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脊椎动物雄性生殖细胞中分化的 3D 基因组结构 该研究揭示了在 3.5 亿年前分化的脊椎动物中,生殖细胞形成过程中三维基因组的变化,阐明了共性与物种特异性模式,并表明基因组大小和染色体形态驱动 DNA 折叠。 Divergent 3D genome architecture of male germ cells across vertebrates nature.com
NAT10 乙酰转移酶的结构及 tRNA 乙酰化机制 NAT10 介导的 RNA 乙酰化与疾病相关,但其催化机制尚不清楚。在此,作者报道了嗜热真菌 Chaetomium thermophilum NAT10 分别与含 ADP 和不含 ADP 的胞苷 -CoA 探针形成的复合物的冷冻电镜结构。 Structure of the NAT10 acetyltransferase and mechanism of tRNA acetylation nature.com
基于实用且发散的电化学方法,由仲胺制备硫脲氟化物和 N-三氟甲基胺 作者报道了一种实用且发散的电化学方法,可将简单的仲胺转化为硫代氨基甲酰氟和 N-三氟甲基胺;该方法在温和的开放空气条件下进行,无需溶剂干燥、脱气、惰性气氛或化学计量的银试剂。 Practical and divergent electrochemical access to thiocarbamoyl fluorides and N-trifluoromethyl amines from secondary amines nature.com
由材料选择性杂化实现的紫外和可见光金属透镜中的模态对比度工程 作者提出了一种材料选择性的混合超透镜,可在不同光谱窗口实现高效率性能,而无需进行几何结构修改。该工作确立了混合超表面作为体折射光学器件的兼容制造替代方案。 Modal contrast engineering in ultraviolet and visible metalenses enabled by material-selective hybridization nature.com
ATF4协调氨基酸和核苷酸的合成与选择性蛋白质翻译,以确保白血病细胞中DNA复制的正确时机 癌细胞需要加速生物质生产来驱动DNA复制。作者在此展示了ATF4将氨基酸和核苷酸合成与复制机制的翻译结合,以确保白血病中DNA复制的正确时机。 ATF4 coordinates amino acid and nucleotide synthesis with selective protein translation to ensure proper DNA replication timing in leukemia cells nature.com
南美洲末次冰消代期间的快速变暖 本研究利用南美洲中东部地区的石笋记录,重建了末次冰消期以来的热带温度变化。热带温度大致与大气二氧化碳浓度及海洋环流同步变化。 Rapid warming in South America during the last deglaciation nature.com
动态钯催化实现非环席夫碱轴手性体的手性放大 无环席夫碱轴手性异构体因长期存在的合成与立体控制挑战而难以获得。在此,作者报道了一种由底物引导催化剂演化所实现的钯催化不对称 N-烯丙基化反应,该反应以高产率和高对映选择性制备出 Z 选择性轴手性席夫碱。 Dynamic palladium catalysis enables chiral amplification toward acyclic Schiff base atropisomers nature.com
仿生铁电 - 半导体晶体管实现神经元多感官整合 复制大脑的多感官整合对于人工智能至关重要。Liu 等人开发了仿生铁电半导体场效应晶体管,以模拟由硬件原生多物理耦合驱动的大脑视听整合。 Biomimetic ferroelectric-semiconductor transistor enables neuronal multisensory integration nature.com
可溶性 CD95L 触发中性粒细胞中 Caspase-10 驱动的活性氧产生,并加重抗中性粒细胞胞浆抗体相关性血管炎。 中性粒细胞过度产生活性氧(ROS)驱动了抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)相关血管炎(AAV)中小血管的坏死性炎症。然而,导致 ROS 产生失调的机制尚未阐明。在此,作者报道了可溶性 CD95L 对中性粒细胞激活及 ROS 产生的贡献,并显示暴露于 AAV 的中性粒细胞发生 Caspase-10 介导的 OTULIN 切割、LUBAC 激活以及下游线粒体依赖的 ROS 产生,并提出靶向 CD95 信号传导作为 AAV 中一种有前景的治疗策略。 Soluble CD95L triggers Caspase-10-driven reactive oxygen species production in neutrophils and aggravates anti-neutrophil cytoplasmic antibody-vasculitis nature.com
