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VOL 352, ISSUE 6287
審校：史靜雯、楊柳、魏若妍、譚坤
封面：
Body shrinkage due to Arctic warming reduces red knot fitness in tropical wintering range
北極變暖導致的身體減小降低了紅腹濱鷸對熱帶越冬棲息地的適應性
Red Knots in wintering ground
翻譯：閆海洋
Jan A. van Gils,Simeon Lisovski, Tamar Lok, Włodzimierz Meissner, Theunis Piersma, Marcel Klaassen
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/819
體型縮小越來越被認為是對氣候變暖的響應。這裡我們展示一個這樣的身體縮小案例，這一身體變化可能是由於生命早期營養不良。一種需長途遷徙的候鳥（紅腹濱鷸，Calidriscanutuscanutus），它們正在北極腹地繁殖區經歷著前所位於的全球變暖速率，在融雪較早的夏季產下鳥喙較短、體型較小的後代。這種情況的後果體現在半個地球以外的熱帶越冬棲息地，在那裡，喙部較短的個體存活率更低。這與喙部較短的個體只能吃較少的深埋的雙殼類和較多的淺埋的海草根莖有關。我們提出，季節性候鳥會經歷由於生活範圍一端氣候變化而導致它們在另一端適應性降低。
Reconciling after civil conflict increases social capitalbut decreases individual well-being
內戰衝突後的和解增加了社會資本，但降低了個人福祉
JacobusCilliers, OeindrilaDube,Bilal Siddiqi
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/787
內戰使國家因社會、經濟和政治的裂痕而分裂，常常使友鄰之間陷入對立。為了恢復社會的團結融合，許多國家進行了真相與和解的努力。我們研究了在獅子山進行的一次這樣的努力所帶來的影響。這一努力是由名為FambulTok（家庭談話——譯者注）的非政府組織計劃和實施的。一部分是成立了社區級的論壇。在論壇中戰爭受害者詳述戰爭的殘暴，戰爭罪犯承認戰爭罪行。我們用隨機分配法，依據來自2383人的數據，研究了真相與和解努力對200個村莊的影響。我們發現和解同時產生了積極和消極的影響。它使人們更多地原諒戰爭罪犯，增強了社會資本：進行了和解努力的村莊中，社交網絡規模擴大，人們更多地為公共物品 (public goods) 作貢獻。但是這些效益的背後有著巨大的成本：在上述經歷了和解努力的村莊中，和解努力使人們的心理健康出現惡化，抑鬱、焦慮和創傷後應激障礙等出現增加。對其中一部分村莊，我們分別檢查了幹預（指進行真相與和解努力——譯者注）9個月後和31個月後的結果。本研究的結果表明，真相與和解努力產生的影響，無論是積極還是消極的，在較長的時間內持續。我們的發現建議決策者需要對和解進程進行調整，減少其消極的心理代價，同時保留其積極的社會效益。
IgA production requires B cell interaction with subepithelial dendritic cells in Peyer’spatches
IgA的產生需要B細胞與派伊爾氏淋巴集結中上皮下的樹突狀細胞相互作用
翻譯：閆海洋
Andrea Reboldi,Tal I. Arnon, Lauren B. Rodda, AmhaAtakilit, Dean Sheppard, Jason G. Cyster
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/aaf4822
免疫球蛋白A（IgA）的誘導主要發生在腸的派伊爾氏淋巴集結中（PPs）。然而，細胞的相互作用對IgA類別轉化的必要性尚不明確。這裡我們展示了在小鼠中，活化B細胞用趨化因子受體CCR6來接近PPs上皮下的圓頂區（SED）。在那裡，B細胞與SED樹突狀細胞（DCs）進行長期的相互作用。PP IgA類別轉化需要固有淋巴細胞，其可促進淋巴毒素-β受體（LTβR）依賴的DCs維持。PP DCs可以通過整合蛋白αvβ8 介導的轉化生長因子（TGFβ）的活化作用來增加IgA的產生。B細胞無法接近SED 的小鼠對口服抗原和腸道共生菌群的IgA反應受損。這些研究建立了PP SED 可作為支持DC-B 細胞相互作用的微環境，而DC-B 相互作用是TGFβ 活化和黏膜IgA 反應誘導所必需的。
Large optical nonlinearity of indium tin oxide in its epsilon-near-zero region
銦錫氧化物在ε-近零區的光學非線性特性
翻譯：卓思琪
Pengxin Liu, Yun Zhao, RuixuanQin, Shiguang Mo, Guangxu Chen1, Lin Gu, Daniel M. Chevrier, Peng Zhang, QingGuo, DandanZang, Binghui Wu
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/795
