Часть 1:
генетический мозаицизм, некодирующие РНК и суперспособности экстремофилов

Науки о Земле

• Изучение кратеров. В новом обзоре рассказывается о том, что на настоящий момент времени известно про кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан, который, по некоторым предположениям, является причиной вымирания динозавров около 66 миллионов лет назад. Изучение этого кратера позволило лучше понять то, как такие большие кратеры образовываются, а также какие последствия это несет для нашей планеты и экосистемы. — The Chicxulub impact and its environmental consequences.
• Вулканизм и экосистема. Массовое пермское вымирание привело к исчезновению, по разным оценкам, 81–94% видов обитателей морей и 70% семейств наземных позвоночных. В общем, тогда жилось не совсем хорошо. В обзоре обсуждается, насколько на вымирание могла повлиять деятельность вулканов (так называемый трапповый магматизм) и что вообще происходило в то время с экосистемой. — Environmental crises at the Permian–Triassic mass extinction, «Биомолекула»: «Николай Короновский: „Земля. Метеориты, вулканы, землетрясения“» (рецензия на книгу).
• Дельты рек. Интереснейшей теме — дельтам рек, впадающих в арктические моря — посвящен новый обзор. В нем обсуждается морфодинамика дельт, влияние изменения климата на них, а также их отличительные черты. — Ice-dominated Arctic deltas.
• Засуха. В результате засух погибают древесные растения. В обзоре рассказывается о том, что именно ведет к их гибели, в деталях и подробностях. — Mechanisms of woody-plant mortality under rising drought, CO2 and vapour pressure deficit, «Биомолекула»: «Лекарству от голода — средство от засухи».

Экология

• Арктические загрязнения. Пластиком как источником загрязнения окружающей среды уже никого не удивить. Этот материал уже давно добрался до таких с виду отдаленных мест, как Арктика и даже морское дно в Арктике. То есть там, где видимой деятельности человека нет, все равно можно найти пластик. В обзоре рассказывается о том, каковы источники загрязнения пластиком в Арктике, как он накапливается и каковы последствия этого загрязнения. — Plastic pollution in the Arctic, «Биомолекула»: «Пластисфера: невидимый мир».
• Ртуть в Арктике. А в этой работе поднимается вопрос о ртути как признаке антропогенной деятельности человека, в особенности — относительно ее накопления в Арктике. Авторы обсуждают, сколько ртути уже накопилось и продолжает накапливаться в Арктике, как именно и где она попадает в экосистему, как это зависит от сезонности. Добавьте сюда общее потепление в Арктике — и станет очевиден большой вопрос, который поднимает этот обзор. — Arctic mercury cycling.
• Фосфатные загрязнения. Соединения с органическими фосфатами (конкретно — organophosphate esters, OPEs) активно используются в качестве стабилизаторов пластмасс, антипиренов. С этим связано увеличение их встречаемости в окружающей среде, но пока известны не все потенциальные последствия их влияния. В обзоре поднимается вопрос загрязнения среды данными соединениями, возможные последствия для биогеохимического цикла, а также их влияние на здоровье экосистемы. — Organophosphate ester pollution in the oceans.

Эпидемиология и медицина

• COVID-19. Подробно о патогенезе SARS-CoV-2, взаимодействии вируса с клетками хозяина, работе иммунной системы говорится в новом обзоре, где авторы подробнее останавливаются на развитии острого респираторного дистресс-синдрома на фоне заболевания коронавирусом. — SARS-CoV-2 pathogenesis, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.
• Профилактика пандемии. Авторы данного обзора поставили своей целью предотвратить возможную следующую пандемию. Да, именно так — масштабно и амбициозно. Для этого ученые собрали информацию о коронавирусах в мышах, их взаимодействии с ними на различных уровнях (молекулярном, популяционном и так далее), а также обсудили распространение коронавирусов между летучими мышами и разными видами, и многое другое. — Ecology, evolution and spillover of coronaviruses from bats, «Биомолекула»: «Уроки толерантности от летучей мыши: как ужиться с полчищем смертоносных вирусов».
• Антибиотикорезистентность. В обзоре поднимается важная тема — устойчивость к антибиотикам. Об этом сказано уже многое, но эта тема продолжает оставаться актуальной и напрямую влияет на лечение пациентов. В новой работе рассказывается о роли окружающей среды на возникновение и эволюцию устойчивости к антибиотикам у микроорганизмов, о передаче этих признаков между ними. Авторы обсуждают риски, их зависимость от общей ситуации в регионе, предлагают варианты для того, что замедлить эволюцию резистентности. — Antibiotic resistance in the environment, «Биомолекула»: «Антибиотики и антибиотикорезистентность: от древности до наших дней», «Антибиотикорезистентность: How to make antibiotics great again*?».
• Распространение инфекций. Глобальные изменения в нашем мире, среди которых и изменение климата, и урбанизация, и активные путешествия людей по всей планете, и торговля — всё это влияет на распространение инфекционных заболеваний. Но как? В этом обзоре дан ответ. — Infectious disease in an era of global change.
• Сахарный диабет. Сахарный диабет второго типа прежде считался редким заболеванием на территориях Африки, расположенных к югу от пустыни Сахара. Но ныне это заболевание распространено и там. Проблеме увеличения числа людей с диабетом, диагностике и лечению, планам лечения и необходимому для всего этого финансированию и посвящен обзор. — Type 2 diabetes mellitus in sub-Saharan Africa: challenges and opportunities, «Биомолекула»: «Кардиопротекция при сахарном диабете».

