审校 邓卓 大头 紫苏

生物学

Biology

【封面故事】Species turnover promotes the importance of bee diversity for crop pollination at regional scales

物种更替在区域性尺度促进蜜蜂多样性对作物授粉的重要作用 

Rachael Winfree, James R. Reilly, et al.

图片来源：Rutgers University, Rachael Winfree

（导读 阿金）拥有更多物种的生态群落产生更高水平的必要生态系统功能，但是否适用整个自然界仍有争议。本研究表明相对野外实验结果，蜜蜂物种数量至少增加一个数量级才能提供自然系统中的作物授粉。而增加由仅在大尺度内出现的物种更替及其与功能优势互作机制所驱动。证明维持生态系统功能要求物种多样性。

Natural selection and the predictability of evolution in Timema stick insects

竹节虫的自然选择和演化预测

Patrik Nosil, Zach Gompert, et al.

（导读 阿金）目前演化预测仍有难度。本研究使用 25 年的野外调查数据分析竹节虫身体的伪装颜色和模式，发现比起只考虑引起反复波动的反馈回路，当演化在多个选择性因素和不确定的环境条件之间达到平衡时，演化更难预测。但是，自然选择围绕动态平衡驱动演化，对其进程能够提供某种程度的预测。

A major chromatin regulator determines resistance of tumor cells to T cell–mediated killing

一种主要染色质调节因子决定了肿瘤细胞对 T 细胞介导杀伤作用的抵抗

X. Shirley Liu, Kai W. Wucherpfennig, et al.

（导读 郭怿暄）许多人类癌症对免疫治疗存在抵抗，但原因尚不清楚。本研究通过 CRISPR-Cas9 筛选发现，超过 100 个编码 SWI/SNF 染色质重塑复合物 PBAF 组成部分的基因失活都可使小鼠 B16F10 黑色素瘤细胞对 T 细胞杀伤敏感。失去 PBAF 功能可增加肿瘤细胞对干扰素-γ 的敏感性，增强趋化因子分泌，召集更多效应 T 细胞。

Natural noncanonical protein splicing yields products with diverse β-amino acid residues

天然的非经典蛋白质剪切产生多样化 β-氨基酸残基产物

Jörn Piel, Brandon I. Morinaka, et al.

（导读 郭怿暄）目前对于核糖体生物合成的认知基于 α-氨基酸骨架，本研究发现细菌中广泛存在翻译后转变产生包含 β-氨基酸蛋白产物的通路过程。该过程由自由基 S-腺苷甲硫氨酸家族的一种酶催化完成，通过肽链碳-碳键的剪切和酪胺的净删除，使多个不同的 β 氨基酸整合到大肠杆菌产生的蛋白质前体中。除了增加氨基酸组分之外，这也产生了功能的多样性。

Dentate gyrus mossy cells control spontaneous convulsive seizures and spatial memory

齿状原浆星形细胞（MCs）控制自发性惊厥发作和空间记忆

Anh D. Bui, Theresa M. Nguyen, et al.

（导读 阿金）作为海马体兴奋性神经回路中的关键神经元，MCs 的部分缺失是颞叶癫痫（TLE）的主要特征。本研究结合光遗传学、电生理学和行为学研究方法，在海马体硬化的慢性 TLE 小鼠模型中调查 MCs 对自发性癫痫发作和空间记忆的作用机制。降低 MCs 活性可阻碍空间环境编码能力，重现在小鼠模型中观察到的认知缺陷。

Structures of C1-IgG1 provide insights into how danger pattern recognition activates complement

C1-IgG1 蛋白结构提供危险模式识别激活补体方式的新见解

Thomas H. Sharp, Paul W. H. I. Parren, et al.

（导读 阿金）微生物或受损宿主细胞的危险模式结合并激活 C1，对于该模式触发补体级联诱导先天免疫应答和清除的机制尚未清楚。本研究解析与单克隆抗体结合的 C1 冷冻电镜结构，展示单个与成簇的 C1-IgG1 六聚体复合体的异构结构，在每个 IgG 分子的两个 Fc-CH2 域上观察到不同的 C1q 结合位点，从而揭示了已知和额外的相互作用以及激活机制。

Lipopolysaccharide is transported to the cell surface by a membrane-to-membrane protein bridge

脂多糖通过膜间蛋白质桥转运到细胞表面

Daniel Kahne, David J. Sherman, et al.

