Nature 一周论文导读 | 2019 年 6 月 6 日

审校：棒冰 咖喱 小象 小锅 山村水郭 小勺 紫苏

制版：阿金

生物学

Biology

Dissociable dopamine dynamics for learning and motivation

动机行为与学习行为的不同多巴胺调控方式

图片来源：Washington University in St. Louis

（导读MQ）从腹侧被盖区（VTA）到伏隔核（NAc）的多巴胺投射对奖赏驱动的动机行为和学习行为至关重要。本文比较了在同一个决策任务中VTA多巴胺细胞的放电行为与NAc多巴胺细胞的多巴胺释放行为，发现在学习行为中两种信号均出现，而在动机行为中，有多巴胺释放但无细胞放电。即广泛猝发信号促进学习，而局部控制驱动动机行为。[论文详细信息]

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Exome sequencing of 20,791 cases of type 2 diabetes and 24,440 controls

对20,791例2型糖尿病和24,440例对照进行外显子组测序分析

（导读MQ）通过研究强烈影响疾病风险的蛋白质编码遗传变异可以获得疾病发生的信息和线索。本研究对来自5个谱系的20,791名2型糖尿病（T2D）患者和24,440名非糖尿病对照参与者进行外显子组测序分析，发现4个基因罕见变异的基因水平关联。提出一种解释这些适度的罕见变异关联的方法，并将这些关联纳入未来对药物或基因靶点优先排序中。[相关报道：专家解读Nature长文│全球最大2型糖尿病全外显子组测序结果深度解读]

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Molecular recording of mammalian embryogenesis

哺乳动物胚胎发育的分子记录

（导读 MQ）本研究开发出一种高信息量、多通道、具有单细胞读数的分子记录器，绘制出小鼠从受精到原肠胚的细胞命运图谱。结合单细胞测序，重现了不同组织类型间经典发育关系，揭示胚外和胚胎来源内胚层细胞转录组接近完全趋同。并借此对胚胎祖细胞数目以及特化时非对称分区的程度进行估计。该方法实现在哺乳动物中大规模并行，高分辨率地记录谱系和其他信息。[论文详细信息]

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Tracing the origin of adult intestinal stem cells

追踪成人肠道干细胞的起源

（导读 MQ）本文使用无偏的定量谱系追踪方法、生物物理学模型和肠道移植，证明小鼠肠道上皮的所有细胞无论其在胎儿肠道管中的位置和LGR5表达如何，都对成人肠道干细胞池有积极作用。研究结果表明，肠壁的大规模重塑与细胞命运规范密切相关。此外，这些发现提供了损伤后成人组织中分化细胞的可塑性和细胞重编程之间的直接联系，揭示了干细胞的诱导特性。[相关报道：Nature：对不起！“万用”干细胞的“宿命论”不灵了]

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Targeting the CBM complex causes Treg cells to prime tumours for immune checkpoint therapy

靶向CBM复合物导致Treg细胞引发肿瘤进行免疫检查点治疗

（导读 MQ）肿瘤相关的弱炎症反应和Treg细胞的免疫抑制功能仍是肿瘤免疫治疗的主要障碍。本文指出，在CARMA1-BCL10-MALT1（CBM）复合物破坏后，大多数肿瘤浸润性Treg细胞产生IFNγ，导致肿瘤生长受阻。结果表明，CBM复合物的部分破坏与优先自反应性Treg细胞池中IFNγ分泌的诱导，可避免由全身性Treg细胞耗竭引起的自身免疫疾病，改善免疫疗法。[相关报道：提高肿瘤免疫治疗效果的新方法——促进肿瘤浸润Treg分泌IFNγ]

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Hypo-osmotic-like stress underlies general cellular defects of aneuploidy

低渗性应激是非整倍性细胞缺陷的基础

（导读 郭怿暄）非整倍体细胞是否存在共同细胞缺陷尚不清楚。本研究发现出芽酵母非整倍性基因表达的共同特征，表明细胞处于低渗应激中。非整倍性酵母细胞出现浆膜压力升高，内吞受损。热动力学模型显示低渗压力是非整倍性导致的蛋白质组失衡的结果。对基因组筛查发现非整倍细胞依赖泛素介导的营养转运内循环途径，失去该通路导致细胞内营养稳态显著改变。[论文详细信息]

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Transcriptional cofactors display specificity for distinct types of core promoters

转录辅因子具有针对不同类型的核心启动子的特异性

（导读 郭怿暄）转录辅因子（COFs）是转录激活的中心效应子，对不同启动子表现特异性的机制尚不清楚。本研究对果蝇S2细胞中23个 COFs激活的72000候选核心启动子（CPs）进行高通量启动子活性试验，发现COFs和特定类型CPs之间存在调节偏好性或相容性。不同类型的CPs具有不同调节元件且H3K4me3和H3K4me1水平差异显著。不同的COF-CP相容性在另两种果蝇细胞和人类细胞得到证实，可能是不同物种转录程序差异的基础。 [论文详细信息]