Генетика

• Генетический мозацицизм в мозге. Существует понятие — генетический мозаицизм. Оно является результатом того, что в геноме живых существ, например, человека, накапливаются соматические мутации. Эти мутации накапливаются на протяжении всей жизни организма по большей части из-за ошибок при репликации и репарации. Благодаря тому, что развиваются новые технологии секвенирования, а именно — секвенирование единичных клеток, становится возможным анализировать генетический мозаицизм в каждой отдельной клетке. Интересно использовать данный подход для изучения мозга. С одной стороны, это позволяет реконструировать клональные линии клеток в мозге. С другой стороны, можно посмотреть на то, что происходит в нем в плане мутаций, как и с какой скоростью изменяются различные структурные части. В обзоре обсуждается генетический мозаицизм и его последствия для развития мозга и при заболеваниях. — Genetic mosaicism in the human brain: from lineage tracing to neuropsychiatric disorders, «Биомолекула»: «Геномная головоломка: открой в себе мозаика».
• Нейродегенеративные заболевания. Увеличение числа копийности повторов CGG в некодирующей части генома приводит к развитию различных нейродегенеративных заболеваний, сходных в своем проявлении в фенотипе. Но понимание того, почему это происходит, начало формироваться только в последние несколько лет. В этом исследовании собрана информация, которая накопилась за последнее время, а также обсуждаются потенциальные механизмы, которые влекут за собой развитие заболеваний. Авторы обсуждают будущее, которое стоит за изучением этих повторов, в том числе при лечении заболеваний. — Neurodegenerative diseases associated with non-coding CGG tandem repeat expansions, «Биомолекула»: «Повтор, еще повтор!».
• Анеуплоидия. Если вам было интересно прочитать об анеуплоидии (и не из учебника), то этот обзор — прекрасный шанс для вас. В нем рассказывается о новых исследованиях, которые расширили понимание причин возникновения анеуплоидии, почему она может быть не только вредной, но и порой полезной. Всё это вместе позволяет взглянуть на роль анеуплоидии в эволюции генома. — Effects of aneuploidy on cell behaviour and function, «Биомолекула»: «Неинвазивная диагностика анеуплоидий у плода: от идеи к продукту».
• Гетерогенность клеток при лейкозе. Множественная миелома считается довольно редким заболеванием и представляет собой одну из форм хронического лимфобластного лейкоза. Этому заболеванию присуща клональная генетическая гетерогенность, которую удобно изучать с использованием методов секвенирования единичных клеток. В обзоре обсуждается прогресс в исследовании гетерогенности благодаря данному методу, а также то, как это помогает в ранней диагностике, определении рисков и выборе стратегии лечения. — Single-cell profiling of tumour evolution in multiple myeloma — opportunities for precision medicine, «Биомолекула»: «Успех в борьбе с лейкозом: на шаг ближе к клиническому применению геномного редактирования».
• Инструменты для анализа геномов. «Наконец-то биоинформатика! Хотя бы один обзор!», — скажете вы, и будете правы. В новой работе авторы представили обзор популярных инструментов, которые используются при анализе геномов. Они объясняют, благодаря чему возможно искать точечные мутации, находить изменения в числе копий, а также различные структурные вариации, так называемые «мутационные подписи» в геномах. — Computational analysis of cancer genome sequencing data, «Биомолекула»: «12 методов в картинках: „сухая“ биология».
• Протеогеномика использует данные масс-спектрометрии вместе с другими данными — геномными, эпигеномными, транскриптомными. В контексте изучения заболеваний это позволяет лучше понять развитие заболевания, сделать различные прогностические предположения, назначить лечение. В данном обзоре рассматриваются достижения в протеогеномике касательно анализа различных видов онкологических заболеваний. — Cancer proteogenomics: current impact and future prospects, «Биомолекула»: «12 методов в картинках: протеомика».
• Полигенные заблевания. Данный обзор посвящен внедрению в клиническую медицину полигенных оценок риска развития заболеваний. Авторы останавливаются на использовании этих параметров для скрининга ишемической болезни сердца. — Clinical utility of polygenic risk scores for coronary artery disease.
• Длинные некодирующие РНК пока что не полностью изучены и известны, поэтому так важно — и так интересно — изучать их функциональные роли. Особенно если в экспериментах в качестве модельных объектов используются генетически модифицированные мыши. — From genotype to phenotype: genetics of mammalian long non-coding RNAs in vivo, «Биомолекула»: «Длинные некодирующие РНК бактерий», «Кодирующие некодирующие РНК».
• Причины мочекаменной болезни. Известно около 35 генов, мутации в которых приводят к мочекаменной болезни. Тем не менее, на развитие заболевания влияет не только генетическая компонента, но и окружающая среда, питание и другие аспекты. Авторы обсуждают известные причины развития этого заболевания, а также возможность генетического анализа в персонализированной медицине. — The genetics of kidney stone disease and nephrocalcinosis.

Молекулярная биология

• Перекрывание генов — явление, при котором, разные рамки считывания перекрываются и как бы наслаиваются друг на друга (смотрите подробнее на рисунке ниже). В обзоре рассказывается о том, как создавать более надежные синтетические штаммы и различные генетические конструкции с учитетом перекрывания генов. — Overlapping genes in natural and engineered genomes.
• microRNA, siRNA, piRNA и другие небольшие РНК обладают важной ролью в межклеточной коммуникации. О том, как это устроено у растений и животных, говорится в обзоре. Авторы обсуждают неясные моменты в передаче РНК между организмами, которые до сих пор остаются спорными. — Plant and animal small RNA communications between cells and organisms, «Биомолекула»: «Обо всех РНК на свете, больших и малых», «МикроРНК — чем дальше в лес, тем больше дров».
• Кольцевые РНК играют роль в развитии онкологических заболеваний, и здесь собрана информация относительно современного понимания их функционирования. Кроме того, в обзоре обсуждается клинический потенциал кольцевых РНК в качестве биомаркеров и лекарственных мишеней при лечении онкологии. — The emerging roles of circRNAs in cancer and oncology, «Биомолекула»: «Власть колец: всемогущие кольцевые РНК».
• Бесплодие. В данном обзоре обсуждаются причины, которые связаны с бесплодием у человека. Начав перечислять все эти причины в одной аннотации, мы рискуем превратить ее в обзор — поэтому ограничимся совсем небольшим описанием. — Environmental factors in declining human fertility, «Биомолекула»: «Прорыв в лечении бесплодия».
• Эпигенетические метки не существуют независимо друг от друга, а взаимодействуют между собой. Это взаимодействие сложное, и в данном обзоре на него решили взглянуть в контексте метилирования гистонов и ДНК в процессе развития млекопитающих (мыши и человека). — Interplay between chromatin marks in development and disease, «Биомолекула»: «Эпигенетика» (спецпроект).
• Двуцепочечные РНК распознаются в клетке как чужие, что запускает иммунный ответ. Но при нарушении некоторых клеточных процессов клетки позвоночных животных могут начать накапливать свои собственные двуцепочечные РНК. В результате происходит активация иммунитета на свои РНК, будто бы они поступили извне. В данном обзоре обсуждается, как эти РНК могут начать накапливаться, как клетки на них реагируют и как можно это использовать. — Cellular origins of dsRNA, their recognition and consequences, «Биомолекула»: «Двухцепочечная РНК защищает трансгенные растения только от нежелательных насекомых».
• CRISPR. В данном обзоре рассказывается о прогрессе в применении инструментов CRISPR для изучения онкологических заболеваний. — CRISPR in cancer biology and therapy, «Биомолекула»: CRISPR/​CAS.
• Митохондриальный геном. О технологиях редактирования митохондриального генома, в том числе для лечения наследственных митохондриальных заболеваний, рассказывается в данном обзоре. — The potential of mitochondrial genome engineering.
• Горизонтальный перенос генов. Продолжают публиковать обзоры, в которых рассказывается про горизонтальный перенос генов. К этой теме хочется относиться очень скептично, ведь о данном процессе уже много чего известно; более того, каждые 2–3 месяца публикуется по 2–3 обзора о горизонтальном переносе. Тем не менее, мы включили данный обзор в весенний дайджест. В работе рассказывается о механизмах, благодаря которым может происходить горизонтальный перенос генов, о его влиянии на генетическое разнообразие (включая информациею о selective sweeps), о том, как перенос можно детектировать биоинформатическими методами. — Horizontal gene transfer and adaptive evolution in bacteria, «Биомолекула»: «Мобильные генетические элементы прокариот: стратификация „общества“ бродяжек и домоседов», «Как составлялся геном эукариот: эндосимбиоз VS. непрерывный горизонтальный перенос».
• Половые хромосомы. Инактивация Х-хромосомы — это эпигенетический механизм, который обеспечивает компенсацию дозы X-хромосомы между клетками самок, у которых их две, и самцов, у которых одна X хромосома. В данном обзоре обсуждаются различные уровни регуляции процесса инактивации — как во время развития эмбриона, так и во взрослом состоянии. — Gene regulation in time and space during X-chromosome inactivation, «Биомолекула»: «Половая жизнь хроматина».

