Science 一周論文導讀

知識 11-05

Science 一周論文導讀

VOL 354, ISSUE 6311

審校：鄧卓魏若妍訪冬趙維傑史靜雯

生物化學

Biochemistry

Systems-level analysis of mechanisms regulating yeast metabolic flux

酵母代謝通量調節機制的系統性分析

Sean R. Hackett, Vito R. T. Zanotelli, Wenxin Xu, Jonathan Goya, Junyoung O. Park, David H. Perlman, Patrick A. Gibney, David Botstein, John D. Storey, Joshua D. Rabinowitz

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/aaf2786

（導讀卓思琪）細胞的代謝通量由酶活性和代謝物數量所決定。本研究測量了25個狀態穩定的酵母培養體系中酶與代謝物的濃度以及代謝通量，發現了3條新的代謝調節途徑，並確認底物濃度、代謝產物濃度和酶濃度對細胞反應速率的影響依次降低。

Abstract

細胞生物學

Cell Biology

Increased spatiotemporal resolution reveals highly dynamic dense tubular matrices in the peripheral ER

增加時空解析度揭示了高度動態的密集的外周內質網的管狀矩陣

Jonathon Nixon-Abell, Christopher J. Obara, Aubrey V. Weigel, Dong Li, Wesley R. Legant, C. Shan Xu, H. Amalia Pasolli, Kirsten Harvey, Harald F. Hess, Eric Betzig, Craig Blackstone, Jennifer Lippincott-Schwartz

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/aaf3928

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圖片來源：sciencemag

（導讀韓宇）傳統觀點認為外周內質網由管狀和片狀的膜結構堆疊而成。然而本研究利用超解析度成像技術發現其幾乎全部由管狀結構組成，並形成「管狀矩陣」（tubular matrices），從前觀測到的片狀結構是解析度不足的情況下對相互連接的高度動態的管狀結構的誤認。

Abstract

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神經生物學

Neuroscience

A disynaptic feedback network activated by experience promotes the integration of new granule cells

經歷激活的雙突觸反饋網路促進新顆粒細胞的整合

Diego D. Alvarez, Damiana Giacomini, Sung Min Yang, Mariela F. Trinchero, Silvio G. Temprana, Karina A. Büttner, Natalia Beltramone, Alejandro F. Schinder

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/459

（導讀雷文茜）經歷會影響顆粒神經細胞（GC）的發育和連通性，但是其中的機制尚不明了。本研究通過檢測豐富環境中小鼠齒狀回微腦迴路的重構，發現豐富環境會刺激顆粒細胞的發育和整合。成熟GC招募釋放小清蛋白GABA的中間神經元（PV-INs），經反饋環指導未成熟GC發育，形成雙突觸反饋網路。

Abstract

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分子生物學

Molecular Biology

Xist recruits the X chromosome to the nuclear lamina to enable chromosome-wide silencing

Xist轉移X染色體到核纖層導致染色體沉默

Chun-Kan Chen, Mario Blanco, Constanza Jackson, Erik Aznauryan, Noah Ollikainen, Christine Surka, Amy Chow, Andrea Cerase, Patrick McDonel, Mitchell Guttman

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/468

（導讀雷文茜）長非編碼RNA Xist可以與X染色體結合并使其沉默。本研究發現Xist會直接與核纖層的Lamin B受體互相作用，將失活X染色體拉到核纖層，從而使更多Xist與染色體上尚未失活的部分結合，最終導致X染色體整體的轉錄沉默。

Abstract

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生物醫學

Biomedical Science

Senescent intimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis

衰老的內膜泡沫細胞在動脈粥樣硬化的各個階段是有害的

Bennett G. Childs, Darren J. Baker, Tobias Wijshake, Cheryl A. Conover, Judith Campisi, Jan M. van Deursen

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/472

（導讀張志偉）動脈粥樣硬化的晚期病變中包含有衰老的細胞，本研究發現帶有衰老標記的泡沫巨噬細胞在血管內皮下堆積，並表達一系列致動脈粥樣硬化因子、炎症因子、趨化因子以及金屬蛋白酶，從而推動了動脈粥樣硬化病情的發展。因此，有望通過小分子藥物對這些衰老細胞的選擇性清除來治療動脈粥樣硬化。

Abstract

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Aerobic glycolysis promotes T helper cell differentiation through an epigenetic mechanism

