Nature #520 (7549) + онлайны: древняя миграция в Америку, бактериальный митоз и удивительные тераподы

• Биоэтика. За неделю разобраться с вопросом об этичности редактирования геномов эмбрионов, само собой, не удалось. — Embryo editing sparks epic debate, Human-embryo editing poses challenges for journals.
• Геномика. Чтобы создать у широких масс интерес и доверие к геномным исследованиям, компании придумывают много всего интересого — например, приложение, через которое можно выиграть секвенирование генома, а также социальную сеть для поиска родственников, основанную на генетических данных. — Consumer DNA firms get serious about drug development.
• Антропология. Анализ ДНК из останков древних жителей Перу показал, что все они произошли из одной волны миграции через берингов пролив. А ранее считалось, что таких миграций в истории древних людей могло быть несколько. — Bone DNA reveals humanity’s trek into South America.
• Иммунология. Когда наша иммунная система слишком старается нас защитить, она может по ошибке повредить и что-то полезное. Например, при бактериальной инфекции иммунная система может даже убить плод беременной женщины. К счастью, от этого может защитить блокирование сигнального пути, привлекающего опасные клетки иммунной системы. — Immunology: Stillbirth prevented by signal blockade.
• Палеонтология. Как известно, азот необходим всем живым организмам, но фиксировать его — то есть, переводить в формы, в которых он может участвовать в биологическом круговороте веществ, — могут очень немногие. Оказалось, что первый фермент, способный переводить азот в удобоваримую для организмов форму, появился как минимум 2,75 миллиарда лет назад. — Isotopic evidence for biological nitrogen fixation by molybdenum-nitrogenase from 3.2 Gyr.
• Нейробиология. Нам очень важно, чтобы у нас в мозгу не перепутались записи о том, что такое хорошо и что такое плохо. Поэтому нейроны, которые сохраняют память о приятных и неприятных стимулах, даже дают отростки в совсем разные части мозга — к прилежащему ядру и к центромедиальной амигдале, соответственно. — A circuit mechanism for differentiating positive and negative associations.
• Вирусология. Еще одна проблема с Эболой — это новые штаммы, которые у нее появляются. В статье рассказывается об успешных испытаниях новой вакцины против одного из таких штаммов под названием Макона. — Single-dose attenuated Vesiculovax vaccines protect primates against Ebola Makona virus.
• Микробиология, структурка. Вы думали — нет ядра, нет митоза? На самом деле, нет. У E. coli определенные плазмиды под названием ParM растаскиваются к полюсам клетки структурой, подозрительно напоминающей эукариотическое веретено деления. В этой работе изучили структуру «микротрубочек» такого веретена и отдельных мономеров составляющих его белков. — Structures of actin-like ParM filaments show architecture of plasmid-segregating spindles.
• Молекулярка. Раньше мы почему мало знали о работе длинных некодирующих РНК? Потому, что у нас не было метода определения белков, которые с ними взаимодействуют. Но теперь ученые, наконец, изобрели такой метод и немедленно с его помощью определили механизм работы РНК Xist, которая отключает одну из Х-хромосом у женщин. — The Xist lncRNA interacts directly with SHARP to silence transcription through HDAC3. См. также: Загадочное путешествие некодирующей РНК Xist по X-хромосоме.
• Нейробиология. С помощью оптогенетики мы теперь можем определить, включение каких нейронов животному нравится, а каких, наоборот, неприятно. Для этого получают мышей с определенными нейронами, которые можно включать, и конструируют среду, в которой мышь может пойти туда, где эти нейроны включатся, а может и не пойти. Так ученые подтвердили, что мышам не нравится активация нейронов, связанных с чувствами голода и жажды, и они стараются такой активации избежать. Зато их неприятная активность снижается, когда появляются признаки приблиения еды — то есть, эти неприятные нейроны стимулируют мышь двигаться туда, где ей будет лучше. — Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal. См. также: Пить или не пить — два разных сигнала от нашего мозга.
• Палеонтология. Тероподы — это динозавры, которые перемещались на двух ногах и чаще всего были хищниками (самый известный пример — тираннозавр). Редкие травоядные представители терапод возникли спустя долгое время, в течение которого динозавры этой группы питались только другими животными. А теперь палеонтологи откопали очень древнего травоядного представителя терапод, и, как они утверждают, это удивительно. — An enigmatic plant-eating theropod from the Late Jurassic period of Chile.