利用人工神经网络求解振动薛定谔方程 求解全维振动薛定谔方程对于多原子分子仍然具有挑战性。作者提出了一种高效的神经网络方法,用于计算具有超过十个原子的分子的精确振动能量。 Solving the vibrational Schrödinger equation with artificial neural networks nature.com
基于新兴红外扭转力显微镜的具有近纳米分辨率的方向分辨纳米光学成像 探测纳米尺度光 - 物质相互作用需要同时具备光学各向异性和超高分辨率的可及性。在此,作者开发了扭转力显微镜 - 红外成像技术,实现了近纳米级的光学成像以及对局部光学响应的方向分辨映射。 Direction-resolved nanoscale optical imaging with near-nanometer resolution by emerging infrared torsional force microscopy nature.com
单分子成像揭示 RNA 聚合酶 II 的动力学及 TAF1 依赖的启动子近端暂停释放 RNA 聚合酶 II 通过动态的染色质相互作用驱动基因转录。在此,作者利用单分子成像技术表明,大多数结合事件寿命短暂,仅有少数为具有生产力的事件,并鉴定出 TAF1 是一种促进暂停释放和延伸的调节因子。 Single-molecule imaging reveals RNA polymerase II dynamics and TAF1-dependent promoter-proximal pause release nature.com
通过多尺度钙钛矿工程克服固体氧化物电池中的铬中毒 铬中毒与迟缓的氧动力学限制了可逆固体氧化物电池中氧电极的性能。在此,作者报道了一种三重势垒钙钛矿材料,该材料可抑制锶偏析、捕获铬并调控表面化学性质,从而实现优异的铬耐受性和长期稳定性。 Overcoming chromium poisoning in solid oxide cells through multiscale perovskite engineering nature.com
拓扑平庸反铁磁体中的轴子电动力学 可以在具有各向同性且线性磁电响应的材料中实现轴子电动力学,然而此类材料迄今尚未在实验中实现。在此,Mishra 等人成功在粉末状铬氧化物中实现了这种线性各向同性磁电响应。 Axion electrodynamics in a topologically trivial antiferromagnet nature.com
钙钛矿阳极中熵驱动有序 - 无序转变用于高性能固体氧化物燃料电池 碳沉积和反应活性不足阻碍了固体氧化物燃料电池阳极的发展。在此,作者提出一种熵驱动有序 - 无序转变策略,以制备高熵阳极,从而实现增强的催化活性和持久的积碳抗性。 Entropy-driven order-to-disorder transition in perovskite anodes for high-performance solid oxide fuel cells nature.com
亨尼帕病毒和副亨尼帕病毒糖蛋白的机制与抗原性边界 亨尼帕病毒是一类新发人类病原体,包括致命的尼帕病毒。在此,作者从生化、生物物理及结构层面,对其表面糖蛋白的抗原性和功能进行了研究。 Mechanistic and antigenic boundaries of Henipavirus and Parahenipavirus glycoproteins nature.com
人型 2 IP3 受体的构象景观与配体依赖性聚类 在此,作者定义了人源 IP3R-2 的构象景观,并鉴定出一个配体依赖性的通道间界面,该界面介导钙信号传导过程中的受体聚集。 Conformational landscape and ligand-dependent clustering of the human type 2 IP3 receptor nature.com
浦肯野细胞集合协变的行为相关性 关于小脑群体活动如何以区别于单个神经元相关性的方式控制运动,知之甚少。在此,作者表明,浦肯野神经元群体的协方差独特地影响小鼠的运动协调。 Behavioral correlates of Purkinje cell ensemble covariance nature.com
靶向神经元的压电微针破坏促肿瘤性神经元 - 免疫串扰,并在黑色素瘤中恢复抗肿瘤免疫 伤害感受器的激活可促进癌症中的免疫抑制。在此,作者报道了设计并表征了靶向伤害感受器神经元的压电微针,显示其可破坏促肿瘤性神经元 - 免疫串扰,并在黑色素瘤中重新激活抗肿瘤免疫。 Neuron-targeting piezoelectric microneedles disrupt pro-tumorigenic neuron-immune crosstalk and restore anti-tumor immunity in melanoma nature.com
接触动力学的 Koopman 全局线性化用于机器人运动与操作,可实现精细控制。 粘弹性接触为使用具有足够精度的 Koopman 算子提供了基础,从而实现对控制输入的支撑。这使得能够采用凸模型预测控制来驱动足式机器人,并实现对从事动态推搡操作的机械臂的实时控制。 Koopman global linearization of contact dynamics for robot locomotion and manipulation enables elaborate control nature.com