Микробиология

• Экстремофилы. Организмы-экстремофилы населяют различные места нашей планеты, которые экстремальны по своим условиям для живых организмов — например, сильно соленые, сильно горячие, а также содержащие такие концентрации элементов, которые обычно смертельны для живых существ. В новом обзоре рассказали о таких организмах (бактериях и археях), об их эволюции, разнообразии и их «суперспособностях». — Microbial diversity in extreme environments, «Биомолекула»: «Экстрим в природе».

Часть 2:
разработка лекарств от рака, защита от атеросклероза и роль музыки в обучении

Рак, курение

• Опасность бездымного табака. Смертельная смесь из никотиновой зависимости и воздействия канцерогенов — это то, что из себя представляют табачные изделия, которые по-прежнему являются причиной ежегодной семерти миллионов во всем мире. Авторы статьи утверждают, что если табак бездымный, безопасней он не становится. При употреблении таких «изделий» в организм все равно попадает множество канцерогенов, в том числе специфический для табака нитрозамин N’-нитрозонорникотина. Последний является причиной часто встречающихся видов рака ротовой полости, наблюдаемых, в частности, в странах Юго-Восточной Азии. Воздействие канцерогенов и токсикантов на потребителей бездымного табака и курильщиков теперь можно контролировать с помощью биомаркеров в моче и ДНК-аддуктов, что помогает выявить лиц с самым высоким риском развития рака. Эти меры вкупе с регулированием уровней канцерогенов, токсикантов и никотина в табачных изделиях могут быть действенным способом предотвращения рака. — Smokeless tobacco and cigarette smoking: chemical mechanisms and cancer prevention, «Биомолекула»: «Не хотим никотин, или кратко и ёмко о курении».

Неврология

• Терапия болезни Альцгеймера. Психоз является распространенным и мучительным симптомом у людей с болезнью Альцгеймера, и существует мало безопасных и эффективных способов его лечения. Однако новые подходы к оценке симптомов и лечению заболевания начинают продвигать эту область вперед. В первую очередь, это раннее выявление симптомов у пожилых людей — даже до развития деменции. В обзоре освещаются последние открытия в области геномики, нейровизуализации и нейробиологии, которые информируют о подходах к разработке и перепрофилированию лекарств. Обсуждаются современные варианты фармакологического и немедикаментозного лечения с акцентом на безопасность и адресность. Авторы также анализируют данные испытаний пимавансерина, нового препарата, который обещает лечение психозов у людей с деменцией, и обсуждают существующие препараты, которые могут быть полезны, но нуждаются в дальнейшем изучении, такие как эсциталопрам, литий, ингибиторы холинэстеразы и витамин D. — Psychosis in Alzheimer disease — mechanisms, genetics and therapeutic opportunities, «Биомолекула»: «На руинах памяти: настоящее и будущее болезни Альцгеймера».
• Диагностика черепно-мозговой травмы. Клиницисты остро нуждаются в биомаркерах заболеваний головного и спинного мозга, которые можно обнаружить в образце крови пациента. Внедрение высокочувствительных иммуноанализов привело к быстрому прогрессу в данной области. В 2018 году FDA одобрило анализ крови для клинического выявления биомаркёров при оценке легкой черепно-мозговой травмы (ЧМТ). Тест измеряет уровни астроцитарного глиального фибриллярного кислого белка промежуточных филаментов (GFAP) и нейроаксонального маркера убиквитинкарбоксиконцевой гидролазы L1. При ЧМТ уровни GFAP в крови коррелируют с клинической тяжестью и степенью внутричерепной патологии. Имеющиеся данные также указывают на то, что уровни GFAP в крови могут отражать прогрессирование рассеянного склероза. Растущее количество данных свидетельствует о том, что уровни GFAP в крови можно использовать для обнаружения даже незначительных повреждений ЦНС. Об этом и о том, как измерение уровня GFAP в крови может помочь ускоренной диагностике, вы узнаете из систематического обзора. — Blood GFAP as an emerging biomarker in brain and spinal cord disorders.
• Когнитивные нарушения при раке. Статистика неумолима — у каждого третьего в течение жизни будет диагностирован рак. Заболеваемость раком растет, но и выживаемость при наиболее распространенных его видах становится выше. Однако большое количество исследований показывает, что методы лечения рака связаны с когнитивными нарушениями у пациентов. Авторы обзора в основном сосредоточились на когнитивных нарушениях, связанных с химиотерапией, но уделили внимание и иммунотерапии, применение которой значительно расширилось в последние десятилетия. В обзоре подводятся итоги достигнутого в этой области и обсуждаются шаги, которые необходимо предпринять для ускорения исследований биологических причин, лежащих в основе снижения когнитивных функций после химиотерапии и иммунотерапии, а также для разработки восстановительных и профилактических вмешательств. Авторы также предоставляют рекомендации клиницистам о том, как лучше всего помочь пациентам, которые в настоящее время испытывают когнитивные нарушения. — Cognitive adverse effects of chemotherapy and immunotherapy: are interventions within reach?, «Биомолекула»: «На пути к безопасной химиотерапии», «Рак и его команда. Борьба во имя иммунотерапии».
• Цитопротекторная терапия при ишемии. Более чем сорокалетние попытки разработать методы лечения, защищающие нейроны и другие клетки головного мозга от последствий ишемии не увенчались успехом. Однако появление тромболитических агентов и эндоваскулярной тромбэктомии ознаменовало начало новой эры лечения ишемического инсульта, когда стала широко доступна высокоэффективная реперфузионная терапия. В этом контексте стоит снова обратиться к цитопротекторному лечению, что и сделали авторы обзора. В своей работе они наметили цели цитопротекторной терапии и высказали соображения относительно будущей разработки лекарств, уделив особое внимание недавнему клиническому исследованию неринетида — это лекарство на сегодняшний день дало наиболее многообещающие результаты. Авторы рассмотрели новые клинические испытания, чтобы оценить, могут ли цитопротекторные препараты замедлять рост инфаркта до реперфузии и/или улучшать последствия реперфузии — например, геморрагическую трансформацию. Также они подчеркивают, что усовершенствованная визуализация мозга поможет выявлять пациентов с подлежащей спасению ишемической тканью, которые с большей вероятностью получат пользу от цитопротекторной терапии. — Pharmacological brain cytoprotection in acute ischaemic stroke — renewed hope in the reperfusion era.
• Томография сетчатки для дианостики болезни Паркинсона. Как известно, развитию паркинсонизма предшествует длительная продромальная фаза, и к моменту постановки первоначального диагноза уже более 50% дофаминергических нейронов черной субстанции могут быть утрачены. Таким образом, ранняя диагностика и мониторинг прогрессирования заболевания имеют критическое значение для терапии паркинсонизма. К сожалению, существующие методы нейровизуализации имеют недостатки, к тому же не подходят для идентификации нетипичных паркинсонических синдромов. Авторы обзора предлагают использовать сетчатку в качестве новой мишени для визуализации из-за ее патологического поражения на ранних стадиях болезни Паркинсона. Оптическая когерентная томография сетчатки (ОКТ) — неинвазивный метод визуализации структурных изменений сетчатки — вкупе с визуализацией черной субстанции может стать многообещающим инструментом для ранней диагностики болезни Паркинсона. — Multimodal brain and retinal imaging of dopaminergic degeneration in Parkinson disease, «Биомолекула»: «Болезнь Паркинсона: что изучать? как изучать?».
• Терапия глиобластомы после операции. Несмотря на достижения в нейрохирургии, химиотерапии и лучевой терапии, глиобластома остается одной из наиболее устойчивых к терапии злокачественных опухолей ЦНС и неизбежно рецидивирует. Большинство рецидивов возникает в полости резекции или рядом с ней — обычно в области, получившей наибольшую дозу облучения. В обзоре обсуждаются последние разработки в области локальной терапии глиобластомы, уделяя особое внимание недавним доклиническим и клиническим испытаниям. Подходы, которые обсуждают авторы, включают новые интраоперационные методы, различные виды обработки хирургической полости, стереотаксические инъекции непосредственно в опухоль и новые разработки в области доставки с усилением конвекции (это когда терапевтический агент вводится под бóльшим давлением и распространяется на бóльшей площади). — Advances in local therapy for glioblastoma — taking the fight to the tumour, «Биомолекула»: «Маленькие пузырьки и большие проблемы: роль экзосом в раковом метастазировании».

