2020年5月24日訊/
生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年5月22日）發布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。
圖片來自Science期刊。
1.Science：如今可依照合乎倫理的方式開展COVID-19疫苗人體試驗在美國西北大學生物倫理學家Seema Shah的領導下，一個專家小組在Science期刊上發表了一篇標題為「Ethics of controlled human infection to study COVID-19」的政策論壇論文，他們認為可以以合乎倫理的方式在人類志願者身上測試可能的COVID-19疫苗。這類測試將涉及在疫苗接種後讓志願者接觸病毒，以觀察是疫苗否能預防感染。
數百年來，醫學科學家一直在進行受控人類感染（controlled human infection, CHI）研究，也被稱為人類挑戰試驗（human challenge trials），作為減緩或阻止疾病傳播的努力的一部分。然而，在大多數情況下，人們對對之前病原體威脅的了解比對SARS-CoV-2的了解還要多，這表明此時啟動針對COVID-19的CHI研究可能涉及到倫理問題。在他們的論文中，Shah和她的同事們認為，現在可以以合乎倫理的方式進行CHI研究，而且由於疫情的嚴重性，這樣做是合理的。他們提出的框架首先承認這樣的研究可能帶來的社會價值，這將大大加快COVID-19疫苗的開發。他們指出，如果沒有疫苗，未來數月和數年內將有數十萬人死亡---如果有疫苗的話，這些人本來是可以得到拯救的。這個專家小組還建議，以倫理的方式進行此類研究，需要由世界衛生組織等受人尊敬的機構進行協調和監督。
這個專家小組還建議，志願者應從不會出現較嚴重的疾病症狀的低風險群體中挑選，沒有基礎疾病的年輕、健康的成年人是很好的候選者。他們還建議對此類測試的地點進行仔細選擇。如果志願者出現更嚴重的症狀，這些地點不僅需要為他們提供最好的護理，而且還應該有能力通過建立一個不被其他患者擠佔的環境來保護衛生工作者。
2.Science：我國科學家領銜發現野生小麥草中的保護性基因Fhb7可阻止鐮刀菌枯萎病在一項新的研究中，來自中國山東農業大學、諾禾致源公司、山東農業科學院、煙臺大學、中國科學院
遺傳與發育生物學研究所、美國農業部研究所、普渡大學和以色列海法大學的研究人員在野生小麥草（wild wheatgrass）中發現了一種保護性基因，該基因有望阻止小麥和大麥作物患上鐮刀菌枯萎病（fusarium head blight）。相關研究結果於2020年4月9日在線發表在Science期刊上，論文標題為「Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat」。在這篇論文中，他們描述了他們如何發現這個基因，以及它如何較好地抵抗測試作物遭受真菌感染。論文通訊作者為山東農業大學的王宏偉（Hongwei Wang）博士和山東農業大學的孔令讓（Lingrang Kong）博士。
這些研究人員在野生小麥草中發現了一種對禾穀鐮刀菌（Fusarium graminearum）---導致鐮刀菌枯萎病的致病真菌---具有抗性的基因Fhb7，該基因似乎具有更強的抗感染能力。
這項研究涉及對一種稱為長穗偃麥草（Thinopyrum elongatum）的小麥草的非常長期的研究。這些研究人員很早就發現這種小麥草對禾穀鐮刀菌具有抗性。但是，他們花了將近二十年的時間才弄清楚它的基因Fhb7提供了這種抗性。他們發現它編碼一種稱為穀胱甘肽S-轉移酶（glutathione S-transferase）的酶，該酶的作用機制是降解這種真菌產生的可導致農作物枯萎病的毒素。
3.Science：COVID-19或呈季節性復發，夏季高溫也不會使之消亡！哈佛大學(Harvard)的研究人員對普通感冒進行了研究，以尋找有關COVID-19病毒可能如何表現的線索。這些研究結果由哈佛大學陳曾熙公共衛生學院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)流行病學、
免疫學和傳染病學系的科學家撰寫，並於近日發表在Science雜誌上。由博士後Stephen Kissler和博士生Christine Tedijanto領導的研究人員使用了SARS-CoV-2的近親來模擬它在未來幾個月的行為。SARS-CoV-2是導致COVID-19的病毒。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1病毒有規律地傳播並引起普通感冒。研究人員利用它們建立了一個模型，該模型考察了潛在的季節性、社交疏遠策略的影響以及病毒在未來致病中的作用。研究人員說，這些設想並沒有考慮如果開發出疫苗或治療方法會對結果產生怎樣的影響--因為這兩種方法似乎都不會馬上出現。