USP24 是一种针对 MOV10 的交叉反应性去泛素化酶,用于调节 I 型干扰素的产生。 ISG15 通过蛋白质修饰调控抗病毒免疫反应。在此研究中,作者鉴定出 USP24 为一种去 ISG 化酶,其控制 MOV10 的 ISG 化及 IFN-β 的产生,揭示了一种精细调节先天免疫的机制。 USP24 is a cross-reactive DUB targeting MOV10 to regulate IFN-I production nature.com
周期蛋白 - 极性反馈网络确保健康的细胞增殖 协调细胞极性与细胞周期的机制尚不完全清楚。在此,作者表明,极性缺陷会触发适应性反应,在时间和空间上重新配置细胞周期依赖性激酶活性,以纠正极性缺陷。 A cyclin-polarity feedback network ensures healthy cell proliferation nature.com
烷基取代的锗 (I) 自由基阴离子的分离与反应性 低价主族自由基难以分离,因其高度不稳定。在此,作者报道了一种稳定的锗自由基阴离子,并揭示了其结构、键合特性及独特的反应性。 Isolation and reactivity of an alkyl-substituted germanium(I) radical anion nature.com
单细胞 RNA 测序可表征空间工程化 3D 培养体系中的药物活性 King 及其同事利用 scTECH-seq 技术,实现了对三维培养细胞球体中单细胞基因表达和药物反应的时空图谱绘制。空间表达分析为理解三维培养模型中异质性药物反应提供了见解。 Single-cell RNA sequencing profiles drug activity within spatially engineered 3D cultures nature.com
一种用于光电三值逻辑电路的光驱动多态异质结晶体管 大多数光电子电路仍受限于传统二进制逻辑。在此,Lee 等人报道了一种光驱动的多态晶体管,可将光输入转换为三态逻辑状态,从而在单一器件架构中实现可重构逻辑与传感器内图像处理。 A light-driven multi-state heterojunction transistor for optoelectronic ternary logic circuits nature.com
古记录揭示了在加速海平面上升背景下印度 - 太平洋珊瑚礁生存的极限。 海平面上升威胁着珊瑚礁维持其结构和生态系统的能力,而数百万人依赖于此。本研究分析了印度洋-太平洋地区全新世化石记录,表明到 2100 年,76% 的珊瑚礁面临被淹没的风险,当海平面上升超过 5.3 毫米/年时,珊瑚礁的生长可能不足以应对。 Paleorecords inform the limits of Indo-Pacific coral reef survival under accelerating sea-level rise nature.com
无种子植物受精后颈卵器基因网络促进了种子的起源 作者鉴定了蕨类植物与被子植物生殖发育过程中保守的基因网络,包括孢子体胚珠与蕨类配子体卵室之间的网络。该网络的再利用可能部分解释了胚珠的进化起源。 The post-fertilization archegonium gene network of seedless plants contributed to the origin of seeds nature.com
外侧隔区 GABA 能神经元介导右美托咪定对神经病理性疼痛雄性小鼠模型中痛觉过敏和睡眠的影响 作者发现,右美托咪定可减轻外侧隔区 GABA 能神经元的过度活跃,从而通过外侧前脑区的下游环路,缓解雄性小鼠 spared nerve injury 所致的疼痛及睡眠障碍。 Lateral septum GABAergic neurons mediate the effects of dexmedetomidine on allodynia and sleep in a male mouse model of neuropathic pain nature.com
全二维垂直金属 - 半导体场效应晶体管,沟道与接触长度均小于 10 纳米 沟道长度(Lch)与接触长度(Lc)的同时缩尺仍是二维晶体管工业化面临的重要挑战。在此,作者报道了基于二维 MoS2 沟道、具有亚 10 nm Lch 和 Lc 的高性能垂直金属 - 半导体场效应晶体管的实现。 All-2D vertical metal-semiconductor field-effect transistor with sub-10 nm channel and contact lengths nature.com
大语言模型在医学领域的记忆现象:流行特征与影响 本研究探讨了大型语言模型如何记忆医疗数据,并将其分为有益、无信息和有害三类。该工作提出了相关建议,以提升临床效用并保护患者隐私。 Memorization in large language models in medicine prevalence characteristics and implications nature.com
