄）为研究转录因子（TFs）如何与核小体上的DNA基序结合并调节基因表达，本研究用冷冻电镜确定了体外重编程因子OCT4和SOX2进入核小体的分子机制。发现当基序处于不同位置时，会呈现两种偏好构象：一种构象中OCT4-SOX2会将DNA从组蛋白H2A和H3上移开；而在倒置基序上，这两个TF只诱导局部DNA扭曲。两种结构中OCT4都利用它两个DNA结合域中的一个结合DNA，并读取部分基序。[论文详细信息]
物理学
Physics
Metalens-array–based high-dimensional and multiphoton quantum source
基于超透镜阵列的高维多光子量子源
图片来源：CC0 Public
（导读 阿金）二维超表面在量子-光学领域应用中极具潜力。本研究将超透镜阵列和非线性晶体相集成，在10 × 10阵列中展示了100个自发型路径参数化下转换的光子对源，证明了高维纠缠和多光子态生成的潜力。其中二维、三维和四维不同相的双光子路径纠缠保真度分别为98.4%，96.6%和95.0%。该超透镜阵列量子光子源是紧凑、稳定且可控的，能为量子集成器件提供一个新平台。[论文详细信息]
Meridional flow in the Sun’s convection zone is a single cell in each hemisphere
太阳对流区中的子午流是每个半球中的一个单体
（导读 阿金）太阳磁场运动由对流区等离子体表面下的运动产生，产生的太阳黑子横穿太阳表面向赤道地区流动。本研究使用日震学来推导从1996年到2019年两个太阳周期内的子午流，发现子午流以每秒4米的速度沿45度纬度角方向从对流区带着等离子体向赤道流动。该结果支持流量输运动态模型，解释了太阳黑子的纬度漂移。[论文详细信息]
A multiplanet system of super-Earths orbiting the brightest red dwarf star GJ 887
环绕最亮红矮星GJ 887的超级地球多行星系统
（导读 阿金）距离太阳系最近邻的系外行星系统有助于研究系外行星特性。本研究使用径向速度测量观测到一个超级地球系外行星组成的紧凑多行星系统，围绕一颗红矮星GJ 887旋转。已确认的两颗行星轨道周期分别为9.3天和21.8天。这些行星可能处在“宜居带”内，可能拥有液态水，同时还检测到一个周期约为50天的未确认信号，表示可能还存在第三颗“超级地球”。[论文详细信息]
其他
【Materials-材料】Micelle-directed chiral seeded growth on anisotropic gold nanocrystals
在各向异性金纳米晶上由胶束导向的手性晶种生长
（导读 阿金）表面活性剂辅助的金属纳米颗粒晶种生长可改造产生具有手性光学活性的各向异性金纳米晶体。本研究将混合的胶束吸附在金纳米棒上，形成的准螺旋形图案可引导纳米颗粒上的晶种生长，具有明显的形态和光学手性。手性褶皱可导致具有高不对称因子的手性等离子振子模式。该方法为制备具有高度手性光学活性的纳米颗粒提供了简单可重复的策略。[论文详细信息]
【公共卫生】Changes in contact patterns shape the dynamics of the COVID-19 outbreak in China
改变接触模式决定了中国COVID-19暴发的动态变化
（导读 王思菲）本研究分析武汉、上海、湖南省在疫情爆发前后的接触调查信息，调查新冠肺炎（COVID-19）的动态变化与接触模式、保持社交距离等因素的关系。发现在COVID-19的社交隔离期间，日常接触减少7-8倍，大部分接触限于家人间。建立传播模型研究社交隔离和学校停课对病毒传播的影响，发现中国在大爆发时采用的社交隔离措施就足以控制COVID-19，而学校停课可降低发病率高峰40%-60%，延迟其流行。[论文详细信息]
期刊推荐与征稿
【生物学征稿】极端环境中的生命 | BMC 期刊联合征稿
@BMC科研永不止步
砥砺十年,再铸辉煌 |《自然-通讯》前任主编Magdalena Skipper访谈录
@Nature自然科研
科学60秒
▶ 科学60秒：学习/工作的时候总是走神？可能是工作记忆能力太强了 | 1:26
@领研网
本周值得读·论文推荐
年纪到了也能保持高代谢，神秘分子既燃脂又增肌｜演技不过关，只需把脸换？迪士尼开发百万像素换脸新技术｜本周值得读 · 论文推荐
@领研网
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6 月 20 日：在中国，这种病毒一年内导致11万多人患癌；不动也能燃脂的“脂肪燃烧”分子诞生；稀释血浆便能逆转衰老
6 月 13 日：治疗秃顶又有希望了；让你爆痘的不是因为吃辣，而是另有真凶；AI也精通了“读唇术”？
6 月 6 日：喝咖啡或有助于女性减肥；疫情期间发论文变少了，在家带娃是主要原因？人类肿瘤里发现大量细菌
5 月 30 日：1%的人只吃不胖，原因就在这个基因；黑白照片修复亦可“如假包换”，华人学者提出实例感知着色新方法