Muntele Rinjani de pe insula Lombok din Indonezia se află într-un crater lăsat în urmă de erupția masivă a vulcanului Samalas în 1257 d.Hr.

aceasta

FOTO: PATRICK TR/SHUTTERSTOCK

Muntele Rinjani de pe insula Lombok din Indonezia se află într-un crater lăsat în urmă de erupția masivă a vulcanului Samalas în 1257 d.Hr.

FOTO: PATRICK TR/SHUTTERSTOCK

Efectele vulcanice afectează variabilitatea El Niño - Oscilația Sudică (ENSO)? Modelele indică faptul că aerosolii cu sulfat rezultați din erupții mari pot iniția un răspuns asemănător El Niño în Pacificul tropical, dar observațiile nu au arătat dovezi ale unui astfel de comportament. Dee și colab. prezintă o serie temporală de izotopi oxigen de corali fosili din Pacificul tropical central pentru a investiga răspunsul ENSO la erupțiile vulcanice mari din ultimul mileniu. Ei au găsit o tendință slabă pentru un răspuns de tip El Niño în anul de după erupție, dar nu unul care a fost semnificativ statistic. Aceste rezultate sugerează că evenimentele vulcanice mari nu au declanșat un răspuns detectabil în ENSO în ultimii mii de ani și că impactul lor este mic în raport cu gradul de variabilitate naturală.

Știință, acest număr p. 1477

Plantele care se confruntă cu secetă sau pur și simplu nu au suficientă apă pot fi mai predispuse să-și arunce fructele prematur. Reichardt și colab. a constatat că un mic hormon peptidic de semnalizare, fitosulfokina, care era cunoscut anterior pentru capacitatea sa de a regla creșterea celulelor plantelor, conduce și la abscisiunea fructelor. Procesată, și astfel activată, de o protează asemănătoare subtilizinei, fitosulfokina conduce la rândul ei la expresia hidrolazelor care degradează pereții celulari din zona de abscizie, ducând la scăderea fructelor.

Știință, acest număr p. 1482

Materia întunecată poate consta în forme de particule subatomice necunoscute anterior. O linie de emisie astronomică de raze X neidentificată a fost interpretată ca fiind cauzată de decăderea unei particule de materie întunecată. Dacă acest lucru este corect, atunci materia întunecată din aureola Galaxy Calea Lactee ar trebui să producă o linie de emisie slabă pe tot cerul. Desert și colab. a testat această ipoteză folosind observațiile efectuate de telescopul spațial XMM-Newton (misiunea cu oglindă multiplă cu raze X). Analizând regiunile cerului gol cu ​​un timp total de expunere de aproximativ un an, nu au găsit dovezi pentru linia prezisă și au stabilit limite superioare ale ratei de descompunere care exclud interpretarea materiei întunecate propusă anterior.

Știință, acest număr p. 1465

Oamenii de știință fac curse pentru a afla secretele sindromului respirator acut sever - coronavirus 2 (SARS-CoV-2), care este cauza bolii pandemice COVID-19. Primul pas în intrarea virală este legarea proteinei virale trimerice de vârf la enzima 2 de conversie a angiotensinei (ACE2) a receptorului uman. Yan și colab. prezintă structura ACE2 umană în complex cu o proteină membranară pe care o chaperonează, B 0 AT1. În contextul acestui complex, ACE2 este un dimer. O altă structură arată modul în care domeniul de legare a receptorului SARS-CoV-2 interacționează cu ACE2 și sugerează că este posibil ca două proteine ​​cu vârf trimeric să se lege la un dimer ACE2. Structurile oferă o bază pentru dezvoltarea terapiei care vizează această interacțiune crucială.

Știință, acest număr p. 1444

Statistica cuantică dictează comportamentul particulelor identice în lumea cuantică: Bosonilor le place să se adune, în timp ce fermionii se evită reciproc. Cu toate acestea, interacțiunile puternice pot determina un șir de bosoni să se comporte ca fermioni. Acest așa-numit fenomen de fermionizare a fost studiat în echilibru. Wilson și colab. s-a concentrat în schimb pe fermionizarea dinamică într-un sistem de neechilibru format din tuburi de atomi de rubidiu bosonic care interacționează puternic. După ce au lăsat tuburile să se extindă în direcția axială, cercetătorii au monitorizat distribuția impulsului atomilor și au constatat că aceasta a evoluat de la bosonică la fermionică.

Știință, acest număr p. 1461

Structura nod-și-linker a cadrelor metal-organice ar putea permite studii structurale detaliate ale sticlei moleculare stinse din topituri. Cadrele de imidazol zeolitic pe bază de zinc prezintă o înclinație mare pentru formarea sticlei la rate de răcire convenționale. Madsen și colab. au utilizat câmpuri magnetice ultra-înalte (19,5 și 35,2 tesla) pentru a efectua rezonanța magnetică nucleară zinc-67 a probelor solide cu filare cu unghi magic pe trei probe cu raporturi diferite de linkeri imidazol și benzimidazol. Tulburarea structurală a mediului ligand tetraedric din jurul nodurilor de zinc a fost mai mare în stările sticloase decât în ​​cristalele părinte.