• Иммунология, рак. Иммунная система иногда не узнаёт опухоли, и тогда рак спокойно может прогрессировать. Но, что интересно, чужие опухоли отторгаются так же успешно, как и чужеродные трансплантанты, причем даже если донор и реципиент опухоли обладают одними и теми же аллелями главного комплекса гистосовместимости. Оказалось, что на чужую опухоль организм безотказно реагирует потому, что ее пересаживают с чужими налипшими антителами IgG. Такие чужие антитела к опухоли стимулируют иммунную систему, и злокачественным клеткам уже не удается ее перехитрить. Если вводить в опухоли такие чужеродные антитела к ним (в комплекте с дендритными клетками), то иммунная система пациента начинает успешно бороться с раком. — Allogeneic IgG combined with dendritic cell stimuli induce antitumour T-cell immunity.
• Молекулярка. С помощью системы CRISPR/Cas9 теперь любой желающий может сделать раковые клетки из обычных культивируемых клеток. Достаточно просто внести в их гены правильные мутации, приводящие к злокачественному перерождению. — Sequential cancer mutations in cultured human intestinal stem cells.
• Иммунология. Клетки иммунной системы под названием TH17 иногда ведут себя загадочным образом, переставая синтезировать характерные для них цитокины и начиная производить цитоцины, типичные для других групп клеток. Ученые показали, что такое переключение спосбствует развитию болезнетворного воспаления. — TH17 cells transdifferentiate into regulatory T cells during resolution of inflammation.
• Палеонтология. Больше удивительных терапод! Ученые откопали еще и странного летающего динозавра с крыльями, которых не было ни у одного из до сих пор известных динозавров. У этого динозавра по имени Yi были длинные кости, отходившие от каждого запястья, и перепонки между пальцами и этими костями. Получившиеся крылья в чем-то напоминали крылья летучих мышей. А еще у Yi были необычные жесткие перья и на передних, и на задних конечностях. Уи-и-и-и! — Palaeontology: Dinosaur up in the air, A bizarre Jurassic maniraptoran theropod with preserved evidence of membranous wings.
• Иммунология, рак. Многие потенциальные препараты против рака нацелены на то, чтобы заставить иммунную систему пациента видеть рак и бороться с ним. Их действию часто мешают особые клетки иммунной системы — плазмоциты, которые подавляют ее активность, чтобы она не атаковала ничего нужного. Оказалось, что если уменьшить количество плазмоцитов, иммунную систему намного эффективнее удается побуждать атаковать опухоль. — Cancer: Antibodies regulate antitumour immunity, Immunosuppressive plasma cells impede T-cell-dependent immunogenic chemotherapy.

Science #348 (6234): жуки-бомбардиры, заботливый транспозон и секрет невероятных возможностей нервного гребня.

• Биоэтика. Само собой, и Science не остался в стороне от обсуждений этичности редактирования геномов человеческих эмбрионов китайскими учеными. — Embryo engineering study splits scientific community.
• Биохимия, ожирение. Сахара есть почти в любой пище, но мы любим еще и добавлять их к нашей еде — пьем сладкие чай и кофе, а также едим много разных вкусняшек. Такой добавочный сахар происходит в конечном счете из двух растений — сахарного тростника и кукурузы. Примечательно, что оба они — С4-растения, то есть, обладающие особым типом фотосинтеза. Такие растения в среднем включают в состав своих углеводов больше изотопа углерода ¹³С. Вот по-нему-то и можно вычислить, не перебарщиваете ли вы с добавочными сахарами, и насколько вы повышаете свои шансы растолстеть. — Have a sweet tooth? New blood test could tell.
• Медицина. Нам нужна более точная диагностика психических растройств, потому что именно из-за них происходит подавляющее большинство самоубийств. А в год их случается около 800000. — Brain disorders? Precisely.
• Экология. Климат резко меняется, но мнения на счет того, как это отразится на биоразнообразии, мягко говоря, расходятся. Ученые решили обобщить результаты 131 исследования, которые пытались предсказать связь между изменением климата и биоразнообразием. — Extinction risks from climate change, Accelerating extinction risk from climate change.
• Экология. В последнее время человечество начало активно пользоваться воздушными пространствами, что все сильнее влияет на жизнь его обитателей. — Human-wildlife conflicts in a crowded airspace.
