生物学
Biology
Induction of lysosomal and mitochondrial biogenesis by AMPK phosphorylation of FNIP1
FNIP1的AMPK磷酸化诱导溶酶体和线粒体生物合成
（导读 阿金）细胞通过快速激活单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）对线粒体毒物做出应答。而转录因子EB（TFEB）是AMPK的主要效应子，增强溶酶体基因表达。本研究表明AMPK直接磷酸化卵泡素相互作用蛋白1（FNIP1）五个保守的丝氨酸残基，抑制卵泡素（FLCN）-FNIP1复合物的功能。该结果证明线粒体损伤触发AMPK-FNIP1依赖的TFEB核易位，诱导后续的溶酶体和线粒体生物合成。[论文详细信息]
Oncogenic CDK13 mutations impede nuclear RNA surveillance
致癌的CDK13突变阻碍核 RNA 监测
（导读 阿金）RNA监测通路检测并降解有缺陷的转录子，保护RNA。本研究发现核RNA监测受干扰后可致癌。细胞周期依赖性激酶13（CDK13）在黑色素瘤中发生突变，而患者突变的CDK13加速斑马鱼的黑色素瘤发展。CDK13突变导致异常的RNA稳定化。突变的CDK13无法激活核RNA监测。研究人员在许多恶性肿瘤中发现基因编码核RNA监测成分反复发生突变，说明核RNA监测可作为肿瘤抑制通路，激活核RNA监测对避免异常RNA的累积发挥关键作用。[论文详细信息]
Base editing rescue of spinal muscular atrophy in cells and in mice
单碱基编辑技术治疗脊髓性肌肉萎缩症
（导读 领研网）脊髓性肌肉萎缩症 (SMA) 是渐进性运动神经元疾病，由生存运动神经元1（SMN1）基因的纯合缺失或突变引起。本研究报告单碱基编辑改变SMN基因方法可永久恢复SMN蛋白质水平并拯救SMA表型，团队使用核酸酶或碱基编辑器来修改五个SMN2调控区域，将SMN2的T6>C转换，将SMN蛋白质水平恢复到野生型。该结果证明了一次性碱基编辑治疗SMA的潜力。[相关报道：单碱基编辑技术治疗脊髓性肌肉萎缩症：细胞和小鼠实验探路成功]
Brain activity of diving seals reveals short sleep cycles at depth
海豹大脑活动揭示了深度短睡眠周期
（导读 领研网）睡眠是哺乳动物日常活动模式的关键部分。本研究监测了野生象海豹在美国加利福尼亚州蒙特利湾深潜时的脑电图活动情况，监测其在海中的睡眠行为，发现象海豹在睡眠潜泳过程中，从清醒的向下滑行转变为慢波睡眠，同时保持垂直睡姿。但当从慢波睡眠转入快速眼动睡眠阶段时，睡眠性麻痹导致海豹失去对自身姿势的控制。[论文详细信息]
Top-down design of protein architectures with reinforcement learning
自上而下的强化学习蛋白质结构设计
（导读 领研网）作为演化选择的结果，自然生成的蛋白质组装体亚基常常相互适配，合成的结构能实现目前人工设计蛋白不具备的功能。本研究描述了一套基于强化学习的自上而下蛋白质设计方法，使用蒙特卡洛树搜寻取样蛋白质构象异构体，所设计出的纳米孔与超紧凑二十面体的冷冻电镜结构非常接近计算机模型。结果证明了强化学习在蛋白质设计领域的应用潜力。[相关报道：AI设计蛋白质新方法登Science！利用强化学习，直接根据预想优化结构]
The evolution of two transmissible cancers in Tasmanian devils
塔斯马尼亚恶魔中两种传染性癌症的演变
（导读 领研网）塔斯马尼亚恶魔（Tasmanian Devil），即袋獾近三十年来一直在与一种传染性癌症作斗争——面部肿瘤病（DFTD）。本研究绘制了两种袋獾面部肿瘤病DFT1和DFT2的出现和突变，DFT1在1986年就出现了，它已经扩散到塔斯马尼亚岛的大部分地区，DFT2直到2011年才出现，仅限于塔斯马尼亚岛上的一小部分地区。DFT2在基因上与DFT1相似，但它的突变速度要快上三倍左右。结果表明了两种传染性癌症的长期并行演化过程。[相关报道：塔斯马尼亚恶魔的传染性癌症的首次测序及进化分析]
Syncytial nerve net in a ctenophore adds insights on the evolution of nervous systems
栉水母神经网络结构为理解神经系统进化提供全新角度
（导读 严冰冰）Cajal的神经元学说认为神经系统由离散的细胞构成，电子显微镜技术证实了该学说，并发现了突触连接。本文采用体积电子显微镜与3D重建技术对一种海洋无脊椎动物栉水母进行研究，它属于进化上最早分支的动物谱系之一。在栉水母上皮下侧，连续的神经网细胞膜形成合胞体结构。该发现提示栉水母的神经网络与刺胞动物等存在根本差异，并为认识神经网络结构及神经传递过程提供了另一种视角。[相关报道：《科学》封面再度改写教科书！这种幻彩生物，刷新神经科学基础理论]
Structure of the R2 non-LTR retrotransposon initiating target-primed reverse transcription
R2非LTR逆转录转座子的结构启动目标引物逆转录
（导读 领研网）科学界从未停止开发新基因编辑工具的脚步。本研究报告了R2元件在28S rRNA基因上使用自身3' UTR启动TPRT的冷冻电镜结构，揭示了3' UTR中与目标DNA产生交互的核心区域，并表明可以通过对R2元件进行改造，使其靶向28S rRNA基因以外的位点。此外团队还发现了目标28S DNA序列上与可能与R2Bm特异性识别有关的两个关键区域。该结果表明R2Bm未来有望作为一种新的基因插入工具发挥作用。[相关报道：张锋团队再发Science：又一种新的基因编辑工具要来了？]
物理学
Physics
Schrödinger cat states of a 16-microgram mechanical oscillator
16微克机械振荡器的薛定谔猫量子态
（导读 阿金）根据量子力学，物理系统可处于任何可能状态的线性叠加态。本研究展示一种处于薛定谔猫运动态的机械振荡器的制备过程，其中约约1017个组成原子处于两个相反相的振荡叠加态。研究人员调控了叠加态的尺寸和相位，分析了其退相干动力学变化。该成果有助于探索量子世界与经典物理世界的边界，并应用于量子信息处理和量子计量学。[论文详细信息]
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