Naturel期刊一周论文导读

生物学

Biology

A draft human pangenome reference

人类泛基因组参考草图

（导读 领研网）泛基因组学方法的发展有助于深入理解基因组多样性。本研究对所关注的基因组中47个二倍体基因组信息进行组装，开发了新的Ensembl方法对泛基因组信息进行注释，蛋白质编码的基因以及对转录本注释中位数分别为99.07%以及99.42%，证明该方法的准确性。此外，每个组装中无义突变数目为25个，移码突变中位数为72个，58个基因存在拷贝数变化。该结果通过建立全面的拷贝数变体图谱，实现对群体遗传学的深入分析。]

Increased mutation and gene conversion within human segmental duplications

人类基因组重复片段中突变和基因转换的增加

（导读 领研网）人类基因组重复片段（SDs）中单核苷酸变异的特征仍待验证。本研究系统表征了人类SDs内的单核苷酸变异，发现其中变异增加了60%，而23%的增加位于位点内基因转换（IGC）。此外还鉴定了IGC区域中受体热点区域与供体热点区域，建立全基因组图谱，对800个蛋白质编码基因外显子存在影响。]

Recombination between heterologous human acrocentric chromosomes

异源近端着丝粒染色体之间的重组

（导读 领研网）人类第13、14、15、21和22号染色体短臂共享较大的同源区域。本研究通过对染色体共享同源区域进行比较，将重叠组建立为一个同源共享区域数据库，发现大多数重叠组在着丝粒染色体之间几乎相同，且这些区域重组率较高，是近端着丝粒罗伯逊易位的基础。]

A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex

躯体感觉-认知动作网络与运动皮层中的效应区域交替

（导读 领研网）运动皮层被认为形成一个连续的“皮质小人”模型，与全身运动相关。本研究发表控制运动的人类脑区有两个不同的系统组成，一个系统支持精确运动控制，由影响特定对象的回路组成，控制肢体部分如手指、脚趾等精准但单独的运动，而另一个协调全身运动，称为躯体感觉-认知活动网络。结果表明在大脑结构中，身体和精神确实存在联系。]

Learnable latent embeddings for joint behavioural and neural analysis

行为学与神经元数据联合分析的可学习嵌入算法

（导读 严冰冰）将行为数据与神经元活动进行匹配是神经科学领域的基础目标之一，目前仍缺乏外显式的、灵活的非线性方法。本文提出新的编码方法CEBRA，联合使用行为学与神经元数据，通过（监督式）假设驱动或（自监督式）发现驱动的方式，提供一致、高性能的潜在空间。本文验证了CEBRA方法的准确性，演示多种应用场景，包括处理钙信号数据与电生理数据、感官任务与运动任务、不同物种的简单行为与复杂行为。CEBRA可被用于双光子数据与Neuropixel电生理数据分析，并对自发行为中视觉皮层信号进行快速、准确的解码。]

Inhibitory input directs astrocyte morphogenesis through glial GABABR

抑制性输入通过GABABR介导星形胶质细胞形态发生

（导读 严冰冰）神经元与胶质细胞的交流是高级脑功能的基础。本文报导，抑制性神经元活动是星形胶质细胞形态发生的充要条件。来自抑制性神经元的输入通过胶质细胞GABAB受体（GABABR）发生作用，删除GABABR可导致多脑区星形胶质细胞丢失形态复杂性、扰乱环路功能。发育中星形胶质细胞的GABABR表达受到SOX9或NF1A调控，具有区域特异性；删除这些转录因子将导致区域特异的形态发生缺陷。综上，本文发现抑制性神经元输入与胶质细胞GABABR是形态发生的调控因素，并进一步揭示了星胶发育过程中的脑区特异性转录调控机制。]

Targeting PD-L2–RGMb overcomes microbiome-related immunotherapy resistance

靶向PD-L2–RGMb攻克微生物组相关的免疫治疗耐药性

（导读 领研网）以免疫检查点抑制剂为代表的癌症免疫疗法改变癌症治疗格局，阻断PD-1或PD-L1的抗体以及被批准用于治疗超过25种不同的癌症。本研究表明肠道微生物通过下调PD-L2和RGMb以促进抗肿瘤免疫反应，并识别出介导这种作用的肠道细菌：C.cateniformis。而阻断PD-L2和RGMb之间的相互作用，可以增强对癌症免疫治疗的反应，优化免疫细胞监测和杀伤癌细胞的能力。]