在每一個模擬的場景中，他們發現溫暖的天氣並沒有阻止傳播。這是因為，以普通感冒為例，大部分人通常會在春天生病並產生免疫力。然而，有了SARS-CoV-2，足夠多的人可能仍然易受感染，即使在溫暖的月份裡傳播減少了，它也能傳播。
關於這種新型冠狀病毒的另一個未知因素是感染後免疫力能夠維持的時間。像感冒這樣的短期免疫力持續不到一年，在最初的大流行高峰過後，將導致每年的COVID-19暴發。另一方面，永久免疫將在病毒最初爆發後的5年或更長的時間內消除病毒的傳播。
研究人員還研究了單次和多次社交疏遠對保持病人人數的影響，以使醫療系統能夠應對。Kissler說，最有效的幹預措施是一系列的社交疏遠期，再加上監測疾病復發的有效檢測，以便在病例淹沒整個系統之前重新制定措施。研究人員說，這樣的情況不僅導致了最少的死亡，而且還使人群逐漸獲得了對病毒的免疫力。
4.Science：地下水砷汙染的全球威脅砷是一種代謝毒物，在大多數巖石材料中以微量存在，而且在特定的自然條件下，可在含水層中累積而對健康造成不良影響。Podgorski和Berg利用先前的大約80項研究中的地下水中砷的測量結果來訓練一個具有全球連續的預測變量（包括氣候、土壤和地形）的機器學習模型。輸出的全球圖譜揭示了地下水砷汙染的潛在危害，即使在許多地方很少或沒有報告砷測量結果，也是如此。最高風險地區包括亞洲南部和中部以及南美洲的地區。在當前或未來面臨水安全問題的地區，了解砷的危害尤其重要。
5.我國科學家發表兩篇Science論文，利用DNA磚塊構建碳納米管電晶體半導電碳
納米管（CNT）是場效應電晶體（FET）的一個有吸引力的平臺，這是因為隨著尺寸的縮小，它們的性能可能會超過矽。實現優異的性能所面臨的挑戰包括構建高度排列和密集的
納米管陣列，以及去除增加接觸電阻的塗層。Sun等人通過用單鏈DNA手柄將碳納米管包裹起，並將它們綁定到DNA「摺紙」磚塊中，形成具有小至10.4納米的精確管間間距的通道陣列，從而實現了碳納米管的排列。隨後，Zhao等人通過將這些通道陣列附著在聚合物模板矽片上，構建了單通道和多通道FET。在碳納米管上添加金屬觸點將其固定到基片上後，他們洗去了所有的DNA，然後沉積了電極和柵極電介質。這些FET表現出了較高的導通性能和快速的通斷切換。
6.Science：探究熱帶樹木的熱敏感度氣候變化模型中的一個關鍵不確定因素是熱帶森林的熱敏感度以及這一數值可能如何影響碳通量。Sullivan等人測量了分布在全球各地的永久森林地塊的碳儲量和碳通量。這項對跨氣候和生物地理梯度的地塊網絡的綜合研究表明，森林的熱敏感度主要由白天的高氣溫所決定。這種極端條件抑制了樹木的生長速度，並通過在炎熱乾燥的條件下殺死樹木來縮短了碳在生態系統中的停留時間。氣溫的影響在32℃以上更嚴重，因此，氣候變化的幅度越大，熱帶森林碳儲量的損失越大。然而，如果森林不受濫伐、伐木或火災等直接影響，那麼在溫和的氣候變化條件下，森林碳儲量很可能會繼續增加。
7.Science：當花粉缺乏時，大黃蜂會破壞植物的葉子來促進它們提早開花大黃蜂在建立夏季蜂群時嚴重依賴花粉資源來獲取必要的養分。因此，我們可能期望這些資源的可獲得性的年度差異必須被容忍，但Pashalidou等人的觀察表明大黃蜂可能有策略來應對不規則的季節性開花。當遇到花粉短缺時，大黃蜂會以一種特徵性的方式主動破壞植物葉子，這種行為導致花期提前了30天之多。實驗者無法用自己的破壞行為完全複製這一結果，這表明蜜蜂有一種獨特的方法來刺激植物提早開花。
8.Science：揭示囊泡穀氨酸轉運蛋白在不同的環境中的轉運功能轉運蛋白讓底物跨膜移動，通常將這種轉運活性與細胞離子濃度梯度偶聯在一起。在動作電位產生後，突觸囊泡會與質膜融合在一起。對於駐留在突觸囊泡中的神經遞質轉運蛋白而言，需要調節它們的轉運活性，使得它們在囊泡融合後不會泵送出神經遞質。Li等人利用低溫電鏡，解析出大鼠囊泡穀氨酸轉運蛋白的結構，揭開了它在兩種不同的細胞環境中正常運作的一些獨特特徵。一個變構pH傳感器，被認為是穀氨酸殘基，控制著穀氨酸底物的結合，同時允許氯離子的結合和逆向流動。這種分子交通燈允許單一的離子通道在不同的環境中表現出適當的行為。
9.Science：細胞毒性T細胞釋放超分子攻擊複合物顆粒殺傷靶細胞細胞毒性T細胞（CTL）處於抵抗癌症和慢性感染的前線。T細胞通過分泌激活caspase的顆粒酶（granzyme）和緻密核心顆粒中的穿孔蛋白（perforin）來發揮殺傷作用。然而，這種致命殺傷的結構基礎仍然是未知的。Balint等人富集了CTL的突觸輸出，以研究穿孔蛋白和顆粒酶B的釋放形式。他們發現CTL以穩定的超分子攻擊複合物（supramolecular attack complex, SMAP）的顆粒形式釋放穿孔蛋白和顆粒酶。SMAP由核殼結構組成，在釋放前在CTL的緻密分泌顆粒中組裝而成。釋放出的SMAP表現出殺傷靶細胞的天生能力。（生物谷 Bioon.com）