非線性光學現象在大多數的應用中都十分重要，比如顯微鏡檢查、全光學數據處理以及量子信息。然而，甚至在強光下，材料通常都只展現出微弱的光學非線性。本文報導了在介電常數實部消失的光譜區域，銦錫氧化物可以獲得一種超快的大強度依賴性折光率。我們觀察到折射率實數部分的改變是0.72 ± 0.025，與170%的線性折射率相符合。折射率的變化在約360飛秒的恢復時間內是可逆的。我們的結果為大型超速非線性材料在納米光子學中的應用提供了可能。
Photochemical route for synthesizing atomically dispersed palladium catalysts
原子分散鈀催化劑的光化學合成路線
Pengxin Liu, Yun Zhao,Ruixuan Qin, Shiguang Mo, Guangxu Chen, Lin Gu, Daniel M. Chevrier,
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/797
自動分散的金屬催化劑常表現出較高的催化性能，但為了避免在燒結過程中聚集成金屬納米顆粒，必須維持較低的金屬裝填密度（一般低於0.5%）。我們報導了一種在羧基乙酸乙烯穩定的超薄TiO2納米片上製備自分散的Pd1/TiO2催化劑的光催化策略，其中Pd的含量高達1.5%。Pd1/TiO2催化劑在C=C鍵的氫化反應中表現出較高的催化活性，超過了商業Pd原子表面催化性能的9倍。進行20次催化循環之後，仍未觀察到催化性能的降低。更重要的是，Pd1/TiO2-EG催化系統可以通過異種溶解的方式活化氫氣，使得醛的氫化反應活性提高55倍。
A general alkyl-alkylcross-coupling enabled by redox-active esters and alkylzinc reagents
由氧化還原活性酯類和烷基鋅試劑激活的一般烷基交叉偶聯
翻譯：卓思琪
Tian Qin, Josep Cornella, ChaoLi, Lara R. Malins, Jacob T. Edwards, Shuhei Kawamura, Brad D. Maxwell, MartinD. Eastgate, Phil S. Baran
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/801
從天然產物到高聚物，烷基羧酸在化學科學的各個層面有著廣泛的應用，並且它代表了用來建立新連接的一種理想原材料。本文描述了過去十年中所應用的羧酸脫水生成C-N（胺）的激活原則，同樣可以使用在二烷基鋅偶聯和脫二氧化碳生成C-C鍵過程中。這個斷裂策略得益於簡單、廉價的鎳催化反應，並展現出了對底物範圍非常廣泛的適用範圍（大於70種）。
On-chipnoninterference angular momentum multiplexing of broadband light
晶片上寬帶光的互不幹涉角動量多路復用
HaoranRen,Xiangping Li, Qiming Zhang, Min Gu1
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/805
在高容量光信息技術領域，角動量分解已經以一種物理學上正交復用方法的形式出現。然而，基於這種幹涉方法，應用於整體衍射場信息檢索的大量典型要素對多路復用的實現施加了基本的限制。我們利用模式分類納米環隙以及小到4.2微米乘4.2微米的晶片級表面區域證明了不幹涉角動量的多路復用。在該晶片區域，納米環裂縫表現出對緊密約束的等離子體模式獨特的外耦合率。在帶寬為150納米的可見光波長範圍內，非共振模式分類的敏感性以及我們的方法的可擴展性實現了晶片上並行的多路復用。該結果為利用角動量分解實現超高容量和小型化的納米裝備提供了可能。
Preservation of Earth-forming events in the tungsten isotopic composition of modern flood basalts
現代溢流玄武巖鎢同位素成分中保存的地球形成事件
（圖片來源：http://science.sciencemag.org/content/352/6287/809.full）
翻譯：劉小鷗
HanikaRizo, RichardJ. Walker, Richard W. Carlson, Mary F. Horan, SujoyMukhopadhyay, Vicky Manthos,Don Francis, Matthew G. Jackson
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/809
對行星形成過程中出現了多少地球成分差異的疑問仍未得到解答。來自兩個大火成巖省（北大西洋火成巖省及翁通爪哇高原）的高精度鎢同位素數據中，保存著追溯至顯生宙的地幔鎢同位素的異質性信息。這些異質性由具有高鉿鎢比的地幔域中鉿-182的衰變引起，在太陽系歷史的約前5千萬年中形成。這表明地幔中形成於主要吸積時期的部分被保留至今。
Causal evidence for the role of REM sleep theta rhythmin contextual memory consolidation
REM睡眠的θ節律與前後記憶鞏固作用之間的因果關係的證據
翻譯：趙紅蕾
