“小柯”是一个科学新闻写作机器人，由中国科学报社联合北京大学高水平科研团队研发而成，旨在帮助科学家以中文方式快速获取全球高水平英文论文发布的最新科研进展。近日，瑞典皇家理工学院Joakim Lundeberg、Michaela Asp等研究人员合作绘制了人类心脏发育的时空器官尺度基因表达和细胞图谱。这一研究成果于12月12日发表在《细胞》上。
研究人员提出了一种分子方法，揭示了在3个发育阶段填充胚胎心脏细胞类型的全面转录概况，并将细胞类型特异性基因表达映射到特定的解剖结构域。空间转录组学确定了与每个发育阶段中不同的解剖区域相对应的独特基因谱。通过单细胞RNA测序鉴定的人类胚胎心脏细胞类型证实并丰富了胚胎心脏基因表达的空间注释。然后使用原位测序来完善这些结果，并为三个发育阶段创建空间亚细胞图谱。
最后，研究人员创建了人类心脏发育的公开访问网络资源，以促进人类心脏发生的未来研究。美国斯坦福大学Michael Z. Lin与法国PSL研究大学Stéphane Dieudonné等研究人员合作开发了能够在清醒行为小鼠中进行超快双光子成像的电压指示蛋白。该研究于12月12日发表于《细胞》。
研究人员报告了ASAP3，这是一种遗传编码的电压指示蛋白，其通过生理电压、亚毫秒级激活动力学和双光子激发下的完全响应性具有51％的荧光变化。研究人员还介绍了一种用于体内千赫兹速率双光子采样的超快局部体积激发（ULoVE）方法，具有更高的稳定性和灵敏度。
结合以体细胞为目标的ASAP3变体和ULoVE，研究人员在深处显示了几分钟的峰值和亚阈值事件的单次试验跟踪，这具有亚细胞分辨率，并能够在几天内重复采样。在视觉皮层中，研究人员使用针对性的ASAP3来说明运动引起的细胞类型依赖性亚阈值调节。因此，ASAP3和ULoVE能够在清醒行为期间在位于深处的遗传定义的神经元中高速光学记录电活动。
英国利兹大学Lewis J. Alcott等研究人员发现逐步地球氧化是全球生物地球化学循环的固有特性。12月13日，《科学》发表了这一成果。使用理论模型，研究人员观察到的氧化步骤是碳、氧和磷的长期生物地球化学循环中内部反馈的简单结果，并且不需要特定的逐步外部驱动力来解释地球表面氧合作用的过程。研究人员认为，在光合作用发生后，地球的氧化事件与行星表面的逐渐氧化完全一致。
据了解，在古元古代、新元古代和古生代时代，地球大气和海洋的氧化过程经历了三个主要步骤，每一个步骤氧气的增加都对生物圈产生了深远的影响。目前已经提出了生物或地壳构造革命来解释这些逐步增加的氧气，但是每个事件的主要驱动因素仍不清楚。