“小柯”秀

《物理评论A》

科学家实现太赫兹介导的微波光转导

近日，美国伊利诺伊大学香槟分校的Simeon I. Bogdanov和Dale J. Van Harlingen研究团队实现了太赫兹介导的微波光转导。相关研究成果在《物理评论A》发表。

该研究团队深入分析了在太赫兹范围内，采用基于中频状态两步方案的电光换能器的耦合热动力学和波动动力学特性。

这一分析得到了数值模拟的有力支持，研究结果显示，相较于单步转导，在连续泵浦条件下运行的两步方案能够实现接近1的外部效率，并具备多阶噪声抑制的优势。因此，这种两步电光换能器有望为超导量子处理器与兆赫级比特率的光通道提供量子噪声限制的接口。

据悉，量子信号在微波和光学范围之间的转导将解锁强大的混合量子系统，使信息处理与超导量子比特和低噪声量子网络通过光子。大多数微波光量子换能器由于泵浦吸收而产生热噪声。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.042409

一氧化碳的不对称光电子动量分布研究

美国内布拉斯加大学的H. B. Ambalampitiya与J. M. Ngoko Djiokap对一氧化碳的不对称光电子动量分布（PMD）进行了研究。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

该研究团队在一氧化碳单光子线性电离过程中，针对相对于分子轴的线性偏振矢量的不同方向，深入研究了PMD。当脉冲带宽超过最高占据分子轨道（HOMO）与HOMO-1之间的能隙时，观察到PMD融合了HOMO和HOMO-1的特征，这是由于电子从这些初始轨道发射所致。

研究团队发现，在PMD中，HOMO的不对称性在任何分子取向下都表现得尤为显著。该研究中，PMD的前后不对称性和归一化不对称性被用作混合程度的探针。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.043108

《自然-细胞生物学》

DNA-蛋白交联的转录偶联修复依赖于CSA和CSB

英国剑桥大学Julian Stingele小组发现DNA-蛋白交联的转录偶联修复依赖于CSA和CSB。该研究成果日前发表于《自然-细胞生物学》。

据了解，共价DNA-蛋白交联是一种毒性DNA损伤，能够阻断DNA复制，需要通过多种途径进行修复。转录阻断是否对DNA-蛋白交联的毒性有贡献，以及当RNA聚合酶在DNA-蛋白交联停滞时细胞如何反应尚不清楚。

研究组发现，DNA-蛋白交联的形成抑制转录并诱导RNA聚合酶II的泛素化和降解。利用基因筛选和DNA-蛋白加合物全基因组定位方法，研究小组发现科凯恩氏综合征（CS）蛋白CSB和CSA，通过促进活性转录基因中的DNA-蛋白交联修复来抵抗DNA-蛋白交联诱导剂。因此，CSB或CSA缺陷细胞在诱导DNA-蛋白交联后不能有效地重新启动转录。

相反，在紫外光诱导的DNA损伤中，作用于CSB和CSA下游的核苷酸切除修复因子不是必须的。该研究描述了一种转录偶联的DNA-蛋白交联修复途径，并表明该途径中的缺陷可能有助于CS独特的神经学特征。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41556-024-01391-1

《细胞》

人体中心粒组装分子结构的时间序列重建

瑞士日内瓦大学Paul Guichard和Virginie Hamel课题组报道了人体中心粒组装分子结构的时间序列重建。相关论文4月10日发表于《细胞》。

为了揭示这一过程，研究人员使用膨胀显微技术，将24个中心粒蛋白的空间位置与结构特征联系起来。人类中心粒组装过程中蛋白质分布的时间序列重建，揭示了中心粒生物发生步骤的分子结构。

研究人员发现，这个过程始于一个没有微管的裸侧轮的形成。接下来，随着微管叶片的装配，伴随着径向分离和快速的侧轮生长，生长阶段继续进行。

在随后的延伸阶段，微管蛋白骨架随着A-C连接体的募集而线性增长，随后是内侧支架蛋白的募集。通过6个结构模块，研究团队模拟了人体中心粒的4D组装。总的来说，这项工作为研究大分子的空间和时间组装提供了一个框架。

据介绍，中心粒的生物发生如同在大多数细胞器聚集一样，涉及支持其功能的亚结构元件的连续募集。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.025