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艾德思:Science一周论文导读2019年6月14日

论文润色 | 2019/06/25 16:02:11  | 256 次浏览

 

Biology

 

Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism

发现并抑制种间肠道菌群对左旋多巴的代谢通路

 

图片来源:ScienceDaily

 

(导读 陈欣桐)人肠道菌群对抗帕金森药物左旋多巴(L-dopa)的代谢作用可降低药物利用度并导致副作用.本研究发现L-dopa的种间代谢通路:肠球菌通过磷酸吡哆醛依赖的酪氨酸脱羧酶将L-dopa转化为多巴胺,继而迟缓埃格特菌中钼依赖的脱羟基酶将多巴胺转化为m-酪胺.研究发现一种化合物可抑制患者体内微生物组脱羧活性并增加小鼠体内L-dopa生物利用度. [ 文章详细 息 ]

 

 

A microbial factory for defensive kahalalides in a tripartite marine symbiosis

三方海洋共生中的化学防御微生物工厂

 

(导读MQ)自然生态系统中普遍存在针对捕食者的化学防御.本文描述了一种不同寻常的三方海洋共生,其中细胞内细菌共生体利用多种生物合成酶,将简单底物转化为复杂分子库(kahalalides),用于宿主的化学防御.Kahalalides随后被草食性软体动物Elysia rufescens操纵并同样用于防御.细菌/藻类和动物之间的这种相互作用,强调了化学防御在复杂共生生物进化中的重要性. [ 文章详细信息 ]

 

 

Cryo-EM structure of the mammalian ATP synthase tetramer bound with inhibitory protein IF1

哺乳动物ATP合成酶四聚体与抑制蛋白IF1结合的冷冻电镜结构

 

(导读 郭怿暄)线粒体ATP合成酶为哺乳动物细胞提供了绝大多数ATP.本研究分离并利用单粒子冷冻电镜解析了猪ATP合成酶四聚体结构.两个V型ATP合成酶二聚体反向平行形成H型四聚体.低pH时IF1是ATP合成酶的內源抑制因子.研究发现IF1二聚体可连接两个ATP合成酶二聚体,使其处于抑制状态.本研究还对两种旋转构象下完整ATP合成酶结构进行了优化. [ 相关报道:Science长文 | 杨茂君团队首次获得高等生物ATP合酶的完整结构——附文章背后的故事 ]

 

 

Long-duration hippocampal sharp wave ripples improve memory

长程海马尖波涟漪增强记忆

 

(导读 刘奇)海马尖波涟漪(SPW-Rs)作为记忆巩固和行动计划的机制,其持续时间呈偏态分布,伴有少量长程事件.本研究发现需要记忆时老鼠长程纹波会增加,通过光遗传学刺激延长自发产生的纹波增强迷宫学习记忆,使代表迷宫路径的新神经元参与放电,延长的纹波峰值量受持续自启动神经元序列影响.重演大部分规划路径的长程SPW-RS对记忆十分重要. [ 文章详细信息 ]

 

 

Mutation of a bHLH transcription factor allowed almond domestication

bHLH转录因子的突变允许杏仁驯化

 

(导读 郭怿暄)野生杏仁中会积累既苦又毒的苦杏仁甙,对甜味基因型的选择促进了杏仁的驯化.本研究完成了杏仁参考基因组的组装,根据杏仁F1代味道分群进行图位克隆.发现编码5个螺旋-环-螺旋转录因子(bHLH1~bHLH5),全长46kb的基因簇.bHLH2调控参与苦杏仁甙合成通路的p450单氧酶PdCYP79D16和PdCYP71AN24的转录,二聚化结构域的非同义突变抑制两个细胞色素p450基因的转录,产生甜味性状. [文章详细信息 ]

 

材料科学

Materials Science

 

Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration

用于离子和分子纳米过滤的大面积石墨烯 - 纳米网/碳纳米管杂化膜

 

图片来源:

 