Știință, acest număr p. 1473

Tumorile solide varsă un număr mic de celule canceroase în sânge, dintre care se crede că unele contribuie la metastaze. Caracteristicile moleculare care conferă aceste celule tumorale circulante (CTC) cu potențial metastatic sunt slab înțelese. Ebright și colab. au studiat CTC-urile de la pacienții cu cancer mamar și au constatat că celulele cu niveluri crescute de expresie ale anumitor proteine ​​ribozomale și regulatori ai traducerii aveau o capacitate metastatică mai mare într-un model de șoarece (vezi Perspectiva de Ma și Jeffrey). În concordanță cu această constatare, pacienții cu niveluri mai ridicate ale acestui subgrup de CTC au avut tendința de a avea un prognostic mai slab.

Știință, acest număr p. 1468; vezi și p. 1424

Unele tumori pot sustrage celulele T CD8 +, care sunt utilizate în mai multe imunoterapii împotriva cancerului, dar celulele natural killer (NK) oferă o altă opțiune de a viza astfel de tumori pentru eliminarea imunitară. Nicolai și colab. a folosit mai multe modele de șoareci pentru a investiga modul în care un agonist dinucleotidic ciclic (CDN) pentru o cale imună înnăscută numită STING potențează activitatea antitumorală a celulelor NK. Administrarea CDN a indus interferoni de tip I care au promovat în mod direct activarea celulelor NK și au permis simultan o cale indirectă de activare condusă de inducerea semnalizării interleukin-15 în celulele dendritice. Amplificarea imunității tumorale pe bază de NK poate oferi un adjuvant valoros la imunoterapia cu celule T CD8 +.

Știință. Immunol. 5, eaaz2738 (2020).

Oligonucleotidele antisens (ASO) vizează ARN-urile pentru a preveni producerea unei proteine ​​codificate. Prin urmare, această terapie poate fi utilizată pentru a suprima expresia proteinelor patogene. Într-o perspectivă, Leavitt și Tabrizi discută despre progresele în dezvoltarea și testarea ASO la pacienții cu boala Huntington. De asemenea, ei discută despre dezvoltarea ASO-urilor pentru aplicarea potențială a altor boli neurodegenerative, inclusiv boala Alzheimer și boala Parkinson. Aceste medicamente sunt terapeutice promițătoare pentru tratamentul bolilor neurologice, precum și a condițiilor non-neurologice, cum ar fi cancerul.

Știință, acest număr p. 1428

Inovațiile metodologice permit oamenilor de știință să studieze modul în care evenimentele din trecutul îndepărtat afectează viața contemporană. Nunn trece în revistă cercetările recente la intersecția dintre istorie, dezvoltare și cultură, care are ca scop înțelegerea evoluției culturale a dezvoltării economice. Persistența inegalității globale este utilizată ca studiu de caz pentru a demonstra interacțiunea acestor dinamici. Sunt discutate domeniile viitoare de cercetare și implicațiile politicii.

Modurile zero Majorana, cvasiparticule exotice prognozate să apară în superconductorii topologici, sunt promițătoare ca un element constitutiv al calculului cuantic topologic. Doi dintre liderii în implementarea fizică a Majoranas includ nanofile hibrid semiconductor-supraconductor și izolatorii topologici în contact cu un superconductor. Vaitiekėnas și colab. introduceți o platformă care combină elemente ale ambelor: un nanofir semiconductor care este complet înfășurat de un supraconductor. Combinând calculele teoretice cu experimentele, cercetătorii prezintă dovezi care sunt în concordanță cu apariția modurilor zero Majorana în acest sistem.

Originile consumului de resurse marine de către oameni au fost mult dezbătute. Zilhão și colab. prezintă dovezi că, în zonele de coastă ale Iberiei atlantice, neandertalienii din paleoliticul mediu au exploatat resursele marine la o scară egală cu epoca de piatră mijlocie asociată cu omul modern din sudul Africii (vezi Perspectiva de Will). Săpăturile de pe site-ul Figueira Brava de pe coasta atlantică a Portugaliei dezvăluie middens cu coajă bogată în rămășițe de moluște, crabi și pești, precum și produse alimentare terestre. Familiarizarea cu marea și resursele acesteia ar fi putut fi astfel răspândită pe scară largă pentru rezidenții de acolo din paleoliticul mediu. Neanderthalienii Figueira Brava au exploatat, de asemenea, pinul de piatră într-un mod asemănător cu cel identificat anterior în Holocenul Iberiei. Aceste descoperiri adaugă dimensiuni mai largi înțelegerii noastre a rolului resurselor acvatice în subzistența oamenilor din paleolitic.

