YYVIP易游Nature一周论文导读｜2025年12月18日

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　　（导读 领研网）揭示自然种群中显著表型多样性的遗传基础，仍然是生物学的一项核心挑战。本研究基于对1,086个自然分离株进行的近完整端粒到端粒基因组组装，为酵母提供了一个广泛的基因组和表型资源，在物种层面系统性揭示了结构变异和基因内容多样性在塑造表型多样性中的核心作用。结果在其他真核生物系统中进行整合性的、基因组规模的研究奠定了基础。（法国斯特拉斯堡大学）

　　（导读 领研网）石峁城位于中国西北的陕西省，是一处可追溯至公元前2300年至公元前1800年的新石器时代防御性聚落。本研究测序了来自石峁、其卫星遗址和周边更早期遗址的169名个体的古代基因组，发现石峁人群在文化上和遗传上与黄河流域黄土高原的仰韶族群有关，表明了石峁人的一个可能起源。结果对这一古代人群的亲缘关系、社会结构和文化习俗提供了新的细节。

　　（导读 严冰冰）基于外界扰动产生的感觉输入，可对运动进行触发或校正。作者假设：对感觉输入的预期会影响运动环路的准备活动。本文发现，人类或猕猴在接受扰动方向的概率提示时，将感觉预期整合到运动准备中，优化动作反应。利用高密度神经记录，发现上述感觉预期相关的神经活动广泛分布于多个脑区，包括发起动作准备的运动皮层。准备信号的空间特征十分简洁，强度与扰动方向出现的概率呈比例关系。利用与手臂生物力学模型耦合的神经网络，验证这类神经空间特征的形成仅在扰动发生后且方向明确之前。

　　（导读 严冰冰）影像学研究中，前沿脑图谱缺乏全脑范围的概率标签，无法标注每个位置归属于特定ROI的可能。本文提出全脑概率组织图谱NextBrain，利用AI驱动，将5个完整半脑、近10,000张组织学切片配准为三维容积数据，完成333个ROI轮廓标定。作者开发了贝叶斯分析工具，可在MRI扫描数据中自动分割ROI。该图谱的应用场景包括：（1）超高分辨率离体MRI区域分割，（2）基于在体MRI的阿尔茨海默症脑容积分析。作者已公开发布原始及配准后数据、在线可视化工具、分割工具及用于验证的金标准轮廓标定结果。

　　（导读 蔡恒）植物生长与发育受到多种生物分子精细调控，其中花期启动是关键环节，而FT基因编码的花素是这一过程的核心信号分子。本研究报告花下游蛋白FT通过C末端与DNA结合和14-3-3蛋白相互作用形成转录激活复合体（FAC），其时空分布调控花原基形成。FT与FD共转录模式在花发育初期起关键作用，结构建模揭示FT-C末端与DNA直接结合。

　　（导读 蔡恒）追踪整个生命过程中健康免疫力的动态变化，对于理解感染易感性、疫苗应答反应以及在不同年龄阶段差异发生的免疫相关疾病至关重要。本研究通过对比青年组与老年组，揭示了成年期免疫系统衰老的早期特征：在进入高龄（65岁以上）之前，人体的T细胞已经发生广泛且稳定的转录重编程。而这种重编程随年龄增长呈连续但非线性的增加。结果揭示了健康衰老过程中、尚未进入晚期衰老阶段即已发生的免疫失调机制。

　　（导读 领研网）单纯疱疹病毒 1 型（HSV-1）和甲型流感病毒（IAV）会引发 Z 型核酸结合蛋白-1（ZBP1）介导的细胞死亡。本研究表明宿主细胞因病毒感染导致的转录终止中断而生成的细胞 Z-RNA 是线 激活的细胞死亡定位为宿主细胞对抗病毒破坏细胞转录的一种防御机制。（中国四川大学华西医院、美国 Fox Chase 癌症中心、俄罗斯国家研究型高等经济大学等）

　　（导读 领研网）弓头鲸的最长寿命可超过200岁，同时也是地球上体型第二大的动物。本研究通过比较弓头鲸与人类以及其他哺乳动物的细胞特性，发现弓头鲸通过增强DNA修复能力来维护基因组稳定性，其中一种名为冷诱导RNA结合蛋白的蛋白质在弓头鲸细胞中高度表达，显著增强DNA双链断裂修复能力，减少染色体异常，降低突变率。结果不仅揭示了弓头鲸长寿的生物学机制，还为人类健康研究提供新方向。（美国罗切斯特大学）

