биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


SciNat за август 2016 #3: экзом человека, сокращенный генетический код, неожиданное происхождение пальцев

[20 августа, 2016 г.]

Большинство интересных статей, вышедших на этой неделе, связано с молекулярной биологией. Это ее методы позволили уточнить эволюционное происхождение пальцев наземных позвоночных и создать средство для отслеживания количества мутаций в отдельно взятой клетке. Кроме того, исследователи создали крупнейшую базу данных об экзоме (ДНК, кодирующей белки) человека, а также соотнесли информацию о геноме, транскриптоме и протеоме нашего вида. Об этом и о многом другом читайте в нашем дайджесте.

Nature #536 (7616) + онлайны: экзом человека, лучший в мире опиоид, все вирусы планеты

  • Иммунология. Срок жизни некоторых лейкоцитов (среди них нейтрофилы, эозинофилы и моноциты) едва ли не меньше, чем у всех остальных клеток человеческого организма. Оказалось, что их срок жизни ограничивает длинная некодирующая РНК с говорящим названием Morrbid. Она регулирует транскрипцию одного из генов, стимулирующих апоптоз, — Bcl2l11 (он же Bim). Использование Morrbid могло бы помочь при гиперэозинофильном синдроме, когда соответствующие клетки слишком легко активируются и дают ненужное воспаление. — The long non-coding RNA Morrbid regulates Bim and short-lived myeloid cell lifespan.
  • Биохимия, фармакология. Рецепторы класса A, сопряженные с G-белками (G-protein-coupled receptors, GPCRs), участвуют во множестве событий в организме, начиная от иммунных ответов и заканчивая восприятием света сетчаткой. Хотя разные такие рецепторы активируются различными биохимическими путями, оказалось, что у всех этих путей есть общее звено. Вероятно, именно поэтому все разнообразные GPCR взаимодействуют с одним и тем же набором G-белков. — Diverse activation pathways in class A GPCRs converge near the G-protein-coupling region.
  • Микробиология. Чтобы клетка палочковидной бактерии удлинилась, ей приходится менять форму своей клеточной стенки. Для этого необходимы ферменты, изменяющие структуру главных полимеров такой стенки — пептидогликанов. Эти ферменты называют полимеразами пептидогликана. Долгое время считалось, что у бактерий вроде Bacillus subtilis только одно семейство полимераз пептидогликана, а сейчас выяснилось, что у этого вида таких семейств на самом деле два. Так что бактерии еще более неуязвимы, чем мы думали. — SEDS proteins are a widespread family of bacterial cell wall polymerases.
  • Генетика, геномика. Используя данные, полученные в рамках проекта Exome Aggregation Consortium (ExAC) project, ученые создали крупнейшую на данный момент базу данных о последовательностях ДНК, кодирующих белки у людей разных национальностей (рис. 1). В этой базе представлены даже самые редкие последовательности, и она, а также статья о ней, находятся в открытом доступе. — Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans, Human genomics: A deep dive into genetic variation.
  • Обложка Nature

    Рисунок 1. На обложку Nature вынесена тема одной из самых трудоемких статей номера, описывающей результаты Exome Aggregation Consortium (ExAC) project. Исследователи проанализировали последовательности ДНК, кодирующие белки у 60 706 людей различных национальностей. Получился самый крупный на данный момент каталог таких последовательностей, характерных для человека.