Știință, acest număr p. eaaz7943; vezi și p. 1422

Celulele acumulează mutații pe măsură ce îmbătrânim, iar aceste mutații pot fi o sursă de boli precum cancerul. Modul în care celulele care conțin mutații evoluează, se mențin și proliferează în corp nu a fost bine caracterizat. Folosind un cadru cantitativ, Watson și colab. a aplicat teoria genetică a populației pentru a estima acumularea mutației în celule în sânge din secvențierea datelor derivate de la aproape 50.000 de indivizi sănătoși (vezi Perspectiva de Curtis) Prin evaluarea modului în care mutațiile diferă între populațiile de celule sanguine, fenomen cunoscut sub numele de hematopoieză clonală, cercetătorii au putut observa cum mutațiile recurente pot conduce anumite linii clonale la frecvențe înalte în cadrul unui individ. Riscul de mutații specifice, dintre care unele sunt asociate cu leucemii, crescând la frecvențe înalte, poate fi, prin urmare, o funcție a selecției celulare și a vârstei la care a apărut mutația.

Știință, acest număr p. 1449; vezi și p. 1426

De obicei, supraconductivitatea nu se descurcă bine în prezența câmpurilor magnetice, care tind să rupă perechile de electroni care fac un material supraconductor. Cu toate acestea, unele materiale, cum ar fi supraconductorii Ising recent descoperiți, își păstrează proprietățile în câmpuri magnetice foarte ridicate. Împerecherea Ising a fost identificată în dichalcogenidele metalelor de tranziție, cum ar fi disulfura de molibden și a necesitat ruperea simetriei de inversare. Falson și colab. au găsit acum o rezistență similară câmpurilor magnetice în plan într-un alt material bidimensional, stanene cu câteva straturi. Structura de bandă a stanenei și lipsa de rupere a simetriei inversiunii în sistem au necesitat un model teoretic distinct pentru a explica această proprietate, numită acum tip II.

Știință, acest număr p. 1454

Spectroscopia este un instrument puternic care poate identifica speciile chimice utilizate într-o gamă largă de setări. De obicei, probele sunt formate din ansambluri și acest lucru poate limita rezoluția cu care diferitele specii pot fi detectate sau identificate. Chou și colab. demonstrează o tehnică de pieptene cu frecvență optică cu o singură pereche de ioni prinși, Ca + și CaH +, pentru a obține spectrul de rotație al unui singur ion prins, CaH +. Cu ionii izolați și interacțiunile ansamblului îndepărtate, structura de rotație a ionului molecular prins poate fi apoi obținută cu precizie ridicată. Deoarece procesul de prindere și manipulare este general, această tehnică ar putea fi aplicată unui număr de specii chimice în scopuri specifice.

Știință, acest număr p. 1458

S-a considerat că circulația răsturnării meridionale din Atlantic (AMOC) și procesul aferent al apei adânci din Atlanticul de Nord (NADW) sunt stabile în perioadele calde, interglaciare. Galaasen și colab. raportează că episoadele de NADW reduse din ultimii 500.000 de ani au fost de fapt caracteristici relativ comune și ocazional de lungă durată ale interglaciare și că pot apărea independent de inundațiile catastrofale de izbucnire a apei dulci considerate în mod normal ca fiind cauza lor (vezi Perspectiva de Stocker). Această descoperire implică faptul că mari perturbări NADW ar putea fi mai probabil decât am presupus în climatul mai cald al viitorului.

Știință, acest număr p. 1485; vezi și p. 1425

S-a dovedit că clorura de sodiu, cunoscută sub numele de sare de masă, revigorează răspunsurile imune în diverse contexte. Cu toate acestea, Jobin și colab. arată acum că sarea poate afecta răspunsurile antibacteriene la neutrofilele șoarecilor. Animalele care urmează o dietă bogată în sare au prezentat infecții renale cu Escherichia coli sau infecții sistemice cu Listeria monocytogenes datorită capacității reduse a neutrofilelor de a ucide bacteriile ingerate. Deficiențele neutrofilelor nu au fost cauzate direct de sare sau uree, ci au fost în schimb dependente de hiperglucocorticoidismul indus de sare. Neutrofilele de la voluntari umani sănătoși care consumaseră sare suplimentară în dieta lor erau, de asemenea, mai puțin capabili să controleze bacteriile ex vivo. Dietele bogate în sare necesită investigații suplimentare ca factor în unele tipuri de infecții.

Știință. Trad. Med. 12, eaay3850 (2020).

Receptorul de recunoaștere a modelelor Receptorul Toll-like 4 (TLR4) stimulează producția de citokine proinflamatorii atunci când este activată pe suprafața celulei, dar semnale TLR4 endocitate prin intermediul diferitor efectori pentru a conduce producția unei citokine antivirale numite interferon-β. Metwally și colab. a constatat că TLR4 endocitat a contribuit și la producerea unei perechi de citokine proinflamatorii. TLR4 endocitat a promovat fosforilarea necanonică a factorului de transcripție STAT1, care își modifică motivul ADN țintă și, într-o serie de etape, stimulează producția de citokine. Aceste rezultate adaugă o altă dimensiune semnalizării prin TLR4 după endocitoză.

Știință. Semnal. 13, eaay0574 (2020).