（导读 郭怿暄）革兰氏阴性菌外层细胞膜上的脂多糖对保护细菌免受环境中有害物质侵扰发挥重要作用。本研究通过将细胞内外膜上转运复合体装入不同的脂蛋白体，对脂多糖在膜间运输的过程进行重建，发现其中涉及内外膜间脂蛋白体的稳定联结，脂多糖分子像 PEZ 分配器一样被推着通过细胞内外膜间的细胞桥。

Genomic correlates of response to immune checkpoint therapies in clear cell renal cell carcinoma

透明细胞肾细胞癌中免疫检查点疗法响应的基因组相关性

Toni K. Choueiri, Eliezer M. Van Allen, et al.

（导读 郭怿暄）免疫检查点抑制剂可以靶向 PD-1 改善一部分透明细胞肾细胞癌（ccRCC）患者的生存状况。本研究对 35 名转移 ccRCC 患者进行全外显子组测序，发现临床获益与染色质重塑因子 PBAF 的成员之一 PBRM1 基因功能失活突变相关，使得 JAK-STAT、缺氧以及免疫信号通路的转录发生改变，从而影响患者对免疫检查点治疗的效果。这一结论在另一组 63 名患者的独立队列研究中得以确认。

其他

【Environmental science-环境】Volatile chemical products emerging as largest petrochemical source of urban organic emissions

挥发性化学产品或成为城市有机排放的最大石化来源

Brian C. McDonald, Joost A. de Gouw, et al.

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 卓思琪）污染排放清单显示，当下美国及欧洲地区挥发性化合物（VOC）排放占据的比例增加。工业城市的 VOC 排放量中挥发性化学产品（VCP）的使用占据了一半。本研究表示化石燃料产生的碳气溶胶的主要来源正由交通尾气排放转向 VCPs。美国地区目前对 VCPs 的管理主要致力于缓解臭氧压力和空气污染，但是那些可能造成二次有机气溶胶的化合物却得以豁免。

【Materials science-材料】Wrapping with a splash: High-speed encapsulation with ultrathin sheets

快速冲击超薄薄膜产生液滴包裹层

Narayanan Menon, Deepak Kumar, et al.

（导读 卓思琪）弹性薄膜能依靠毛吸力对液滴产生自主包裹，而对该过程的直观观察非常重要。本研究利用水相的超薄聚合物薄膜实现对油滴的包裹，并研究了液滴作用的快速动力过程。研究人员通过聚合薄膜的 2D 裁剪边缘得到包裹层的 3D 形状，并通过油包水和水包油薄膜两方面来展现了该技术的普遍性。

【Physics-物理】Observation of three-photon bound states in a quantum nonlinear medium

量子非线性介质中的三光子束缚态

Mikhail D. Lukin, Vladan Vuletić, et al.

（导读 张奕林）与原子分子等不同，光子的互作用一般较弱。本研究报道了在量子非线性介质中行进三光子束缚态的观测，光子间的互作用由原子里德伯态介导。光子关联和条件相测量揭示了与各种束缚态有关的独特聚束与相特征，可用里德伯诱导-光子-光子相互作用有效场理论来描述。研究结果可以帮助了解强相互作用的量子多体光学态。

阅读更多

▽ 故事

· 一边看春晚一边写论文是种什么体验？科研人的春节“不打烊”

· 消失13年后“死而复生”，它的回家信号终于到达地球

· 狗年来啦：那些“活跃”在科研界的狗狗们

· 世上最浪漫的事，是和你一起拿诺奖

▽ 论文推荐

· 西北农林魏宁副教授课题组：高效黑磷烯手征筛选方法 | Nanoscale 论文推荐

· 压力大了想睡觉？因为这可能修复DNA | Genetics 论文推荐

▽ 论文导读

·Nature 一周论文导读 | 2018 年 2 月 8 日

· Science 一周论文导读 | 2018 年 2 月 9 日

内容合作请联系

keyanquan@huanqiukexue.com