Cs(PbMgZnCd)Br3 纳米晶中自旋极化激发态的光学探测 通过离子交换制备的高熵钙钛矿纳米晶体因 Rashba 效应而表现出延长的自旋弛豫寿命,从而实现了在室温下对光学可访问的自旋极化激发态的操控。 Optical access of spin-polarized excited states in Cs(PbMgZnCd)Br3 nanocrystals nature.com
单羧酸转运蛋白 2 通过少突胶质细胞调节髓鞘和轴突完整性的维持 白质完整性的代谢决定因素仍不明确。在此,作者显示在进展性多发性硬化症中,少突胶质细胞中的 MCT2 表达下调,并进一步证明其在小鼠中维持髓鞘的作用,其中 MCT2 缺失的效应可通过生酮饮食得到缓解。 Monocarboxylate transporter 2 regulates maintenance of myelin and axonal integrity by oligodendrocytes nature.com
更正:预测抗生素抗性基因在细菌基因组中的传播 Author Correction: Forecasting the dissemination of antibiotic resistance genes across bacterial genomes nature.com
分子盐中通过反离子选择控制水合 尽管预测分子盐何时以及为何形成水合物对工业相关材料的稳定性和性能具有重要影响,这一直是固态化学中的一个重大难题。在此,作者确定反离子电荷局域化是分子盐形成水合物的关键决定因素。 Hydration control in molecular salts through counterion selection nature.com
铜催化的动态动力学不对称烯丙基化实现了空间位阻拥挤的三芳基叔醇的对映选择性组装 作者展示了铜催化的外消旋α,β,β-三芳基乙酮的动态动力学不对称烯丙基化反应,为高效获取具有强对映选择性和非对映选择性的多样化手性α,β,β-三芳基叔醇提供了便捷途径。 Cu-Catalyzed dynamic kinetic asymmetric allylation enabled enantioselective assembly of sterically congested triaryl tertiary alcohols nature.com
通过多维电荷传输实现非稠环电子受体 19.12% 的太阳能电池效率 非融合环电子受体(NFREA)受限于其在太阳能电池中的电子传输效率。在此,作者在 NFREA 的侧基上引入超分子相互作用位点,以构建多维电荷传输通道,从而提升太阳能电池的性能。 Attaining 19.12% solar cell efficiency for non-fused ring electron acceptors via multi-dimensional charge transport nature.com
通过动态动力学拆分构建多手性螺旋化合物的对映选择性合成 手性螺旋烯在多个学科领域具有重要价值,然而构建螺旋手性的策略——特别是在多手性或含杂原子体系中——仍受限于底物范围有限及立体化学控制困难。在此,作者报道了一种对映选择性动态动力学拆分方法,实现了多手性螺旋架构的高效构建。 Enantioselective construction of polychiral helical compounds via dynamic kinetic resolution nature.com
英国孟加拉国和巴基斯坦裔个体癌症风险中的遗传与健康决定因素 南亚人群在癌症基因组学中仍代表性不足,从而加剧了健康不平等。在此,作者分析了基于英国的 Genes & Health 队列中 57,416 名孟加拉裔和巴基斯坦裔个体的数据,发现了与祖先相关的癌症风险变异以及癌症共病组合。 Genetic and health determinants of cancer risk in Bangladeshi and Pakistani individuals in the UK nature.com
SplitSeek-Pro:蛋白质结构中可切割位点的准确预测 预测蛋白质的可分割性对于工程化功能变体至关重要。在此,作者提出了 SplitSeek-Pro,一种整合序列与三维特征的深度学习模型,旨在实现蛋白质设计中精确的残基分辨率分割位点预测。 SplitSeek-Pro: accurate prediction of splittable sites on protein structures nature.com
海马体在发育过程中沿纵轴在拓扑结构和功能上逐渐特化。 Kember 等人利用功能性磁共振成像(fMRI)在大样本队列中绘制了海马功能系统的精确边界。他们发现,沿前后轴的地形组织存在发育性变化,这些变化与记忆发展相关。 The hippocampus becomes topographically and functionally specialized along the longitudinal axis with development nature.com