A druggable copper-signalling pathway that drives inflammation

驱动炎症的药物靶向铜信号通路

（导读 阿金）炎症反应这一复杂过程涉及免疫系统的细胞，可清除损伤和受损组织的源头，然而过度的炎症反应是感染的结果，也是若干疾病的标志物。目前炎症应答的分子机制仍未彻底明晰。本研究表明细胞表面糖蛋白CD44介导包括铜在内的金属摄入，研究人员在炎性巨噬细胞线粒体内识别出一类化学反应铜（II），通过激活过氧化氢催化NAD(H)氧化还原反应循环，维持NAD+促使代谢与表观遗传程序向着炎症状态发展。使用二甲双胍二聚体(LCC-12)靶向线粒体铜(II)可减少NAD(H)的数量。该结果强调了铜作为细胞可塑性调控因子的重要作用，指导基于代谢重编程和表观遗传细胞状态调控的治疗策略。]

Noncoding translation mitigation

非编码翻译调控机制

（导读 领研网）非编码变异在人类细胞中广泛存在，目前仍不完全清楚非编码翻译在肿瘤、衰老或神经退行性疾病中的作用。本研究通过整合全基因组CRISPR筛选，并大规模并行分析所有类型上万个人源非编码序列和数百万随机序列，发现在普适的遗传密码中含有U的密码子倾向于编码疏水氨基酸，非编码序列翻译产生的蛋白都倾向于有一个C端疏水区。此外BAG6膜蛋白质量金控系统特异性识别非编码蛋白上的C端疏水区，导致蛋白质降解。]

Structural atlas of a human gut crassvirus

人类肠道病毒结构图谱

（导读 领研网）一类称为crassvirus的病毒是人类肠道中最丰富的一组病毒，在塑造肠道微生物组、影响健康和疾病方面可以发挥重要作用。本研究在实验条件下培养出一种crassvirus：ΦcrAss001(克希舒氏初级病毒)，并利用电子显微镜数据进行单颗粒三位重建，确定ΦcrAss001病毒颗粒的结构。此外还发现一种控制病毒颗粒进出的蛋白折叠。]

Ligand and G-protein selectivity in the κ-opioid receptor

κ-阿片受体中的配体和G蛋白选择性

（导读 领研网）K-阿片类受体（KOR）是治疗疼痛病和成瘾以及情感障碍症的重要靶点。本研究使用冷冻电镜解析KOR受体与致幻剂momSAIB或高选择性KOR激动剂GR89，696分别于胞内信号蛋白Gi1、GoA、Gz以及Ggustducin形成的系列复合物活性状态结构，揭示了KOR受体介导致幻作用的结构基础，四种G蛋白被选择性激活的关键氨基酸残基以及功能差异。该结果加深了对KOR信号传导调控机制的理解。]

地球科学

Geoscience

Indian Ocean salinity build-up primes deglacial ocean circulation recovery

印度洋盐度增加让冰川海洋环流恢复

（导读 领研网）印度洋为北大西洋深水对流区域提供盐分。本研究通过测量来自莫桑比克海峡北部深海泥沙岩芯化石壳体内封存的化学印迹与数值模拟，重建了过去120万年来各冰期旋回的海水温度和盐度变化，发现随着冰期旋回周期性海平面的下降，印度洋海表盐度有规律地增加，并在盛冰期达到峰值，后随着冰消期爆发迅速减少。该结果表明气候系统各部分紧密关联，保护海洋环流系统的平衡有助于缓解气候变暖。]

