Генетика

Соматический мозаицизм в неокортексе

Удалось посмотреть на соматический мозаицизм в клетках неокортекса человека. Заметим, что речь идет не о секвенировании единичных клеток, а об обычном, привычном многим, секвенировании сразу множества клеток, которые были в образце. Ученые исследовали 25 анатомически различных участков неокортекса, взятых постмортально у четырех человек. В результате получилось провести всесторонний анализ соматического мозаицизма в неокортексе, показать, какие клетки откуда произошли, а также как они распределены «географически» и как мигрируют во время эмбриогенеза. — Somatic mosaicism reveals clonal distributions of neocortical development, «Биомолекула»: «Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить».

Соматический мутагенез у пациентов с болезнью Альцгеймера

Для того, чтобы понять, какие соматические мутации находятся в нейронах пациентов с болезнью Альцгеймера, в исследовании, вышедшем в Science, с помощью метода единичных клеток отсеквенировали целых 319 нейронов. Эти клетки были взяты из префронтальной коры и гиппокампа. И, разумеется, в эксперименте имелся контроль, чтобы понимать, с чем сравнивать полученные результаты. Оказалось, что некоторые мутации чаще происходят у пациентов с болезнью Альцгеймера, например, мутации из цитозина в аденин (обозначается в научных статьях как C>A). Также, помимо мутаций, в статье обсуждается то, как изменяется экспрессия генов, как работает репарация (точнее — как она не работает). Статья довольно многогранная в плане подходов и выводов. — Somatic genomic changes in single Alzheimer’s disease neurons, «Биомолекула»: «На руинах памяти: настоящее и будущее болезни Альцгеймера».

Редкие «мутационные подписи» (продолжение)

В прошлом дайджесте мы уже рассказывали об исследовании, в котором получилось обнаружить редкие «мутационные подписи» (собственно, подраздел в нем так и называется — Редкие «мутационные подписи»). На этой неделе вышла заметка в Nature, которая популярно рассказывает об этом исследовании. Поэтому если интересно — можете ознакомиться с результатами и здесь. — Trove of tumour genomes offers clues to cancer origins.

Порода собак мало что расскажет о собаке

Современным породам собак всего примерно 160 лет, а сами они представляют собой результат отбора по определенным внешним признакам. Становится интересным узнать, как генетика той или иной породы согласуется с внешностью представителей породы, насколько сильна наследуемость признаков. В новом исследовании отсеквенировали геномы более чем двух тысяч чистокровных и смешанных пород собак. Далее были картированы гены, связанные с поведением или фенотипом. Наследуемость для разных признаков отличалась сильно, но среди поведенческих черт самой наследуемой (в зависимости от породы) была уступчивость. Хотя внутри породы эта характеристика варьировала. Как результат и некоторый подытог — по породе обычно сложно сказать, какое поведение будет у собаки, и лучше не опираться на нее при выборе домашнего питомца. — Ancestry-inclusive dog genomics challenges popular breed stereotypes.

Эпидемиология

Рекордная вспышка птичьего гриппа

В Северной Америке случилась рекордная вспышка штамма H5N1 птичьего гриппа. Она началась в ноябре—декабре 2021 года в восточной части Канады, а затем распространилась по континенту вместе с мигрирующими водоплавающими птицами. Как пишут в Science, уже были убиты 33 миллиона особей кур и индеек, чтобы остановить распространение вируса. Но кроме домашних птиц, есть еще и дикие — неизвестно, сколько их погибло из-за птичьего гриппа. Тем не менее, известно, что инфицированными могут быть представители 51 вида, а это более чем в два раза больше (по числу видов), чем при прежних вспышках птичьего гриппа. — Record avian flu outbreak is threatening North America’s birds. Is the virus here to stay?, Resurgence of avian influenza virus, «Биомолекула»: «Неуловимый грипп».

Не всегда быстро — хорошо. А может быть, хорошо, но нужно проверять

Быстрое одобрение новой вакцины против COVID-19 и введение массовой вакцинации населения в Индии этой вакциной подвергается сильной критике. Имеется в виду вакцина «Корбевакс» (Corbevax) (хотя и о «Коваксине» тоже замолвили слово), и у критикующих есть довольно сильные аргументы, касающиеся недостаточной проверки вакцины. — India’s speedy approvals of COVID-19 vaccines come under fire, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.