Кардиология

• Атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания. Аполипопротеины являются важными структурными компонентами липопротеинов плазмы, влияющими на биологию сосудов и патофизиологию атеросклероза. В фундаментальном обзоре обсуждаются механизмы, с помощью которых клинически важные аполипопротеины (например В-100, В-48, А-I, С-II, С-III и другие) регулируют метаболизм липопротеинов и тем самым влияют на биологию сосудов и атеросклеротические заболевания. В обзоре подчеркнуты достижения в понимании биологии аполипопротеинов и их превращении в терапевтические средства для снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний. — Apolipoproteins in vascular biology and atherosclerotic disease, «Биомолекула»: «Лечебный аферез против аферы холестерина и его подельников».
• Наночастицы для выявления атеросклеротических бляшек. Макрофаги играют ключевую роль в прогрессировании атеросклероза, поэтому патологические процессы, связанные с макрофагами, являются важными мишенями как для диагностической визуализации, так и для новых методов лечения атеросклероза. Авторы обзора освещают усилия последних двух десятилетий по разработке методов визуализации и терапевтического воздействия на макрофаги в атеросклеротических бляшках с использованием наночастиц. В обзоре рассматриваются последние достижения в области методов визуализации на основе наночастиц, которые могут специально нацеливаться на макрофаги. Новая методика позволяет выявлять развитые атеросклеротических бляшек и оценивать терапевтическую эффективность медицинских вмешательств. Кроме того, авторы предлагают новые взгляды на то, как наночастицы, нацеленные на макрофаги, могут доставлять широкий спектр лекарств в атеросклеротические бляшки. — Macrophage-targeted nanomedicine for the diagnosis and treatment of atherosclerosis, «Биомолекула»: «Не доверяйте рекламе, или Потенциальная связь метаболизма L-карнитина и развития атеросклероза».

Разработка лекарств

• Прицельная деградация белка (targeted protein degradation, TPD) — это новый терапевтический метод, позволяющий воздействовать на патогенные белки, на которые традиционно было очень сложно воздействовать с помощью обычных малых молекул. Прошло 20 лет с тех пор, как впервые сообщили о концепции химерной молекулы, нацеленной на протеолиз (proteolysis-targeting chimera, PROTAC) с использованием убиквитин-протеасомной системы для деградации целевого белка. За это время TPD переместилась из академических кругов в промышленность, где многочисленные компании развернули программы доклинических и ранних клинических испытаний. В 2020 году были получены клинические доказательства антиопухолевой эффективности PROTAC, что дало области TPD новый импульс. Итоги первых двух десятилетий после открытия PROTAC и оценка текущей ситуации обсуждаются в обзоре. Авторы определяют классы мишеней, для которых TPD наиболее подходит, а также расширение использования убиквитинлигаз для обеспечения прецизионной медицины и расширение сферы применения за пределы онкологии. — PROTAC targeted protein degraders: the past is prologue, «Биомолекула»: «Голодные химеры: направленный протеолиз в качестве лекарства».
• Лекарства от ожирения. За последние полвека был достигнут огромный прогресс в лечении заболеваний, тесно связанных с избыточной массой тела, таких как гипертония, диабет у взрослых и повышенный уровень холестерина. Чего нельзя сказать о самом ожирении. Оно оказалось в значительной степени устойчивым к терапии, а лекарства против ожирения (anti-obesity medications, АОМ) часто обладают недостаточной эффективностью и сомнительной безопасностью. В обзоре представлена история развития AOM, уделено особое внимание извлеченным урокам и существующим препятствиям. Как утверждают авторы обзора, недавние достижения, в том числе более глубокое понимание молекулярной связи между кишечником и мозгом, вдохновляют на поиск АОМ следующего поколения, которые, по-видимому, способны безопасно достичь значительной и устойчивой потери массы тела. — Anti-obesity drug discovery: advances and challenges, «Биомолекула»: «Коварная стройность и безопасная полнота: метаболический синдром и сахарный диабет вне обычных границ индекса массы тела».
• Прицельное лечение депрессивных расстройств. За последние два десятилетия появились убедительные доказательства того, что иммунные механизмы могут способствовать патогенезу большого депрессивного расстройства (major depressive disorder, MDD) и что препараты, нацеленные на первичные иммунные цели, могут улучшать симптомы депрессии. Пациенты с MDD гетерогенны в отношении симптомов, реакции на лечение и биологических коррелятов, поэтому вычленение отдельных групп пациентов на основе биологических маркеров могло бы повысить эффективность терапии. Например, пациенты с MDD, у которых повышены провоспалительные биомаркеры, с меньшей вероятностью реагируют на обычные антидепрессанты, однако новые иммунотерапевтические средства потенциально могут им помочь. В обзоре описывается основа для разработки лекарств, нацеленных на новый подтип пациентов с MDD и рассматривается текущее состояние разработки нейроиммунных препаратов для лечения расстройств настроения. Авторы обсуждают доказательства роли иммунных механизмов в патогенезе депрессии, а также возможные мишени, данные о биомаркерах, биологические и фенотипические стратегии отбора пациентов, результаты рандомизированных контролируемых исследований. — Immune targets for therapeutic development in depression: towards precision medicine, «Биомолекула»: «Взаимодействие нервной и иммунной систем: предпосылки новой терапии».