Richard Boyce, Stephen D. Glasgow, Sylvain Williams,Antoine Adamantidis
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/812
快速眼動睡眠（REMS）被認為與空間及情緒記憶鞏固相關。然而，由於REMS的瞬時性和與REMS缺失技術相關的重要警告，建立起REMS期間的神經活動和記憶鞏固之間的直接因果關係是有困難的。在小鼠體內，我們用光遺傳學的方法沉默了內側隔核γ-氨基丁酸釋放（MSGABA）神經元，在不打斷睡眠的狀態下，使REMS期間記憶相關的θ節律短暫地精確衰減。在學習後REMS關鍵窗期，對MSGABA神經元進行REMS-特異性的光遺傳學選擇性沉默，消除了隨後新物質的位置識別，損害了條件恐懼環境的記憶。在REMS期間之外的類似的持續時間沉默MSGABA神經元對記憶沒有任何影響。該結果表明，正常記憶鞏固需要MSGABA神經元在特定的REMS期間具有活性。
Zika virus impairs growth in humanneurospheres and brain organoids
寨卡病毒損害人體神經球和大腦類器官生長
翻譯：譚巧珠
Patricia P. Garcez, ErickCorreiaLoiola, Rodrigo Madeiro da Costa, AmilcarTanuri, Stevens K. Rehen
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/816
從寨卡病毒（ZIKV）爆發開始，頭小畸形報導在巴西持續增長。然而，病毒性流行病和胎兒腦畸形之間的因果關係有待進一步確認。我們研究了ZIKV感染對以神經球和大腦類器官形式生長的人類神經幹細胞的影響。利用免疫組織化學和電子顯微鏡，我們發現ZIKV靶向人腦細胞，降低其活力，並降低了神經球和大腦類器官的生長。這些結果表明，ZIKV終止了人腦發育過程中的神經形成。
Radical SAMcatalysis via an organometallic intermediate with an Fe–[5′-C]-deoxyadenosylbond
原子SAM催化與鐵–[ 5 ]′- C - deoxyadenosyl鍵有機中間體
翻譯：胡敏
Masaki Horitani, KristaShisler, William E. Broderick, Rachel U. Hutcheson, Joan B. Broderick
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/822
自由基S-甲硫氨酸酶(SAM)利用一個[4Fe-4S]團簇將自身斷裂去啟動不同的自由基反應。這些反應被認為涉及了還未被檢測到的5′-脫氧腺苷鈷胺素中間體。我們利用自由基的冷凍淬滅來誘產生以自由基SAM丙酮酸甲酸裂解活化酶催化的反應中具有催化能力的中間體。通過對中間體電子順磁共振和13C, 57Fe電子核雙共振光譜的詳細表徵，揭示了該中間體包含一個有機金屬中心，在該中心點上SAM衍生的脫氧腺苷鈷胺素部分上的5′碳和[4Fe-4S]團簇上一個特殊的鐵位點形成了化學鍵。該中間體的發現擴展了已知的最大的酶總科自由基SAM酶的酶催化生命有機金屬中心的數量，表現出與B12自由基酶有趣的相似之處。
Empirical evidence of contrasting soil moisture–precipitation feedbacks across the UnitedStates
對比美國土壤含水量-降水反饋機制的實驗性證據
（圖片來源：http://science.sciencemag.org/content/352/6287/825.full）
翻譯：劉小鷗
Samuel Tuttle,Guido Salvucci
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/825
土壤含水量影響著來源於地表的熱流及水分通量，因此改變著大氣溼度與溫度分布。但是，實驗及模型研究在含水量如何影響降水傾向的問題上無法達成一致，主要由於建立因果關係的難度。我們使用遙感土壤含水量及基於測量的降水監測結果，並運用格蘭傑因果關係來估計美國地區土壤含水量及隨後出現的降水之間的關係。去除降水日持續性、季節性及年際變化等潛在的、易發生混淆的現象後，我們發現土壤含水量的異常在超過38%的區域明顯影響降雨概率，並具有13%的中值因子。該反饋機制在西部主要為正反饋，而在東部為負反饋，表明其與地區乾旱程度有關。
Fusion peptide of HIV-1 as a siteof vulnerability to neutralizing antibody
HIV-1融合肽作為一個易於被中和抗體攻擊的位點
翻譯：鄒晏
Rui Kong, Kai Xu,,Tongqing Zhou,PriyamvadaAcharya, Thomas Lemmin, Kevin Liu, Gabriel Ozorowski, Cinque Soto,Justin D. Taft
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/828