有氧糖酵解通過表觀遺傳學機制促進T輔助細胞的分化

Min Peng, Na Yin, Sagar Chhangawala, Ke Xu, Christina S. Leslie, Ming O. Li

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/481

（導讀張志偉）有氧糖酵解（Warburg效應）是T細胞活化的代謝標誌。本研究發現活化T細胞中的乳酸脫氫酶A（LDHA），並非依賴3 UTR機制，而是通過維持乙醯輔酶A高濃度，增強Ifng的組蛋白乙醯化和轉錄，促進IFN-γ表達。LDHA可能成為自身炎症性疾病治療靶點。

Abstract

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古生物學

Paleontology

Chimpanzee genomic diversity reveals ancient admixture with bonobos

黑猩猩基因組多樣性揭示了古時與倭黑猩猩的基因混合

Marc de Manuel, Martin Kuhlwilm, Peter Frandsen…Christina Hvilsom, Tomas Marques-Bonet

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/477

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圖片來源：sciencemag

（導讀郭思瑤）與我們最接近的生物親戚——黑猩猩和倭黑猩猩——有著複雜的種群歷史。研究者分析了非洲野生黑猩猩和倭黑猩猩的全基因組後發現，20萬年前到55萬年前期間，倭黑猩猩的基因流入黑猩猩。由此可以推論基因混合可能在人類演化期間就已經廣泛發生。

Abstract

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物理學

Physics

Deterministic generation of a cluster state of entangled photons

糾纏光子團簇態的確定性產生

I. Schwartz, D. Cogan, E. R. Schmidgall, Y. Don, L. Gantz, O. Kenneth, N. H. Lindner, D. Gershoni

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/434

（導讀鄧卓）光子團簇態可作為以單光子測量為基礎的量子計算的一種資源。本研究結合半導體量子點和激光脈衝成功產生了多達5個光子的糾纏團簇態，為量子計算和量子信息處理的進一步發展減少了所需要的資源量。

Abstract

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天文學

Astronomy

Gravity field of the Orientale basin from the Gravity Recovery and Interior Laboratory Mission

「聖杯號」任務揭示東海盆地重力場

Maria T. Zuber, David E. Smith, Gregory A. Neumann…Jason M. Soderblom, Dah-Ning Yuan（封面文章）

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/438

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圖片來源：sciencedaily.com

（導讀劉小鷗）東海盆地（Orientale basin）是月球上最年輕且保存最完整的撞擊結構。本研究運用「聖杯號」（GRAIL）飛船的高解析度數據確定了盆地尺寸等信息，同時其重力場揭示了盆地的三環結構及斷層特徵。其外殼結構為多環盆地的形成提供了約束。

Abstract

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Formation of the Orientale lunar multiring basin

月球東海多環盆地的形成

Brandon C. Johnson, David M. Blair, Gareth S. Collins…Jason M. Soderblom, Maria T. Zuber（封面文章）

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/441

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圖片來源：phys.org

（導讀劉小鷗）多環盆地是具有多個同心環狀結構的大型隕擊坑，廣泛分布於月面。本研究模擬了東海多環盆地的形成，表明其深部較弱且溫暖的材料流動對外環形成至關重要，揭示了決定環狀結構地點與間距的關鍵參數為撞擊塊的尺寸與月球熱梯度。

Abstract

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化學

Chemistry

Direct frequency comb measurement of OD + CO DOCO kinetics

通過直接頻率梳對OD + CO DOCO反應動力學進行光譜表徵

B. J. Bjork, T. Q. Bui, O. H. Heckl, P. B. Changala, B. Spaun, P. Heu, D. Follman, C. Deutsch, G. D. Cole, M. Aspelmeyer, M. Okumura, J. Ye

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/444

（導讀宋伊夢）一氧化碳(CO)與羥基自由基（OH）反應會生成HOCO自由基中間體，這使得該反應機理十分複雜。本研究利用直接頻率梳光譜表徵了氘化自由基（OD）與CO的反應動力學，證實了HOCO的形成機理並量化了其產量。

Abstract

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Super-dry reforming of methane intensifies CO2utilization via Le Chatelier』s principle

利用勒夏特列原理的甲烷超干法重整來提高二氧化碳利用率

Lukas C. Buelens, Vladimir V. Galvita, Hilde Poelman, Christophe Detavernier, Guy B. Marin

http://science.sciencemag.org/content/354/6311/449

（導讀卓思琪）本研究開發了一種可提升一氧化碳（CO）產量的甲烷（CH4）超干法（Super-dry）重整。該技術利用Ni/MgAl2O4為催化劑，Fe2O3/MgAl2O4為氧載體，CaO/Al2O3為CO2的吸附劑。比起傳統的技術，該技術能避免和水發生逆反應，從而提高了傳統甲烷乾重整的CO轉化率和產量。

Abstract

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