  • Фармакология, драг-дизайн. В попытке создать наиболее эффективный и вместе с тем наименее опасный анальгетик-опиоид ученые продумали стратегию эффективного получения лекарств, служащих самым разнообразным целям. Суммарно исследователи проанализировали (на компьютере) структуру 3 миллионов потенциальных анальгетиков и нашли наилучшего кандидата — вещество под кодовым названием PZM21. — Structure-based discovery of opioid analgesics with reduced side effects, Drug discovery: Designing the ideal opioid.
  • Эволюция, молекулярка. И все-таки «предками» пальцев наземных позвоночных были лучи в составе плавников. Это подтвердили исследования генов hox у рыбки Danio rerio. Каким новомодным молекулярно-биологическим методом они проводились, догадайтесь сами. — Digits and fin rays share common developmental histories, Evolutionary biology: Fin to limb within our grasp.
  • Вирусология, генетика. Разнообразие всех вирусов планеты (глобальный виром) не так-то просто проанализировать, ведь вирусы все время меняются и перемещаются. Тем не менее команда калифорнийских ученых взялась за тяжелую работу и собрала более 5 терабайтов данных о последовательностях нуклеиновых кислот этих объектов. Получилось 125 000 различных «частичных» геномов вирусов. Судя по всему, спектр организмов, которые вирусы способны заражать, едва ли не вдвое больше известного. — Uncovering Earth’s virome.
  • Экология. Мы знаем, что чем больше разнообразие видов в экосистеме, тем более она устойчива. Небольшое уточнение к этой информации: хорошо бы, чтобы биоразнообразие было значительным на всех трофических уровнях, — грубо говоря, и среди хищников, и среди травоядных, и среди тех, кто вырабатывает перегной. Это не менее важно, чем нормальные абиотические условия. — Biodiversity at multiple trophic levels is needed for ecosystem multifunctionality.
  • Рак. Когда опухоль становится настолько большой, что ей перестает хватать кислорода, содержание кислорода внутри ее клеток снижается. Это, оказывается, вызывает изменение работы ферментов из группы TET (ten-eleven translocation). Эти ферменты регулируют метилирование ДНК. Из-за нехватки кислорода TET начинают функционировать так, что многие участки ДНК клеток опухоли становятся гиперметилированными, из-за чего экспрессия генов на этих участках нарушается. — Tumour hypoxia causes DNA hypermethylation by reducing TET activity, Cancer: Suffocation of gene expression.
  • Физиология. Животные определяют температуру с помощью ионных каналов нескольких типов. Некоторые из них «настроены» на жару, другие — на холод. Такие каналы встроены в мембрану термочувствительных нейронов. Однако оказалось, что у одной группы подобных нейронов в мембране нет известных науке термочувствительных каналов. Так и был открыт новый термочувствительный ионный канал — TRPM2. Он обеспечивает мышам реакцию на тепло — объекты еще недостаточно горячие, чтобы вызывать боль. — The TRPM2 ion channel is required for sensitivity to warmth.

Science #353 (6301) + онлайны: CRISPR как видеокамера, сокращенный генетический код, тепло зебровых амадин

  • Молекулярка, методы. CRISPR можно использовать для записи важных событий, происходящих внутри клетки — фактически, биографии последней. Запись производится в ДНК. Специально спроектированная РНК наводит фермент Cas9 на участок, который и кодирует саму эту РНК. В результате в ДНК появляются «метки», свидетельствующие о появлении неких мутаций. Чем больше мутаций, тем больше меток. Пока метод протестировали на клетках мышей. — Continuous genetic recording with self-targeting CRISPR-Cas in human cells.
  • Вирусология, физиология. Ряд норовирусов вызывают гастроэнтерит. Выяснилось, что эти организмы прикрепляются к клеткам кишечника за счет взаимодействия с одним из их белков — CD300lf. Фактически он служит рецептором для норовируса. По крайней мере, об этом свидетельствует его кристаллическая структура. — Discovery of a proteinaceous cellular receptor for a norovirus.
  • Вирусология, иммунология, ВИЧ. Нейтрализующие антитела широкого спектра действия защитили самок макак-резусов от воздействия гибридного вируса иммунодефицита SHIV, сочетающего в себе черты ВИЧ и вируса иммунодефицита обезьян. При этом далекие от места проникновения ткани очищаются от вируса. — Antibody-mediated protection against SHIV challenge includes systemic clearance of distal virus.
  • Молекулярка. Еще в школе рассказывают, что кодонов в генетическом коде больше (их 64), чем аминокислот (их 20). Стало быть, некоторые кодоны можно удалить из кода. Именно это и сделали американские биологи. Они убрали два кодона для лейцина, два — для аргинина, два — для серина и стоп-кодон UAG. В 90% случаев с бактериями, «выращенными» на таком генетическом коде, все было нормально. — Design, synthesis, and testing toward a 57-codon genome, Mission possible: Rewriting the genetic code.
  • Геномика, протеомика. Состав генома мало что говорит о количестве различных РНК в клетке, а сами эти РНК (транскриптом) не указывают на то, сколько белков клетка производит и каких. Так что сведения о геноме, транскриптоме и протеоме нужно как-то соотносить друг с другом. Такое соотношение попробовали определить на примере кукурузы. — Integration of omic networks in a developmental atlas of maize.
  • Биология развития, этология. Зебровые амадины при высиживании птенцов издают звуковые сигналы, когда температура воздуха становится выше 26°C. После вылупления птенцы, слушавшие такие сигналы еще в яйце, ведут себя не так, как прочие представители того же вида. Интересная находка в условиях глобального потепления. — Prenatal acoustic communication programs offspring for high posthatching temperatures in a songbird.
  • Генетика. Экспрессия генов, связанных с предрасположенностью к заболеванию коронарных артерий, у людей из группы риска меняется не во всех тканях, а только в тех, что непосредственно связаны с этими самыми артериями. — Cardiometabolic risk loci share downstream cis- and trans-gene regulation across tissues and diseases.

Автор: Ястребова Светлана.

Число просмотров: 418.

Вернуться в раздел «Новости»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.