HIV-1融合肽由Env-gp41亞基N末端的15至20個疏水殘基組成，是HIV病毒進入細胞的關鍵組分。這裡，我們鑑定出一個名為N123-VRC34.01的中和抗體，可靶向融合肽，並通過抑制Env的gp120和gp41亞基構象變化阻斷病毒入侵。N123-VRC34.01與融合肽及完整Env三聚體配位的晶體結構顯示了一個包含gp41融合肽N末端8個殘基和gp120多聚糖N88的表位；分子動力學顯示融合肽的N末端部分可暴露在溶劑中。這些研究揭示融合肽是中和抗體的表位，並可作為疫苗設計的靶點。
A high-yielding, strictly regioselective prebiotic purinenucleoside formation pathway
具有嚴格區域選擇性的生命起源前嘌呤核苷高產合成途徑
翻譯：寧葉
Sidney Becker, Ines Thoma, Amrei Deutsch, Tim Gehrke,Peter Mayer, HendrikZipse, Thomas Carell
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/833
一般認為，生命的起源始於生命起源前分子經不明途徑進行反應產生關鍵分子如核苷。迄今為止只提出了一條嘌呤核苷合成的生命起源前途徑。但由於缺乏區域選擇性和低產量，這條途徑被認為是低效的。我們發現甲醯胺基嘧啶(FaPy)與糖的縮合產生了天然的N-9核苷（嘌呤的N-9位與糖形成糖苷鍵——譯者注），反應具有極好的區域選擇性，且產量高(60%)。FaPy可由甲酸和氨基嘧啶形成，而這兩種簡單分子可由生命起源前分子形成，這些生命起源前分子在羅塞塔彗星任務 (Rosetta comet mission) 也已被探測到。這一核苷形成途徑可與成糖反應融合產生戊糖苷，這提供了關於嘌呤核苷在生命起源前條件下如何形成的一個可能情形。
The fitness landscape of a tRNA gene
tRNA基因的適合度景觀
翻譯：趙紅蕾
Chuan Li, WenfengQian, Calum J. Maclean, Jianzhi Zhang
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/837
適合度景觀描述的是一種基因型-適合度關係，代表著進化歷程中主要的決定因素。然而，巨大的基因型空間，再加上測量適合度的艱難，阻礙了適合度景觀的經驗計算。將精準基因替換和下一代測序結合起來，我們對超過65000個酵母菌株進行了高溫測試來量化達爾文適合度，每一個酵母菌株都在它原基因組位置上攜帶一個單拷貝的CCU精氨酸轉運RNA基因獨特的變種。基因上大約1%的單點突變是有益的，42%是有害的。除非突變發生在沃森-克裡克配對區域，其他大約一半的突變對表現出統計學顯著的上位性，有較強的負偏差。適合度與預測的正確摺疊的轉運RNA（tRNA）的比例廣泛相關，因此揭示了適合度景觀的生物物理學基礎。
Network of epistatic interactions within a yeast snoRNA
酵母snoRNA中的上位相互作用網絡
翻譯：譚巧珠
Olga Puchta, BotondCseke, HubertCzaja, David Tollervey, Guido Sanguinetti, GrzegorzKudla
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/840
上位相互作用在分子進化中發揮著基礎性作用，但基因間這些相互作用的空間分布鮮為人知。為系統地研究互作基因上位性的分布模型，我們選取了約60000個酵母菌株量化其適應度，其中每個酵母菌株表達隨機突變的333核苷酸長度的 U3小核仁RNA（snoRNA）變體。單個突變對適應度的影響與進化保守性和結構穩定性相關。許多突變在單獨突變時效應較小，但在有額外突變的背景下作用較大，這表明了負的上位性。負相互作用簇可以被局部熱力學閾值效應解釋，而正相互作用富集在了大效應位點和配對核苷酸之間。我們推斷互作基因上位性的高通量映射能鑑定大分子的關鍵結構和功能特性。
Histone H3K36 mutations promotesarcoma genesis through altered histone methylation landscape
組蛋白H3K36突變通過改變組蛋白甲基化促進肉瘤生成
翻譯：鄒晏
Chao Lu, Siddhant U. Jain,DominikHoelper, Denise Bechet, Rosalynn C. Molden, LeiliRaz, Devan Murphy,SriramVenneti, MeeraHameed, Bruce R. Pawel,
http://science.sciencemag.org/content/352/6287/844
據報導，多種類型的兒科癌症都含有組蛋白H3高頻錯義突變，但潛在的致癌機制尚未清楚。這裡我們報導體內實驗中組蛋白H3第36位賴氨酸突變至甲硫氨酸（H3K36M）會減弱間充質祖細胞分化及產生未分化肉瘤。H3K36M突變核小體抑制多種H3K36甲基轉移酶活性。減少H3K36甲基轉移酶或表達一個類似抑制H3K36甲基化的H3K36I突變體都足以產生H3K36M突變的擬表型。H3K36甲基化喪失後，基因組範圍內H3K27甲基化增多導致多梳抑制複合體1的重分布，去除阻礙間充質分化的靶基因的阻遏。我們的發現與在人未分化型肉瘤中鑑定出新型H3.1的K36M/I突變可以互相印證。
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