2020年9月11日Science期刊精华
来源：本站原创 2020-09-25 23:33
2020年9月25日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年9月11日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。1.Science：全文解读！新冠疫情封锁导致与人类有关的地球振动减少50%doi:10.1126/science.abd2438; doi:10.1126/science.abd8358在一项新的研究中，来自比
2020年9月25日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年9月11日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。
1.Science：全文解读！新冠疫情封锁导致与人类有关的地球振动减少50%
doi:10.1126/science.abd2438; doi:10.1126/science.abd8358
在一项新的研究中，来自比利时、英国、瑞士、奥地利、芬兰、荷兰、德国、法国、爱尔兰、西班牙、意大利、希腊、挪威、卢森堡、罗马尼亚、墨西哥、美国、加拿大、哥斯达黎加、玻利维亚、秘鲁、智利、土耳其、伊朗、澳大利亚和新西兰的研究人员发现在封锁期间，人类活动的减少导致地球上与人类相关的振动在2020年3月至5月间平均下降了50%。这段安静期很可能是由社会疏远措施、服务业和工业关闭、旅游和旅行人数下降的全球总影响造成的，是有记录以来最长、最明显的地震噪音（seismic noise）安静时期。 相关研究结果发布在近期Science期刊上，论文标题为“Global quieting of high-frequency seismic noise due to COVID-19 pandemic lockdown measures”。
这项新的研究表明由人类引起的“地震噪音”的减弱在人口稠密的地区更为明显。相对安静的环境让科学家们能够监听到之前被掩盖的地震信号，可以帮助我们比以往更清晰地区分人类引起的地震噪音和自然地震噪音。
论文共同作者、英国帝国理工学院地球科学与工程系的Stephen Hicks博士说，“自从我们开始使用庞大的地震仪监测网络对地球进行详细监测以来，这段安静期可能是人类造成的地震噪音最长和最大的抑制。我们的研究独特地凸显了人类活动对固体地球的影响有多大，可以让我们比以往任何时候都更清楚地看到人类和自然噪音的区别。”
2.Science：重磅！鉴定出横跨冠状病毒双膜囊泡的分子孔
doi:10.1126/science.abd3629; doi:10.1126/science.abe0322
在一项新的研究中，来自荷兰莱顿大学医疗中心、德国莱布尼茨实验病毒学研究所、汉堡大学和美国加州大学旧金山分校的研究人员通过可视化观察冠状病毒在受感染的宿主细胞中的复制，可能解答了一个长期存在的问题，即新合成的冠状病毒组分如何能够被整合到具有完全传染性的病毒中。相关研究结果于2020年8月6日在线发表在Science期刊上，论文标题为“A molecular pore spans the double membrane of the coronavirus replication organelle”。论文通讯作者为莱顿大学医疗中心的Montserrat Bárcena。论文第一作者为莱顿大学医疗中心的Georg Wolff。
冠状病毒在宿主细胞的细胞质中复制它们的庞大基因组。它们通过将宿主细胞膜转化为奇特的双膜囊泡（double-membrane vesicle, DMV）来实现这一点。新制造的病毒RNA需要从这些DMV输出到细胞质中，才能被包装成完整的、具有传染性的冠状病毒。然而，到目前为止，在DMV复制区室中还没有检测到通往细胞质的开口。
在这项新的研究中，为了寻求了解病毒RNA如何从封闭的DMA中运输出去，这些研究人员利用电子断层成像技术可视化观察小鼠肝炎冠状病毒（mouse hepatitis coronavirus）感染宿主细胞的中间阶段，由于原位低温电镜研究的生物安全限制，他们使用小鼠肝炎冠状病毒来代替SARS-CoV-2。