地球科学

Geoscience

Surface erosion events controlled the evolution of plate tectonics on Earth

地表侵蚀控制地球板块构造的演化

图片来源：Science News

（导读 刘奇）板块构造的产生和演化尚不清楚。本文外推现行板块构造模型到过去，提出大约30亿年前来陆地上升及大陆边缘和海沟中沉积物累积润滑了稳定俯冲.认为两个最大的地表侵蚀和俯冲润滑事件发生在古元古代休伦冰期后及新元古代”雪球事件”后；“雪球事件”紧随地质史 “无聊的十亿年”，开启了现代板块运动。[论文详细信息]

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Magnetism in cold subducting slabs at mantle transition zone depths

地幔过渡带深处冷俯冲板块的磁性

（导读 刘奇）地球物理观测结果与幔源包体中剩磁识别正挑战莫霍面，但缺乏相应特征数据。本研究将同步加速器Mössbauer源光谱技术应用于激光加热的金刚石压砧，研究Fe2O3同质多形体在90GPa和1300K下的磁跃迁和临界温度。研究表明赤铁矿在冷俯冲或极冷俯冲地温下在地幔过渡带深部仍有磁性，且形成了西太平洋深磁化岩系，作者认为对地磁数据反演应考虑这种深源。[论文详细信息]

其他

【Astronomy-天文】A cool accretion disk around the Galactic Centre black hole

一个环绕银河系中心黑洞的较冷吸积盘

（导读 胡琦琳）在银河系的中心有一个质量为4×10⁶倍太阳质量的超大质量黑洞。它被一个巨大的热储层（107K）和冷储层（102-104K）气体在几个秒差距范围内环绕。这种较冷的气体可通过它在氢重组谱线中的发射被探测到。本研究报告了利用1.3mm复合线H30α，在2×10⁴史瓦西半径范围对104K的电离气体盘进行成像。发现发射集中在射电源射手座A*上，强于预期。[论文详细信息]

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【Materials-材料】 Freestanding crystalline oxide perovskites down to the monolayer limit

自支撑单层氧化物钙钛矿二维晶体膜的实现

（导读 吴娜）二维(2D)材料，如石墨烯和过渡金属双卤代烷，揭示了大块晶体被还原为单层时所出现的电子相，其中过渡金属氧化物钙钛矿很适合探索丰富奇异的二维相关相。本论文报道了单胞厚钙钛矿薄膜的制备，以水溶性Sr3Al2O6为牺牲缓冲层，通过反应分子束外延法合成SrTiO3和BiFeO3薄膜。结果表明，没有一个临界厚度来稳定晶体有序，由此生长和转移独立的钙钛矿晶体薄膜有助于研究2D关联相和界面现象。[论文详细信息]

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【Physics-物理】Epitaxial growth of a 100-square-centimetre single-crystal hexagonal boron nitride monolayer on copper

在铜上外延生长100平方厘米的单层六方氮化硼单晶

（导读 页一）原子层状六方氮化硼（hBN）被认为是最好的二维绝缘体，但由于该晶体难以生长，其尺寸通常在1毫米以内。本文报道了在低对称铜（110）邻晶面外延生长100cm2的单层单晶hBN。结构表征和理论计算表明，Cu<211>台阶边与hBN“之”字形边的耦合实现了其外延生长。本研究有望促进二维器件的广泛应用，推动使用非中心对称二维材料的外延生长来生产大单晶。[相关报道：北京大学研究人员首次实现分米级单晶单层六方氮化硼的制备]

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【Electronic-电子】 Lattice anchoring stabilizes solution-processed semiconductors

晶格锚固可稳定溶液处理的半导体

（导读 页一）胶体量子点（CQDs）是一种结构稳定的材料，然而它们在高温下易于聚集和表面氧化。本文报道一种将铯、卤化铅钙钛矿和硫系铅CQDs结合在一起的“晶格锚固”杂化材料。CQD锚固的钙钛矿在空气中的稳定性被提高了一个数量级。钙钛矿防止CQD表面氧化，并在100°C时将纳米颗粒的团聚降低5倍。这些优点在溶液处理光电子器件中具有潜在的用途。[论文详细信息]

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【Ecology-生态】 Predator-induced collapse of niche structure and species coexistence

捕食者引发的的生态位结构与物种共存崩塌

图片来源：ScienceDaily

（导读 MQ）生物入侵既是环境挑战，也是研究基本生态过程的机会。本研究在本土顶级捕食者为沙氏变色蜥的岛屿上实验创造其竞争者（绿变色蜥）和/或新顶级掠食者（卷尾蜥）的入侵。结果表明，卷尾蜥蜴破坏了竞争猎物物种共存的稳定性。本文强调了自上而下控制在生态群落中的重要性，但其结果取决于捕食行为、空间结构和杂食动物，捕食风险的非消耗效应可能是物种共存的普遍制约因素。[论文详细信息]

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