Нейронаука

• Нейроиммунная защита против патогенов. Двусторонняя связь между периферической нервной и иммунной системами является важной частью эффективного, сбалансированного ответа млекопитающих на вторжение патогенов, повреждение тканей и воспалительные стимулы. Авторы обзора рассматривают, как соматосенсорные и вегетативные нейроны регулируют иммунные клеточные реакции в барьерных тканях и в периферических органах. Иммунные клетки экспрессируют рецепторы нейрональных медиаторов, включая нейропептиды и нейротрансмиттеры, что позволяет нейронам влиять на их функцию при острых и хронических воспалительных заболеваниях. Различные подмножества периферических сенсорных, симпатических, парасимпатических и энтеральных нейронов способны передавать сигналы иммунным клеткам для модуляции их клеточных функций. Из обзора вы узнаете о недавних исследованиях, определивших молекулярные механизмы, с помощью которых нейроиммунная передача сигналов опосредует тканевый гомеостаз и патологию. По мнению авторов обзора, понимание нейронных схем, регулирующих иммунные реакции, может предложить новые цели для лечения широкого спектра заболеваний. — Somatosensory and autonomic neuronal regulation of the immune response.
• Взаимодействие рецепторов для передачи сигналов. Нейроны центральной нервной системы взаимодействуют посредством быстрой синаптической передачи, опосредованной рецепторами в виде лиганд-зависимых ионных каналов (LGIC), и более медленной нейромодуляции, опосредованной рецепторами, связанными с G-белком (GPCR). Эти рецепторы влияют на многие функции нейронов, включая пресинаптическое высвобождение нейротрансмиттеров. Пресинаптическая активация LGIC и GPCR локально высвобождаемыми нейротрансмиттерами влияет на нейронную коммуникацию таким образом, что модифицирует эффекты потенциалов действия на телах нейронов. Хотя о пресинаптических рецепторах и механизмах их действия уже многое известно — и гораздо меньше известно о том, когда и где действие этих рецепторов изменяет высвобождение медиатора, особенно in vivo. В обзоре основное внимание уделяется новым доказательствам важного действия локальных пресинаптических рецепторов и идеям для будущих исследований в этой области. — Local modulation by presynaptic receptors controls neuronal communication and behaviour, «Биомолекула»: «Аллостерические регуляторы GPCR: ключи от всех замков».
• Болезнь Стивена Хокинга. Вероятно, вы нечасто слышите про боковой амиотрофический склероз (БАС) и плохо представляете это заболевание. Вспомните Стивена Хокинга. Всё, теперь вы представляете, что такое БАС. Хотя большинство случаев этого заболевания считаются спорадическими, существующие животные модели БАС основаны на генетических мутациях, выявленных в семейных случаях. За последнее десятилетие количество генов, связанных с БАС, резко возросло, и с каждым новым генетическим вариантом возникает потребность в разработке соответствующих животных моделей. Модели грызунов имеют особое значение, поскольку они позволяют изучать БАС в контексте живых млекопитающих с сопоставимой ЦНС. Такие модели не только помогают проверить патогенность новых мутаций, но также дают критическое представление о механизмах заболевания и имеют решающее значение для тестирования новых терапевтических средств. Обо всем спектре моделей грызунов с БАС, разработанных на сегодняшний день, вы узнаете из обзора. — Modelling amyotrophic lateral sclerosis in rodents.
• Мониторинг нейротрансмиттеров и нейромодуляторов. Нейротрансмиттеры и нейромодуляторы играют широкий спектр ключевых ролей во всей нервной системе. Однако их динамику как в состоянии здоровья, так и при заболевании было сложно оценить из-за отсутствия инструментов отслеживания с высоким пространственно-временным разрешением in vivo. Таким образом, разработка платформы, которая обеспечивает минимально инвазивный, крупномасштабный и долгосрочный мониторинг нейротрансмиттеров и нейромодуляторов с высокой чувствительностью, высокой молекулярной специфичностью и высоким пространственно-временным разрешением, имеет важное значение. В обзоре рассматриваются методы, доступные для мониторинга динамики нейротрансмиттеров и нейромодуляторов, а также последние разработки в области генетически кодируемых флуоресцентных индикаторов. Эти исследования представляют многообещающие перспективы для будущей разработки и использования инструментов для мониторинга нейротрансмиттеров и нейромодуляторов. — Pushing the frontiers: tools for monitoring neurotransmitters and neuromodulators, «Биомолекула»: «Как происходит выделение нейромедиатора».
• Как музыка влияет на способность к прогнозированию. Музыка вездесуща, и во всех человеческих культурах это источник приятных переживаний, двигающий нас как физически, так и эмоционально. Известно, что обучение игре на музыке как формирует структуру мозга, так и меняет его функции. Обработка музыки в мозгу, а именно восприятие мелодии, гармонии и ритма традиционно изучалась как слуховой феномен с использованием парадигм пассивного слушания. Однако, слушая музыку, мы активно предсказываем, что может произойти дальше. Этот активный аспект привел к более полному пониманию обработки музыки с участием структур мозга, участвующих в действиях, эмоциях и обучении. Авторы обзора показывают, что восприятие музыки, действия, эмоции и обучение — все это зависит от фундаментальной способности человеческого мозга к прогнозированию в соответствии с моделью предиктивного кодирования музыки. В обзоре также объясняется, как модель восприятия музыки отдельными лицами может быть расширена для учета динамики и основных мозговых механизмов коллективного создания музыки. Эти недавние достижения проливают новый свет на то, что делает музыку значимой с нейробиологической точки зрения. — Music in the brain.