他们鉴定出一种冠状病毒特异性的冠状结构--跨越DMV两层膜的分子孔，它可能在RNA从DMV复制区室中释放出来的过程中发挥作用。在使用SARS-CoV-2感染细胞的预固定样本的进一步研究工作中，他们发现这种结构也存在于SARS-CoV-2诱导的DMV中。
3.Science：新研究揭示进餐时间和肝实质细胞内部时钟控制身体节律和代谢健康
doi:10.1126/science.aba8984
人体中的几乎每个细胞都有自己的24小时时钟，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在一项新的研究中发现，这些时钟彼此间的相互作用方式对人体的代谢健康起着至关重要的作用。相关研究结果于2020年7月31日在线发表在Science期刊上，论文标题为“The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types”。论文通讯作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院糖尿病、肥胖与代谢研究所所长Mitchell Lazar教授。论文第一作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院博士后研究员Dongyin Guan博士。
Lazar说，“大脑中的内部时钟会与周边组织中的时钟保持同步，这个系统的失调与代谢紊乱有关。但是，环境和遗传因素如何控制外周组织中的时钟，以及不同细胞类型的时钟之间是否存在通信，在很大程度上是未知的。”
Lazar的团队在博士建立了一种新的小鼠模型，可以特异性地破坏肝实质细胞（hepatocyte）的内部时钟，其中肝实质细胞是肝脏中的主要细胞类型，是人体的代谢中枢。由于这种破坏，他们观察到血液中甘油三酯的积累，从而增加了心脏病、糖尿病和中风的风险。这些结果表明，肝脏外周组织中的内部时钟在维持代谢稳态中起着重要作用。
4.Science：在亚北极海洋生态系统中，关键性捕食者控制着气候影响的路径和速度
doi:10.1126/science.aav7515
众所周知，捕食者对生物群落的结构和维持至关重要。对海獭在维持海带林中的重要性的研究首次证明了这种重要性。Rasher等人现如今发现，气候变暖会进一步加剧这种捕食者缺失造成的影响。在北太平洋海带林中，水獭的缺失通过海胆的食草行为导致生长缓慢的钙质藻类减少，这种模式被气温变暖放大。因此，关键性捕食者不仅对营养结构至关重要，而且对减轻气候变化的影响也至关重要。
5.两篇Science论文从结构上揭示细菌中的转录-翻译偶联机制
doi:10.1126/science.abb5036; doi:10.1126/science.abb5317
在细菌中，RNA聚合酶（RNAP）转录信使RNA(mRNA)的速率与mRNA上RNAP后面的第一核糖体对mRNA的翻译速率相协调。如今，两个研究小组解析出的低温电镜结构显示了两种转录延伸因子NusG和NusA是如何参与这种转录-翻译偶联的。Webster等人发现当RNAP和核糖体被mRNA分开时，NusG在它们之间形成了一座桥梁。对于缩短的mRNA，NusG不再将RNAP和核糖体连接在一起，但是这两者的朝向使得新转录的mRNA可以进入核糖体。Wang等人对mRNA长度对这种复合物结构的影响有了进一步的认识。他们还纳入了NusA，并发现NusG桥接结构是由NusA稳定的。
6.Science：多相缓冲理论解释了大气气溶胶酸度差异
doi:10.1126/science.aba3719
气溶胶对大气化学产生主要影响。它们内部化学性质的主要控制因素之一是它们的酸度，因此了解决定气溶胶pH值的因素是确定它们的环境影响的基础。Zheng等人考虑了多相气溶胶体系中的缓冲能力与本体溶液（bulk solution）的不同，发现含水量在决定氨缓冲区域的pH值中起着重要作用。他们的结论强调了氨排放对人类世（Anthropocene）的重要影响。
7.Science：长期的森林退化超过了巴西亚马逊地区的森林砍伐
doi:10.1126/science.abb3021