• Иммунология. Клетки нашей иммунной системы, которые могут атаковать нас самих, отсеиваются на специальной стадии отбора во время их созревания в тимусе. А на случай, если кто-то из опасных клеток избежит отбора, есть специальные регуляторные Т-клетки (T_reg). Оказалось, что одна из их популяций, развивающаяся очень рано, особенно эффективно предотвращает развитие аутоиммунных заболеваний. — Early life Aire, Regulatory T cells generated early in life play a distinct role in maintaining self-tolerance.
• Молекулярка. Теперь мы больше знаем о том, что делает клетка, когда ее репликативный аппарат тормозится на месте повреждения ДНК. — Proteomics reveals dynamic assembly of repair complexes during bypass of DNA cross-links.
• Нейробиология. Гиппокамп успевает очень многое — он занимается и пространственой памятью, и тревожностью, и даже принимает участие в прикидках, молодцы мы или нет. От него идут пути к разным частям мозга, и ученые решили выснить, дают ли нейроны, отвечающие за разные задачи, проекции к разным частям мозга. Оказалось, что да. — Selective information routing by ventral hippocampal CA1 projection neurons.
• Энтомология. Жуки-бомбардиры не зря получили свое название. Эти удивительные создания способны выстреливать из, скажем так, задней части брюшка очень горячей смесью химических веществ. С помощью рентгена и отваги ученые разобрались, что имеено происходит внутри жука, когда он собирается выстрелить, и почему он сам не обжигается. — Mechanistic origins of bombardier beetle (Brachinini) explosion-induced defensive spray pulsation.
  биомолекула: «Раскрыт принцип работы “природного пулемета”»
• Экология. Палеонтологи оценили, какие из нынеживущих родов морских животных вымирают закономерным образом, а какие — исключительно благодаря влиянию человека. Еще они нарисовали красивые карты, на которых показано, где животные оказались особенно сильно подвержены влиянию людей. Как ни странно, оказалось, что в тропиках. Это не значит, что человек там активнее всего себя проявляет, видимо, там просто животные самые чувствительные. — Paleontological baselines for evaluating extinction risk in the modern oceans.
• Микробиология. Ученые подробно исследовали, что происходит септой между дочерними клетками, когда для них приходит время окончательно разделиться. — Mechanical crack propagation drives millisecond daughter cell separation in Staphylococcus aureus.
• Физика белка. Мы научились получать хорошие структуры зафиксированных белков, но по-прежднему плохо понимаем, как на самом деле обстоят дела с их динамикой, а ведь она определяет функцию этих молекул. Здесь ученые исследовали конформационные энергитические ландшафты белка при разных температурах. Из этих данных можно кое-что узнать о движениях частей молекул. — Direct observation of hierarchical protein dynamics.
• Структурки одного из CRISPR-ассоциированных белков — того, который специализируется на одноцепочечной РНК — в присутствии или в отсутствие молекулы-мишени. — Structures of the CRISPR-Cmr complex reveal mode of RNA target positioning.
• Молекулярка. Оказывается, один из транспозонов дрожжей (Ty1) выбирает себе место для новой вставки в геном в соответствии с расположением одной из субъединиц РНК-полимеразы III. Транспозон вставляется выше генов, которые эта полимераза транскрибирует. Так транспозон минимально рискует навредить своему хозяину. А если помешать взаимодействовать интегразе транспозона с РНК-полимеразой III, транспозон скромно будет вставляться на концах хромосом. — An RNA polymerase III subunit determines sites of retrotransposon integration.
• Молекулярка, рак. Один из признаков опухолевых клеток — это лишние центросомы. При этом раковым клеткам ничего не будет, если их лишние центросомы разобрать. — Reversible centriole depletion with an inhibitor of Polo-like kinase 4.
• Эмбриология. Ученые установили, как так получается, что у клеток нервного гребня больше возможностей для дифференцировки, чем у клеток эктодермы, из которых они развиваются. — It’s about time for neural crest, Shared regulatory programs suggest retention of blastula-stage potential in neural crest cells.
• Молекулярка, старение. Синдром Вернера — это преждевременное старение, возникающее из-за нехватки белков WRN. Чтобы понять, как именно эти белки способствуют клеточному старению, ученые отключили наработку этих белков у эмбриональных стволовых клеток, и стали смотреть, что с ними произойдет. Оказалось, что без этого белка нарушается стабильность гетерохроматина. Интересно, что такие нарушения чаще обнаруживаются у пожилых людей. Осталось только понять, почему поддержание хроматина необходимо, чтобы не стареть. — A Werner syndrome stem cell model unveils heterochromatin alterations as a driver of human aging.