Психология

• Насколько универсально чтение на разных языках? Наверное, многим знакома идиома «китайская грамота», которая обозначает что-то в высшей мере запутанное и непонятное. Но барьер в восприятии восточноазиатских систем письма существует не только на бытовом уровне, ведь большинство теорий и моделей чтения основаны на результатах исследований алфавитных систем письма, таких как английский. Эта практика поднимает практический вопрос о том, можно ли распространить выводы, сделанные на основе алфавитных систем письма, на другие системы, такие как корейский или китайский, и более фундаментальный вопрос — об универсальности механизмов чтения. В обзоре многонациональный коллектив авторов обсуждает, как различные системы письма способствуют пониманию универсальных механизмов чтения. Авторы обзора приходят к выводу, что вычислительные модели, разработанные для чтения по алфавиту, не всегда могут учитывать чтение в других алфавитах. Они сходятся на том, что исследования неалфавитных систем письма полезны для понимания универсальных и специфичных для письменности механизмов чтения. — Universal and specific reading mechanisms across different writing systems.
• Что важно знать для поддержания счастливых отношений. Качество романтических отношений влияет на физическое и психическое здоровье. Однако поддерживать счастливые и здоровые отношения непросто; удовлетворенность отношениями со временем снижается, и разрыв отношений отнюдь не редкость. Это поднимает вопрос о том, какие факторы способствуют поддержанию или снижению удовлетворенности отношениями. В обзоре рассматриваются ключевые факторы — они относятся к перекрестным и лонгитюдным исследованиям. В частности, авторы описывают, как самооценка восприятия (субъективное восприятие себя, партнера или отношений), имплицитные оценки (автоматические оценки партнера, оцениваемые косвенно) и объективные показатели (демографические данные, жизненные события, коммуникативные модели и биологические показатели) соотносятся с удовлетворенностью отношениями. Этот синтез предполагает, что самооценка восприятия не всегда является самым надежным предиктором. Авторы считают: чтобы выяснить, почему одни отношения со временем процветают, а другие терпят неудачу, будущие исследования должны быть сосредоточены не только на самооценке восприятия, но и на имплицитных оценках, демографии, жизненных событиях, моделях общения и биологических факторах. — Factors that contribute to the maintenance or decline of relationship satisfaction.
• Теория психического (устоявшегося русского аналога термина theory of mind не существует) — это концептуальная способность человека понимать других людей как агентов, обладающих субъективными психическими состояниями, такими как убеждения, желания и намерения. Это основа чисто человеческих форм социального взаимодействия, которые необходимы для общения, сотрудничества и культуры. Из обзора вы узнаете современное состояние исследований возникновения и развития теории психического в раннем детстве, какие когнитивные, лингвистические, социальные и нейронные основы за этим стоят. Автор также дискутирует на предмет существования явных и неявных форм теории психического, которые могут развиваться независимо. — Foundations of theory of mind and its development in early childhood.

Гастроэнтерология и гепатология

• Усвоение лекарств через кишечник. Доставка лекарств через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) считается предпочтительным способом введения лекарств из-за его удобства для пациентов. Однако уникальные характеристики ЖКТ (такие как пищеварительная среда и ограничения транспорта через слизистую оболочку) ограничивают всасывание лекарств. В результате многие лекарства, в частности биопрепараты, до сих пор существуют только или преимущественно в инъекционной форме. В обзоре рассматриваются основы доставки лекарств через ЖКТ, обсуждаются общие принципы, в том числе проблемы, которые необходимо преодолеть для успешной разработки лекарств, и описываются уникальные особенности, которые необходимо учитывать для каждого отдела ЖКТ при разработке лекарственных форм для местного и системного применения. Также авторы обсуждают новые технологии, направленные на устранение остающихся препятствий для успешной доставки лекарств через ЖКТ. — Foundations of gastrointestinal-based drug delivery and future developments.
• Механосенсорика ЖКТ. Основной функцией кишечника является всасывание питательных веществ. Синхронизированная механическая деятельность лежит в основе почти всех его усилий. Координация механических действий зависит от восприятия механических сил в процессе, называемом механосенсорикой. Кишечник имеет ряд механосенсорных клеток, которые функционируют либо как специализированные механорецепторы, преобразующие механические раздражители в скоординированные физиологические реакции на органном уровне, либо как неспециализированные механосенсорные клетки, которые регулируют свои функции в зависимости от механического состояния окружающей их среды. Все основные типы клеток ЖКТ содержат субпопуляции, выполняющие роль специализированных механорецепторов: эпителий, гладкомышечные клетки, нейроны, иммунные клетки и др. Эти клетки настроены на физические свойства окружающей ткани, поэтому они могут отличать механические раздражители от исходного механического состояния. О том, что значит «чувствовать нутром», вы узнаете из обзора, в котором описываются механические факторы, имеющие значение для нормальной функции, а также молекулы, клетки и цепи, участвующие в механосенсорной чувствительности ЖКТ. — Gut feelings: mechanosensing in the gastrointestinal tract.

Материалы

• Выбросы углекислого газа. Материаловедение сыграло ключевую роль в снижении выбросов CO₂ в электроэнергетическом секторе за счет разработки технологий для производства возобновляемой энергии и ее высокоэффективного хранения. Однако за пределами энергетического сектора, в отраслях, связанных с производством материалов, остаются значительные выбросы парниковых газов. Проблеме снижения воздействия выбросов при производстве материалов уделено внимание в обзоре, где оценивается потенциал обезуглероживания в цементной, металлургической и химической промышленности — в том числе потенциал сокращения выбросов на входе в производство, в его процессе, а также путем изменения подхода дизайну самих продуктов. Также авторы обращаются к малоизученным областям исследований и намечают возможности по сокращению выбросов за счет использования инноваций на всех уровнях, буквально от атомов до строительных магазинов. — Innovations to decarbonize materials industries.
• Доставка лекарств в нервную систему. ЦНС — это «крепкий орешек» для фармакологов и клиницистов, поскольку система отграничена физиологическими барьерами, затрудняющими доставку большинства лекарств. Разработка биоматериалов, которые могли бы обходить или преодолевать эти барьеры, обеспечивая контролируемую доставку лекарств в ЦНС, стала бы настоящим прорывом. В обзоре авторы сначала исследуют влияние нормальной и патологической физиологии ЦНС на доставку лекарств в головной и спинной мозг, а затем обсуждают конструкции и материалы для доставки лекарств в ЦНС, которые вводят системно, непосредственно в ЦНС, интраназально или периферически посредством внутримышечных инъекций. Также авторы выделяют важные проблемы и возможности для разработки материалов для доставки лекарств в ЦНС и предполагают клиническое значение новых способов доставки. — Drug delivery to the central nervous system, «Биомолекула»: «Наночастицы — инструмент адресной доставки лекарств».