森林退化是人类干扰森林景观的一种普遍形式。有选择的采伐和采掘等活动虽然没有达到完全毁林的程度，但却导致了生物量的损失和/或森林的碎片化。基于30米空间分辨率的遥感数据，Matricardi等人分析了整个巴西亚马逊地区截至2014年的22年期间的森林退化程度。他们发现，森林退化的程度和速度等于或大于森林砍伐，这对碳、生物多样性和能源平衡有重要影响。（生物谷 Bioon.com）
图片来自Science期刊。
1.Science：全文解读！新冠疫情封锁导致与人类有关的地球振动减少50%
doi:10.1126/science.abd2438; doi:10.1126/science.abd8358
在一项新的研究中，来自比利时、英国、瑞士、奥地利、芬兰、荷兰、德国、法国、爱尔兰、西班牙、意大利、希腊、挪威、卢森堡、罗马尼亚、墨西哥、美国、加拿大、哥斯达黎加、玻利维亚、秘鲁、智利、土耳其、伊朗、澳大利亚和新西兰的研究人员发现在封锁期间，人类活动的减少导致地球上与人类相关的振动在2020年3月至5月间平均下降了50%。这段安静期很可能是由社会疏远措施、服务业和工业关闭、旅游和旅行人数下降的全球总影响造成的，是有记录以来最长、最明显的地震噪音（seismic noise）安静时期。 相关研究结果发布在近期Science期刊上，论文标题为“Global quieting of high-frequency seismic noise due to COVID-19 pandemic lockdown measures”。
这项新的研究表明由人类引起的“地震噪音”的减弱在人口稠密的地区更为明显。相对安静的环境让科学家们能够监听到之前被掩盖的地震信号，可以帮助我们比以往更清晰地区分人类引起的地震噪音和自然地震噪音。
论文共同作者、英国帝国理工学院地球科学与工程系的Stephen Hicks博士说，“自从我们开始使用庞大的地震仪监测网络对地球进行详细监测以来，这段安静期可能是人类造成的地震噪音最长和最大的抑制。我们的研究独特地凸显了人类活动对固体地球的影响有多大，可以让我们比以往任何时候都更清楚地看到人类和自然噪音的区别。”
2.Science：重磅！鉴定出横跨冠状病毒双膜囊泡的分子孔
doi:10.1126/science.abd3629; doi:10.1126/science.abe0322
在一项新的研究中，来自荷兰莱顿大学医疗中心、德国莱布尼茨实验病毒学研究所、汉堡大学和美国加州大学旧金山分校的研究人员通过可视化观察冠状病毒在受感染的宿主细胞中的复制，可能解答了一个长期存在的问题，即新合成的冠状病毒组分如何能够被整合到具有完全传染性的病毒中。相关研究结果于2020年8月6日在线发表在Science期刊上，论文标题为“A molecular pore spans the double membrane of the coronavirus replication organelle”。论文通讯作者为莱顿大学医疗中心的Montserrat Bárcena。论文第一作者为莱顿大学医疗中心的Georg Wolff。
冠状病毒在宿主细胞的细胞质中复制它们的庞大基因组。它们通过将宿主细胞膜转化为奇特的双膜囊泡（double-membrane vesicle, DMV）来实现这一点。新制造的病毒RNA需要从这些DMV输出到细胞质中，才能被包装成完整的、具有传染性的冠状病毒。然而，到目前为止，在DMV复制区室中还没有检测到通往细胞质的开口。
在这项新的研究中，为了寻求了解病毒RNA如何从封闭的DMA中运输出去，这些研究人员利用电子断层成像技术可视化观察小鼠肝炎冠状病毒（mouse hepatitis coronavirus）感染宿主细胞的中间阶段，由于原位低温电镜研究的生物安全限制，他们使用小鼠肝炎冠状病毒来代替SARS-CoV-2。
他们鉴定出一种冠状病毒特异性的冠状结构--跨越DMV两层膜的分子孔，它可能在RNA从DMV复制区室中释放出来的过程中发挥作用。在使用SARS-CoV-2感染细胞的预固定样本的进一步研究工作中，他们发现这种结构也存在于SARS-CoV-2诱导的DMV中。
3.Science：新研究揭示进餐时间和肝实质细胞内部时钟控制身体节律和代谢健康
doi:10.1126/science.aba8984