　　（导读 领研网）结直肠癌是全球第三大常见癌症，免疫检查点抑制剂（ICB）在转移性错配修复正常（pMMR）结直肠癌患者中疗效有限。本研究基于II期NICHE试验的pMMR队列，报道了31例接受新辅助ICB治疗的早期pMMR结肠癌患者的研究结果。发现新辅助ICB治疗在pMMR结肠癌中可诱导显著病理缓解，缓解率达26%，部分患者甚至实现完全缓解。这不仅为这类“冷肿瘤”带来了免疫治疗的曙光，更通过多组学分析揭示了一系列可能用于筛选获益人群的潜在新型生物标志物。

　　（导读 领研网）孕酮能促进一类具有潜在癌变风险的乳腺细胞生长，同时还会改变内部环境，使健康细胞更容易转化为癌细胞。本研究表明服用醋酸乌利司他能有效抑制可转化为癌症的乳腺细胞（管腔祖细胞）的生长。MRI扫描显示，治疗后乳腺组织密度降低，还减少了某些通常有助于支撑乳腺组织的胶原蛋白的数量和功能，使得乳腺组织变得更为柔软，从而不利于癌症的发生和发展。

　　（导读 阿金）真核生物核糖体小亚基（SSU）组装需要SSU加工体，一种包含RNA伴侣U3小核仁RNA（snoRNA）的核前体。本研究报告16种天然SSU加工体的结构解析，揭示了两种解旋酶：Mtr4-外显子和Dhr1经调控以实现核糖体准确的单向生物合成。结果强调了不可逆的RNA降解驱动复杂结构组成变化，并传递给酶的活性调控，同时保持整体质量控制。

　　（导读 阿金）μ-阿片受体（MOR）通过打开Gα α-螺旋结构域（AHD）激活异三聚体G蛋白质。本研究使用药理学测试，揭示了激动剂效果与GDP亲和力下降相关，促进GTP交换，而拮抗剂增强GDP亲和力，阻碍激活。而MOR冷冻电镜结构解析捕捉了MOR与纳洛酮或洛哌丁胺结合时的多个中间构象。结果揭示了GDP结合的中间态和AHD的构象在G蛋白激活和配体效力中的关键作用，为G蛋白偶联受体的药理学提供了结构和机制上的新见解。

　　（导读 领研网）2009年，埃塞俄比亚的阿法尔（Afar）地区发现了一个可追溯至约340万年前的古人类足部的部分骨骼，被称为“伯特勒足”（Burtele Foot）。本研究报告了更多古人类化石的发现，可追溯至同一地区的约347万~333万年前，归属于南方古猿近亲组并且和伯特勒足发现于同一地层剖面。伯特勒足与近亲南方古猿的关系补充了关于上新世期间存在多种两足直立行走古人类的已有证据。

　　（导读 领研网）晚三叠世的生态系统发生了急剧变化，导致恐龙、哺乳动物的早期近亲以及包括鳄鱼在内的动物种群崛起和分化。本研究报告在阿根廷安第斯山脉发现的一个新的蜥脚形亚目恐龙化石，揭示了关于早期恐龙演化的新信息。该恐龙可追溯至约2.31亿年前，拥有颈骨变长的迹象，该地区后期发现的脖子更长的蜥脚形亚目可能由此而来。

　　（导读 领研网）减少氢能源导致气候变暖的最佳途径是防止泄漏并降低甲烷排放。本研究发现从工业化前时代到2003年，大气中氢气浓度增加了约70%，随后短暂趋于稳定，到2010年前后又开始回升。而1990年至2020年间，氢气排放量的增长主要源于人类活动。总而言之自工业革命以来，大气中氢气的积累对全球平均气温上升近1.5摄氏度贡献了约0.02摄氏度的微小增幅。