Sulfonyl-PYBOX/ErCl3 复合物实现了α,α-二烷基和α-烷基-α-芳基肼氰化物的高抗性选择性合成 作者提出了一种通过层约束吡啶双沙唑烷基(PYBOX)配体在吡啶C4位,使脂肪族和芳基酮腈的脂肪族和芳基酮腈更容易进入C(α)-四基取代的α-腈,从而在高达96%的EE中获得C(α)-四基取代的α-腈。 Sulfonyl-PYBOX/ErCl3 complex enable highly enantioselective synthesis of α,α-dialkyl and α-alkyl-α-aryl hydrazinonitriles nature.com
原子级精确的 Au8Pd1(DPPF)42+ 催化剂调控过氧化氢的合成与利用 具有结构清晰性、功能模块性和空间可编程性的原子级精确金属团簇正变得日益重要。在此,作者报道了基于团簇的 Au8Pd1(DPPF)42+/Al2O3 催化剂的合成及其在过氧化氢生成中的应用。 Atomically precise Au8Pd1(DPPF)42+ catalyst orchestrates the synthesis and utilization of hydrogen peroxide nature.com
L1CAM 通过平面细胞极性信号传导驱动 SOX2 表达及肺腺癌转移” 转移性祖细胞如何出现并持续存在仍有待阐明。在此,作者表明,在肺腺癌祖细胞中,细胞粘附分子 L1CAM 通过平面细胞极性复合物驱动 SOX2 的表达,从而维持再生能力和转移潜能。 L1CAM signaling through planar cell polarity drives SOX2 expression and lung adenocarcinoma metastasis nature.com
肺炎链球菌丝氨酸/苏氨酸激酶 StkP 催化结构域的结构解析 PASTA 激酶调控细菌细胞周期。在此,作者解析了肺炎链球菌蛋白激酶 StkP 催化结构域的晶体结构,并为其激活与调控提供了机制框架。” Structural dissection of the catalytic domain of the serine threonine kinase StkP of Streptococcus pneumoniae nature.com
一种通过强化时序信号赋能纳米孔识别的通用深度学习框架 纳米孔传感难以从嘈杂的时间序列信号中分辨结构相似的分子。在此,作者提出了 SEDA-Former,该方法融合了多尺度时间增强与渐进式自适应注意力训练,从而在多样化的分子数据集上实现了鲁棒且准确的分类。 A universal deep learning framework for empowering nanopore identification by reinforcing temporal signals nature.com
用于高效烷烃芳构化的过程分离级联催化 轻烷烃为获取关键芳香烃提供了一条途径,但控制竞争催化步骤仍具挑战性。本研究通过分离并匹配反应阶段,提升了苯、甲苯和二甲苯的产率。 Process-separated cascade catalysis for highly efficient alkane-to-aromatic conversion nature.com
柔性红外伪装共晶镓铟用于热电能量收集 共晶镓铟被提出用于解决将红外伪装与自供能热电传感集成的挑战,从而实现热特征隐蔽与实时生理监测的同时进行,且无需复杂的制造工艺。 Flexible infrared camouflage eutectic gallium-indium for thermoelectric energy harvesting nature.com
通过摩擦诱导原位合成构建的高强高导电液态金属复合薄膜 接触电阻限制了器件性能。在此,作者通过摩擦诱导原位合成制备出一种兼具高强度与高导电性的液态金属桥接纳米颗粒复合体,实现了低接触电阻率和高电流密度。 Strong yet highly conductive liquid metal composite film constructed via friction induced in-situ synthesis nature.com
通过摇动转子中相干散射的直接测量来探测非遍历性与对称性 遍历性(或其缺失)在量子系统弛豫至平衡态的过程中起着关键作用,然而寻找可作为其标志的实验可观测量的研究仍在进行中。在此,作者观测到了玻色 - 爱因斯坦凝聚体在光晶格中相干前向散射峰所呈现的期待特征。 Probing non-ergodicity and symmetry via direct measurement of coherent scattering in a shaken rotor nature.com
IDH1-R132H 通过促进病毒进入和免疫激活,增强溶瘤 HSV-1 对胶质瘤的治疗效果 溶瘤病毒疗法是胶质瘤治疗的一种有前景的方法,但仍面临挑战。在此,作者表明 IDH1 突变型胶质瘤因抗病毒信号受损而对溶瘤 HSV-1 疗法表现出更高的敏感性,并且将病毒疗法与 TIGIT 阻断相结合可增强抗肿瘤免疫反应和治疗效果。 IDH1-R132H enhances oncolytic HSV-1 therapy by facilitating viral entry and immune activation in glioma nature.com