人体中的几乎每个细胞都有自己的24小时时钟，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在一项新的研究中发现，这些时钟彼此间的相互作用方式对人体的代谢健康起着至关重要的作用。相关研究结果于2020年7月31日在线发表在Science期刊上，论文标题为“The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types”。论文通讯作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院糖尿病、肥胖与代谢研究所所长Mitchell Lazar教授。论文第一作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院博士后研究员Dongyin Guan博士。
Lazar说，“大脑中的内部时钟会与周边组织中的时钟保持同步，这个系统的失调与代谢紊乱有关。但是，环境和遗传因素如何控制外周组织中的时钟，以及不同细胞类型的时钟之间是否存在通信，在很大程度上是未知的。”
Lazar的团队在博士建立了一种新的小鼠模型，可以特异性地破坏肝实质细胞（hepatocyte）的内部时钟，其中肝实质细胞是肝脏中的主要细胞类型，是人体的代谢中枢。由于这种破坏，他们观察到血液中甘油三酯的积累，从而增加了心脏病、糖尿病和中风的风险。这些结果表明，肝脏外周组织中的内部时钟在维持代谢稳态中起着重要作用。
4.Science：在亚北极海洋生态系统中，关键性捕食者控制着气候影响的路径和速度
doi:10.1126/science.aav7515
众所周知，捕食者对生物群落的结构和维持至关重要。对海獭在维持海带林中的重要性的研究首次证明了这种重要性。Rasher等人现如今发现，气候变暖会进一步加剧这种捕食者缺失造成的影响。在北太平洋海带林中，水獭的缺失通过海胆的食草行为导致生长缓慢的钙质藻类减少，这种模式被气温变暖放大。因此，关键性捕食者不仅对营养结构至关重要，而且对减轻气候变化的影响也至关重要。
5.两篇Science论文从结构上揭示细菌中的转录-翻译偶联机制
doi:10.1126/science.abb5036; doi:10.1126/science.abb5317
在细菌中，RNA聚合酶（RNAP）转录信使RNA(mRNA)的速率与mRNA上RNAP后面的第一核糖体对mRNA的翻译速率相协调。如今，两个研究小组解析出的低温电镜结构显示了两种转录延伸因子NusG和NusA是如何参与这种转录-翻译偶联的。Webster等人发现当RNAP和核糖体被mRNA分开时，NusG在它们之间形成了一座桥梁。对于缩短的mRNA，NusG不再将RNAP和核糖体连接在一起，但是这两者的朝向使得新转录的mRNA可以进入核糖体。Wang等人对mRNA长度对这种复合物结构的影响有了进一步的认识。他们还纳入了NusA，并发现NusG桥接结构是由NusA稳定的。
6.Science：多相缓冲理论解释了大气气溶胶酸度差异
doi:10.1126/science.aba3719
气溶胶对大气化学产生主要影响。它们内部化学性质的主要控制因素之一是它们的酸度，因此了解决定气溶胶pH值的因素是确定它们的环境影响的基础。Zheng等人考虑了多相气溶胶体系中的缓冲能力与本体溶液（bulk solution）的不同，发现含水量在决定氨缓冲区域的pH值中起着重要作用。他们的结论强调了氨排放对人类世（Anthropocene）的重要影响。
7.Science：长期的森林退化超过了巴西亚马逊地区的森林砍伐
doi:10.1126/science.abb3021
森林退化是人类干扰森林景观的一种普遍形式。有选择的采伐和采掘等活动虽然没有达到完全毁林的程度，但却导致了生物量的损失和/或森林的碎片化。基于30米空间分辨率的遥感数据，Matricardi等人分析了整个巴西亚马逊地区截至2014年的22年期间的森林退化程度。他们发现，森林退化的程度和速度等于或大于森林砍伐，这对碳、生物多样性和能源平衡有重要影响。（生物谷 Bioon.com）
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