　　（导读 小天）亚马逊地区是地球上最大、物种最丰富的热带雨林地区。本研究利用包含跨越数十年近45万狩猎记录的数据集，对亚马逊地区的野生肉类消费和生产力进行了全面的地理空间评估。野生肉类为近1100万农村居民提供了重要的蛋白质和微量营养素。在遭受严重森林砍伐、人口密度高或靠近城市中心地区，人均野生肉类的可获得性显著下降。结果呼吁迫切需要维护森林生态系统完整性以保护生物多样性，维护食物体系。

　　（导读 小天）美国“开普勒”任务曾观测到大量靠近恒星且疑似含水丰富的亚海王星型行星。本研究在实验室中模拟了亚海王星类行星内部的高压高温环境，发现氢气可与熔融岩石发生反应，生成可观数量的水。结果提出一种水源机制：在氢包覆星球的深部，岩石被分解出氧元素，与氢结合形成水分子，从而使行星内部持续“造水”。

　　（导读 领研网）美国航空航天局（NASA）“卡西尼”号土星探测任务的数据曾让科学家怀疑，土星最大的卫星土卫六的冰层下藏着一片巨大的液态海洋。本研究洋通过模型模拟土卫六，发现土卫六的冰层下可能并没有之前推测的广阔海洋，相反，冰层下可能是冰泥混合物，以及少量液态水。这些发现可能会引发对太阳系其他天体的类似探索，并有助于缩小在土卫六寻找生命的范围。

　　（导读 领研网）α,β-不饱和羰基是天然产物和药物分子中最常见的药效团之一。本研究报告在空间位阻较大的锰PDP催化剂中，用氢键供体溶剂HFIP取代羧酸，可将活性氧化剂转变为一种能够加速富电子亚甲基氧化并显著减缓缺电子烯烃环氧化的氧化剂。并对45个含有α,β-不饱和羰基官能团的分子进行了化学选择性亚甲基氧化。结果使得对含有这些药效团亚结构的复杂天然产物及其衍生物进行后期氧化成为可能。（美国伊利诺伊大学厄巴纳分校）

　　（导读 领研网）全钙钛矿串联太阳能电池因其有望超越单结钙钛矿太阳能电池（PSC）的能量转换效率（PCE），同时保持溶液加工技术的低成本优势而备受关注。本研究开发了一种偶极钝化策略，该策略在降低混合Pb-Sn钙钛矿埋藏界面的陷阱密度的同时，还能在HTL/钙钛矿界面实现精确的能级对准。这种方法将载流子扩散长度延长至6.2 μm，并使Pb-Sn钙钛矿太阳能电池的PCE得到显著提升。

　　（导读 领研网）双光子光刻(TPL)已成为实现下一代纳米技术所需的3D纳米结构形成的关键技术。本研究提出了一种可扩展的3D纳米制造平台，该平台使用超透镜阵列生成的焦斑阵列，将TPL并行化，将写入场面积扩展到厘米级以上。结果展示了3D纳米光刻在晶圆级生产方面的潜力，展示了TPL如何大规模应用于微电子、生物医学、量子技术和高能激光靶标等领域。

　　（导读 领研网）硅中的磷原子是实现量子计算的理想平台，同时达到高保真读出和单量子比特控制。本研究利用精密定位的磷原子构建了两个多核自旋寄存器，通过电子交换相互作用相连，实现了跨寄存器的非定域连接以及全部 11 个量子比特的联动。结果不仅将互联量子比特的数量提升了三倍，同时实现了高达 99.99% 的单量子比特保线% 的贝尔态保真度。（澳大利亚SQC量子计算公司）

　　（导读 阿金）伊辛机为解决NP难题提供强大工具。本研究报告一种基于可编程的稳定室温光电振荡器伊辛机，使用级联薄膜铌酸锂调制器、半导体光学放大器和数字信号处理引擎，在递归时间编码循环中实现了每秒超过200吉次操作的自旋耦合和非线性潜力。结果展示了光子伊辛机中对于任意拓扑最大切割问题的最佳解决方案，为可扩展、超快速的类脑处理和类人工智能计算开辟新道路。

　　（导读 阿金）许多拓扑相拥有无能隙边界模态，可通过电子相互作用发生显著变化。本研究利用扫描隧穿显微镜对石墨烯中静电定义的原始量子霍尔边缘态进行成像，揭示了关联效应影响边缘通道结构的结构特征。结果确立了扫描隧道显微镜可作为探索二维拓扑物相边缘物理的强大工具。返回搜狐，查看更多