材料科学

Materials Science

Tunable electron–flexural phonon interaction in graphene heterostructures

石墨烯异质结构中可调谐的电子-弯曲声子相互作用

（导读 领研网）弱电子-声子耦合已被用于解释在六方氮化硼(hBN)负载的单层石墨烯(SLG)中观察到的超高迁移率和电子流体动力学。本研究在60 kelvin附近的简并石墨烯中显示了一个不寻常的洛伦兹比峰，并且随着迁移率的增加，峰强度降低。石墨烯异质结构中反射对称性的破缺可以放宽一个限制性的选择定则，允许准弹性电子与奇数个挠曲声子耦合，从而导致在120 kelvin以上夹在低温流体动力学区和非弹性电子-声子散射区之间的中温洛伦兹比增加到佐默费尔德极限。结果表明可调谐的电子-弯曲声子耦合可以提供一个在原子尺度上控制量子物质的开关。]

Concurrent self-assembly of RGB microLEDs for next-generation displays

用于下一代显示器的RGB微型LED并行自组装

（导读 领研网）微型LED 显示器具有多种优势，作为下一代显示器备受关注。本研究报告一套基于流体自组装（FSA）技术的新转移方法：磁力辅助介电泳自组装技术（MDSAT），可结合磁力和介电泳（DEP）力，在15分钟内，实现了同时的红色，绿色和蓝色(RGB) LED转移，转移率为 99.99%。结果表明MDSAT方法有潜力为大批量生产主流商业产品提供优质的转移技术。]

High-throughput printing of combinatorial materials from aerosols

基于气溶胶实现高通量打印组合材料

（导读 领研网）尽管基于气溶胶的组合梯度材料打印仍然具有挑战性。本研究系统分析了油墨配方、气溶胶混合和相互作用以及印刷参数优化，展示了各种高通量打印策略和在组合掺杂中的应用，功能分级和化学反应，使掺杂硫族化物和具有梯度性质的成分分级材料的材料探索成为可能。结果表明将增材制造自上而下的设计自由与自下而上的局部材料成分控制相结合，有望开发出成分复杂的材料。]

Near-frictionless ion transport within triazine framework membranes

三嗪骨架膜内近乎无摩擦的离子传输

（导读 领研网）选择性离子传输膜是清洁能源技术的关键组成部分。本研究采用一种策略，允许离子在水中的扩散极限接近大面积，独立，合成膜使用共价键合的聚合物框架与刚性限制离子通道。通过强大的微孔约束和离子与膜之间的多重相互作用，协同实现了近无摩擦的离子流动。该结果提出的膜设计概念可广泛应用于电化学装置和精确分子分离膜。]

物理学

Physics

Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits

使用超导电路无漏洞违反贝尔不等式测试

（导读 阿金）贝尔测试被认为是量子系统的试金石，但直到最近相关的无漏洞实验才成功被实现。本研究在超导电路中证明了无漏洞违反贝尔不等式测试的可行性。研究人员对随机选择的，由30米长的低温链路连接的量子比特进行了快速、高保真度测量，通过超过100万次的试验测试，发现S平均值为2.0747 ± 0.0033，违反了贝尔不等式的P值。该结果表明非局域性是量子信息技术的新来源，可通过超导电路实现，有潜力用于量子通信、量子计算和基础物理学。]

Many-body cavity quantum electrodynamics with driven inhomogeneous emitters

使用被驱动的非均匀发射器实现多体空腔量子电动力学

（导读 阿金）与光学谐振器耦合的量子发射器可用于探索空腔量子电动力学（cQED）的基础现象。本工作研究了大型、非均态展宽的固态发射器系宗与纳米光子谐振器高度协调耦合后在强激发下的行为。在空腔反射谱中发现一个有尖峰的集体诱导透明度（CIT），是由量子干涉和耦合体系之间诱导的集体响应相互作用产生的。该结果为研发新一代固体超辐射激光、量子互连系统开辟新道路。]

Partitioning of diluted anyons reveals their braiding statistics

分割稀释的任意子可揭示其编织统计性

（导读 阿金）分割粒子的相关性携带关于其量子性的关键信息，而分割完整充电粒子束会导致电流涨落，其自相关性揭示其粒子电荷。本研究详细测量了三分之一填充的分数量子霍尔态的弱分割、高度稀释一维样边缘模态。所测得的自相关性与时间域内编织任意子理论值相一致，编织相态为2θ = 2π/3。该结果为观测奇异任意子状态的编织统计性提供相对直观且简易的方法。]