《科学》

研究揭示20多年来登革热病毒抗原演化

美国佛罗里达大学Derek A. T. Cummings等研究人员合作揭示20多年来登革热病毒的抗原演化。该项研究成果发表在近日出版的《科学》杂志上。

据研究人员介绍，感染1至4型登革热病毒（DENV1-4）中的一种，可诱导出针对同型感染的保护性抗体。然而，登革热病毒的一个显著特点是能够利用预先存在的异型抗体来感染含有Fcγ受体的免疫细胞，从而导致更高的病毒负荷和免疫病理事件，最终增强疾病。

通过使用1994年至2014年期间来自泰国曼谷的1944个测序分离物（348株），与区域和全球DENV抗原多样性（64株）进行比较，研究人员追踪了每个DENV血清型的抗原动态。在20年的时间里，泰国DENV血清型逐渐脱离了彼此的进化。然而，在短暂的时期内，血清型的相似性增加，流行程度也有相应的变化。一个基因型内的抗原性进化涉及两种抗原性变化（血清型内和血清型间）的权衡，而基因型的替换导致抗原变化远离所有血清型。这些发现为理论上的抗原进化动态提供了见解。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk0058

发现食蟹猴发育过程中X染色体剂量补偿程序

日本京都大学人类生物学高级研究所Mitinori Saitou研究团队取得一项新突破。他们发现食蟹猴发育过程中X染色体剂量补偿程序。近日出版的《科学》杂志发表了这项成果。

他们阐明了食蟹猴 X 染色体失活（XCI）的独特机制，食蟹猴是人类发育的模型。滋养外胚层和细胞滋养层通过活跃的中间轴承抑制修饰和压缩结构在着床后一周获得 XCI，而羊膜、外胚层和下胚层长期保持这种中间体，在植入后一周获得 XCI。雄性逐渐实现 X 染色体上调 （XCU），而雌性显示 XCU 与 XCI 一致，两者都在植入后 1 周建立 X常染色体剂量补偿。相反，原始生殖细胞通过在其发育早期逆转 XCI 途径而经历 X 染色体再激活。他们的研究结果为阐明灵长类动物（包括人类）的剂量补偿机制奠定了基础。

研究人员表示，X 染色体剂量补偿确保 X 染色体和常染色体之间以及性别之间的平衡基因剂量，涉及哺乳动物之间的不同机制。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd8887

《美国化学会志》

科学家实现动态DNA自组装

美国普渡大学Chengde Mao研究组实现动态的DNA自组装。该项研究成果于11月22日在线发表于《美国化学会志》。

研究人员表示，DNA折纸是一种构建DNA纳米结构的强大方法。它需要长的单链DNA。这种长的DNA链的制备往往是相当繁琐的，而且产量有限。相比之下，双链DNA可以很容易地通过酶促反应大量制备。

因此，研究人员提出了一个问题：能否以这样的方式设计DNA纳米结构，使两条互补链能在同一溶液中同时折叠成设计的结构，而不是相互杂交形成DNA双链？通过工程化的DNA相互作用动力学，研究人员提供了多个例子来回答了这个问题。产生的DNA纳米结构通过电泳和原子力显微镜成像进行了彻底的表征。

该研究报告的策略与DNA克隆方法兼容，因此将为DNA纳米结构的大规模生产提供一个简便的方法。

相关论文信息：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c09925

捕获激子的慢俄歇复合实现高效多电子转移

美国埃默里大学Tianquan Lian团队报道了在CdS-Pt纳米棒异质结构中，捕获激子的慢俄歇复合实现了高效的多电子转移。相关研究成果发表在近日出版的《美国化学会志》。

太阳能—燃料转换反应通常需要多个质子耦合电子转移（PCET）过程，该过程由多个光子吸收产生的高能电子和/或空穴提供动力。光吸收体的多重电子转移与催化中心的多重PCET反应的有效耦合，是太阳能高效选择性转化为化学燃料的关键挑战之一。

该文中，研究人员研究了带有Pt尖端的量子受限CdS纳米棒中的多电子转移动力学，其中CdS棒作为光吸收器，Pt尖端作为催化中心。通过激发通量相关的瞬态吸收光谱测量，研究表明CdS棒中的多激子俄歇复合速率遵循载流子碰撞模型，knA=n2（n-1）/4k2A，双激子寿命（1/k2A）为2.0±0.2 ns。在CdS-Pt纳米棒中，从CdS导带边缘到Pt的电子转移动力学对激发通量的依赖性可以忽略不计，半衰期为5.6±0.6 ps。

由于与俄歇复合竞争，通过多电子转移到Pt的多激子解离效率从双激子态的100%降低到22激子态的～41%。n电荷分离态复合（Pt中有n个电子，CdS中有n个空穴）的半衰期从单电荷分离态的10μs降低到9个电荷分离态的42 ns。

该发现表明了在强光照下驱动多电子光催化反应和通过多电子转移控制产物选择性的可能性。

相关论文信息：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c09125