Молекулярная и клеточная биология

• Ацетилирование лизина является широко распространенной и универсальной посттрансляционной модификацией белков. Лизин-ацетилтрансферазы и лизиндеацетилазы катализируют добавление или удаление, соответственно, ацетильных групп как у гистоновых, так и у негистоновых белков. Ацетилирование гистонов и негистоновых белков влияет на множество клеточных и физиологических процессов, включая транскрипцию, фазовое разделение, аутофагию, митоз, дифференцировку и функцию нейронов. Активность лизин-ацетилтрансфераз и лизин-деацетилаз, в свою очередь, может регулироваться метаболическими состояниями, диетой и специфическими малыми молекулами. Недавно также было показано, что ацетилирование гистонов опосредует клеточную память. Обо всем этом вы подробно узнаете из обзора. — Modulation of cellular processes by histone and non-histone protein acetylation, «Биомолекула»: «Катится, катится к ДНК гистон».

Генетика

• Как повысить эффективность доставки лекарств. Генная терапия на основе РНК требует, чтобы терапевтическая РНК функционировала внутри клеток-мишеней, не вызывая нежелательных иммунных реакций. РНК можно переправлять в клетки с помощью невирусных систем доставки лекарств, которые избавлены от ограничений и недостатков вирусных векторов. Растущее число терапевтических классов РНК, их молекулярные механизмы действия и соображения относительно дизайна соответствующих платформ доставки приведены в обзоре. В частности, авторы описывают системы доставки лекарств на основе полимеров, липидов и конъюгатов, пассивно и активно нацеленные на определенные типы клеток. Также описывается путь от доклинических исследований доставки лекарств к клиническому применению, рассматриваются возможности повышения эффективности разработки новых систем доставки. — Drug delivery systems for RNA therapeutics, «Биомолекула»: «2D-почтальон: системы доставки лекарств на основе графена», «Наночастицы — инструмент адресной доставки лекарств».
• Хозяева и микробиота. Взаимодействия животных и микробиоты стали одной из центральных тем биологических наук из-за их актуальности для экоэволюционных процессов и прикладных вопросов в сельском хозяйстве и здравоохранении. Однако животные-хозяева и связанные с ними микробные сообщества до сих пор редко изучаются системным образом. Гологеномика, или комплексное изучение генетических особенностей эукариотического хозяина наряду с ассоциированными с ним микробами, становится осуществимым — но все еще недостаточно используемым подходом, который преодолевает это ограничение. Этой интересной области исследований посвящен обзор. — Disentangling host–microbiota complexity through hologenomics, «Биомолекула»: «Микробиом кишечника: мир внутри нас».

Часть 3:
ядерный транспорт, исследования микробиома и движение бактерий

Молекулярная и клеточная биология

• Раннее развитие зародыша. Говоря о регуляции раннего развития млекопитающих, мы обычно имеем в виду всевозможные транскрипционные факторы и воздействующие на них молекулярные сигналы. Но раннее развитие находится под контролем и совершенно других сил, а именно — механических. Авторы нового обзора, опубликованного в Nature Reviews Molecular Cell Biology, рассмотрели, что мы на данный момент знаем о влиянии механических сил на развитие зародыша и какие методы и подходы помогут нам углубить наши знания. — Mechanical regulation of early vertebrate embryogenesis.
• Молчащие миоциты. В мышцах взрослого человека находится некоторое количество молчащих стволовых клеток, называемых сателлитными. Эти клетки могут не только потихоньку восстанавливать миофибриллы, поврежденные в результате ежедневной активности, но и, активируясь после травм, принимать более активное участие в регенерации мышечной ткани за счет дифференцировки в зрелые миоциты. В новом обзоре обсуждается роль сателлитных клеток в поддержании гомеостаза мышечной ткани и ее восстановлении, механизмы, лежащие в основе активации этих клеток, а также связь нарушений в функционировании сателлитных клеток со старением. — Control of satellite cell function in muscle regeneration and its disruption in ageing, «Биомолекула»: «Мышиные миобласты против дистрофии Дюшенна».
• Транспорт в ядре. Ядерные поры, пронизывающие ядерную оболочку, свободно пропускают лишь небольшие молекулы. Для транспорта через них чего-то более крупного, например, большинства белков, требуются специальные «проводники» — белки группы кариоферинов, которые являются рецепторами ядерного транспорта. Новый обзор посвящен тонкостям всех этапы работы кариоферинов. — Karyopherin-mediated nucleocytoplasmic transport, «Биомолекула»: «Ядро и эпигеном».
• Убиквитинирование в раннем развитии. Присоединение к белкам цепочек или разлапистых ветвей, состоящих из маленького белка убиквитина, может как направить белок-мишень на деградацию, так и просто повлиять на его функционирование. За присоединение убиквитина к белкам отвечают убиктивинлигазы. Поскольку мишенями убиквитинирования является огромное количество белков, убиквитинлигазы выполняют сложнейшую роль в биологической передаче сигнала. Из нового обзора мы узнаем, какую роль убиквитинлигазы играют в раннем развитии и болезнях человека. — Ubiquitin ligases: guardians of mammalian development, «Биомолекула»: «Вездесущий убиквитин», «„Вездесущий убиквитин“ возвращается».