(导读吴娜)纳米多孔二维材料有益于离子和分子纳滤,但受到大面积机械强度不足的限制.本文章报道了一个高机械强度的大面积石墨烯-纳米网/单壁碳纳米管(GNM/SWNT)杂化膜,兼顾原子级薄膜的优点.单层GNM具有高密度特性,亚纳米毛孔有效运输水分子而阻止溶质离子或分子,从而实现尺寸选择分离.SWNT网将 GNM分离成小块作为微观支撑框架,从而确保结构完整. [ 文章详细信息 ]

 

 

Femtosecond x-ray diffraction reveals a liquid–liquid phase transition in phase-change materials

飞秒X射线衍射揭示了相变材料中的液 - 液相变

 

(导读 吴娜)在相变存储器件中,材料在玻璃和晶体状态之间循环,温度依赖的结晶过程动力学有望用于存储,但在单原子尺度上尚未解决.本文章使用飞秒x射线衍射和从头算电脑模拟,发现相变材料Ag 4 In 3 Sb 67 Te 26 和Ge 15 Sb 85 分别在660和610 k时发生液-液相变.造成的转变始于佩尔斯扭曲,它的振幅与表观活化能的扩散系数增加,揭示了原子结构和动力学的关系,实现了存储翻转动力学的系统优化. [文章详细信息 ]

 

 

Phase-only transmissive spatial light modulator based on tunable dielectric metasurface

基于可调介电超表面的仅相位传输空间光调制器

 

(导读MQ)目前可用的空间光调制器(SLM)性能受到其几微米级的大像素尺寸限制.本文基于液晶可调谐介电超表面的概念,提出一种传输SLM,该设备产生效率大于35%的有效光束转向和11°的大光束偏转角度.高分辨率和大转向角,为发展下一代激光雷达和显示技术提供了机会. [ 文章详细信息 ]

 

物理学

Physics

 

Metastable ferroelectricity in optically strained SrTiO 3

光学应变SrTiO 3 中的亚稳态铁电性

 

(导读MQ)固体中的有序性波动在某些条件下会延伸到极低温度下,从而阻止长程有序的发生.钛酸锶是一种量子顺电体,其中偶极无序性波动会在冷却时增强.本研究展示了晶格振动的光激发可以诱导极性有序化发生.在光信号中断后,这种亚稳态极性相可以持续数小时,并在温度超过290开尔文下仍然观测到. [ 文章详细信息 ]

 

 

Terahertz field–induced ferroelectricity in quantum paraelectric SrTiO 3

量子顺电体SrTiO 3 中通过太赫兹场诱导的铁电性

 

(导读 MQ)"隐藏相'是物质的一种亚稳态,但对其的研究还处于早期阶段.本研究利用太赫兹强电场激发,发现在量子顺电性钛酸锶中可以诱导超快速相变,进入"隐藏的'铁电相.其所诱导晶体对称性的降低使得声子激发光谱发生显着变化.研究结果证明了对材料结构的集体相干控制可以在超快时间尺度上直接到达新晶相的位置. [ 文章详细信息 ]

 

其他

 

{Chemistry-化学}Atomically dispersed  Fe 3+   sites catalyze efficient CO 2  electroreduction to CO

原子分散的 Fe 3+ 位点高效催化CO 2 电还原为CO

 

(导读吴娜)目前,将 CO 2 转换为CO最活跃的电催化剂是基于黄金的纳米材料,而非贵金属催化剂活性较低.本文章报告一个分散的单原子铁位点催化剂,产生CO的过电压低至80mV,局部电流密度达到 94 mA/cm 2 (过电压340mV).现场原位x射线吸收光谱揭示了活性位点是离散 Fe 3+ ,配位吡咯氮原子的N掺杂碳支架,保持+3氧化态.数据表明 Fe 3+ 位点比传统的Fe 2+ 位点能更快吸收CO 2 ,并弱化CO吸收.

 

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