Иммунология

• Развитие Т-клеток. Транскрипционный фактор TCF1 и его гомолог LEF1 известны прежде всего как транскрипционные факторы сигнального пути WNT, которые необходимы для ранних этапов развития T-клеток. Последние данные показали, что TCF1 весьма гибко регулирует и функционирование зрелых T-клеток. Авторы нового обзора, вышедшего в Nature Reviews Immunology, обобщают накопленные сведения о функциях фактора транскрипции TCF1 в T-клетках, а также обсуждают биомедицинскую важность этого белка. — TCF1 in T cell immunity: a broadened frontier, «Биомолекула»: «Важнейшие стрелочники клеток организма: белки Wnt».
• Влияние интерферонов на развитие опухолей. Цитокин интерферон-γ (IFNγ) может как подавлять развитие опухолей, так и способствовать ему. В результате противораковой иммунотерапии или химиотерапии нередко возрастает продукция IFNγ T-клетками, естественными киллерами (NK-клетками) и другими клетками. Люди, демонстрирующие устойчивость к этим методам лечения рака, как правило, имеют нарушения в сигнальном пути IFNγ либо отвечают опухолевой резистентностью, развитию которой поспособствовал IFNγ. Американские ученые в новом обзоре рассматривают, какие клетки продуцируют IFNγ и как этот цитокин влияет на микроокружение опухоли, подчеркивая плейотропную природу этого цитокина. — Interferon-γ: teammate or opponent in the tumour microenvironment?, «Биомолекула»: «Опухолевые разговоры, или Роль микроокружения в развитии рака».
• Как специализируются нейтрофилы. Нейтрофилы, главные фагоциты крови, оказывают весомое влияние на развитие опухолей. Результаты новых исследований заставляют нас совершенно по-новому взглянуть на функциональное разнообразие нейтрофилов. Из этого обзора вы узнаете, как нейтрофилы, попавшие в микроокружение опухоли, функционально специализируются и как аналогичное явление происходит при других заболеваниях. — Neutrophils in cancer: heterogeneous and multifaceted, «Биомолекула»: «NETs: почему ДНК помогает болезни и как очистить кровь от опасного мусора».
• Т-киллеры против рака. Хотя цитотоксические CD8+ T-клетки, по идее, должны уничтожать злокачественные клетки, иногда они обнаруживаются в прогрессирующих опухолях. Одной из целей противораковой терапии является «пробуждение» таких клеток и запуск противоопухолевого иммунитета. К сожалению, у многих пациентов имеет место лишь кратковременный всплеск активности T-киллеров. Почему же так происходит? Авторы нового обзора детально обсуждают, что же не так с CD8+ T-клетками, локализованными в опухолях. — CD8+ T cell differentiation and dysfunction in cancer.
• Как отличить своего от чужого? Важнейший элемент врожденного иммунитета млекопитающих — Toll-подобные рецепторы. Эти рецепторы распознают прежде всего чужеродные молекулы, свидетельствующие о заражении организма патогеном. Некоторые из них распознают даже нуклеиновые кислоты в цитоплазме! Но ведь нуклеиновые кислоты есть в каждой клетке самого организма, как же Toll-подобные рецепторы отличают своего от «не»-своего в этом случае? Как регулируется их работа? Ответу на этот вопрос посвящен новый обстоятельный обзор. — Regulation of the nucleic acid-sensing Toll-like receptors.
• Влияние иммунитета на атеросклероз. Слово «атеросклероз» сейчас знакомо, пожалуй, любому, как и слово «холестерин». А вот еще одно ключевое слово в этой цепочке, «воспаление», вспоминают реже. Да, действительно, при атеросклерозе в стенках сосудов образуются холестериновые бляшки, но все сопровождается хроническим воспалением. Авторы нового обзора детально рассматривают роль врожденного и адаптивного иммунитета в развитии атеросклероза. — How the immune system shapes atherosclerosis: roles of innate and adaptive immunity, «Биомолекула»: «Хороший, плохой, злой холестерин».

Микробиология

• Что влияет на чувствительность бактерий к антибиотикам? Почвенные бактерии выделяют колоссальное количество вторичных метаболитов, многие из которых обладают активностью антибиотиков. Некоторые вторичные метаболиты модулируют восприимчивость бактерий-продуцентов к определенным антибиотикам. Несмотря на то, что вторичные метаболиты не включены в стандартную панель анализов на антибиотикорезистентность, они могут влиять на ее распространение. В представленном обзоре обсуждается, как вторичные метаболиты могут влиять на чувствительность к антибиотикам, в том числе у оппортунистических и кишечных бактерий-патогенов. — From the soil to the clinic: the impact of microbial secondary metabolites on antibiotic tolerance and resistance, «Биомолекула»: «Антибиотики и антибиотикорезистентность: от древности до наших дней».
• Масс-спектрометрия для изучения микробиома. Микроорганизмы химически модифицируют не только среду, в которой живут, но и прилегающие к ней области. Так, кишечные организмы влияют не только на желудочно-кишечный тракт, но и на многие другие части тела. Одним из способов детекции малых молекул, произведенных микробиотой человека, является основанная на метаболомике масс-спектрометрия. Что это за метод и как он может быть использован в анализе микробиомов, читайте в новом обзоре. — Mass spectrometry-based metabolomics in microbiome investigations, «Биомолекула»: «Стражи микробиома».
• Перемещение «неподвижных» бактерий. В ходе эволюции бактерии «придумали» массу механизмов, позволяющих им перемещаться в самых разных средах и на самых разных поверхностях. Чего стоит один чрезвычайно сложно устроенный жгутик! Но даже у формально неподвижных бактерий в арсенале есть способы, позволяющие им, пусть на чуть-чуть, но смещаться в пространстве. Об этих способах читайте в новом обзоре. — Bacterial motility: machinery and mechanisms, «Биомолекула»: «Движение бактерий».
• Бактериальные следы. Восстановление эволюционной истории по ископаемым останкам в случае микроорганизмов, особенно лишенных панцирей или иных частей, способных стать микрофоссилиями, долгое время считалось безнадежным. Однако микробы оставляют в толще породы и кое-что покруче окаменелых костей, а именно — специфические биомолекулы, которые могут служить настоящими биомаркерами определенных групп. Авторы нового обзора обсуждают, какого прогресса мы достигли в интерпретации липидных биомаркеров, как их можно интерпретировать и использовать для калибровки молекулярных часов. — Lipid biomarkers: molecular tools for illuminating the history of microbial life.
• Новые функции внешней бактериальной мембраны. Как известно, грамотрицательные бактерии имеют две поверхностные мембраны, между которыми «зажат» тонкий слой пептидогликана (у грамположительных бактерий поверх единственной поверхностной мембраны залегает толстый слой пептидогликана). Долгое время было принято считать, что основная функция внешней мембраны у грамотрицательных бактерий — обеспечение селективного транспорта разнообразных молекул. Но наука не стоит на месте, и теперь мы знаем массу новых аспектов относительно структуры, механических и иных свойств внешней мембраны. Подробнее читайте в очередном обзоре от Nature Reviews Microbiology. — Physical properties of the bacterial outer membrane.

Рак

• Активные формы кислорода при онкогенезе. В ходе жизнедеятельности эукариотической клетки в ней постоянно образуются активные формы кислорода (АФК). В ходе эволюции клетки обзавелись защитными системами, позволяющими нейтрализовать АФК. АФК образуются и в опухолевых клетках, причем, похоже, регулируют не только некоторые внутриклеточные процессы, но и влияют на микроокружение опухоли. Новый обзор посвящен роли АФК в развитии опухолей и онкогенезе. — The role of ROS in tumour development and progression, «Биомолекула»: «Активный кислород: друг или враг, или О пользе и вреде антиоксидантов».