Исследование бешенства

Бешенство — это зоонозное заболевание, которое приводит к смерти. Обычно людям оно передается от собак. Проводятся разнообразные действия, направленные на борьбу с этим заболеванием, но всё равно вирус продолжает циркулировать. В том числе, в округе Серенгети в Танзании. В новом исследовании была рассмотрена динамика вируса, его перенос собаками, а также способ борьбы с бешенством (похоже, он один, и это — вакцинация собак). — From outbreaks to endemic disease, Rabies shows how scale of transmission can enable acute infections to persist at low prevalence, «Биомолекула»: «Бешенство. Всё еще непобедимый монстр».

Белохвостые олени и коронавирус

В Северной Америке для тысяч белохвостых оленей был получен положительный результат тестирования на SARS-CoV-2. Звучит не особенно радостно. В заметке, опубликованной в Nature, рассказывается о том, как у оленей берут пробы, о целях этого исследования и о том, насколько циркулирующие внутри популяций оленей штаммы отличаются (или нет) от таковых в человеческой популяции. А также, опасны они или нет. — COVID is spreading in deer. What does that mean for the pandemic?.

Размышления о том, какими должны быть вакцины

Стремительная разработка вакцин против COVID-19 поднимает вопросы о том, чего можно было бы достичь с помощью вакцин против других заболеваний. Например, против гриппа. В заметке Science обсуждаются ключевые, на взгляд авторов, характеристики вакцин: распространенность защиты на множество штаммов и продолжительность «работоспособности» вакцины. — A global system for the next generation of vaccines, «Биомолекула»: «Гонки вакцин 2020».

Коронавирус в Африке

Важный вопрос о вакцинации от COVID-19 в Африке поднимается в заметке Nature. — World Bank speeds Africa’s COVID vaccination.

Селекция растений

Селекция хлопка

Небольшое рассуждение в Nature подскажет, почему необходимо менять подходы к селекции хлопка в Китае. В этой статье заинтересованные найдут ссылки на научные исследования по этой теме. — Revitalize China’s cotton industry, «Биомолекула»: «Цисгеномика: новое слово в селекции растений», «Стефан Каста, Май Фагерберг: „Книга злаков и трав“» (рецензия на книгу).

Редактирование генома для селекции растений

Рассказ о том, как использование метода CRISPR—Cas9 позволит улучшить селекцию растений, их внешний вид, вкус и запах. — Base edit your way to better crops, «Биомолекула»: «Разнообразие и эволюция систем CRISPR/​Cas».

Экология

Запретный плод так сладок и опасен

Туристы, которые бывают на Багамах, не в силах устоять перед тем, чтобы подкормить обитающих там рептилий сладостями — например, виноградом. Содержание сахара в нем выше, чем в привычной пище для этих живых существ. А рептилии, например, игуаны, не в силах противиться и привыкают к такому лакомству. В заметке Nature обсуждается эта история, развернувшаяся в жизни игуан Cyclura cychlura. Но для того, чтобы понять, что же происходит с ними на биохимическом уровне, в лаборатории изучили игуан Iguana iguana, которых кормили сладкой водой. Оказалось, что после такой диеты у них возникает состояние, похожее на диабет у людей. Поэтому недостаточно просто прекращать кормить диких животных сладостями — нужно больше заботиться о том, чтобы уметь определять потенциальные риски для них. — Tourists’ sweet treats threaten rare iguanas’ health, «Биомолекула»: «Коварная стройность и безопасная полнота: метаболический синдром и сахарный диабет вне обычных границ индекса массы тела».

Концепция для благополучия всей экосистемы

Новости о концепции One Health ждут нас в совершенно небольшой новостной заметке в Nature. Эта концепция рассматривает здоровье и благополучие людей через призму взаимосвязанности и взаимозависимости между людьми, живыми организмами и окружающей средой. Кроме того, предполагается, что такой подход поможет в защите окружающей среды, снижении загрязнения и так далее. Опубликован препринт (статья, не прошедшая рецензирования и не опубликованная в журнале), посвященный тому, как оценивать состояние благополучия через контекст One Health. — One Health: new evaluation framework launched, Evidence Based on Global One Health Index: An Assessment Tool for One Health Performance.

Неправильная охрана птиц вредна

Небольшая история, касающаяся охраны скопы, вышла в Science. Скопа — это хищная птица, и программы, посвященные ее защите, ведутся в Европе с 1996 года. Но есть некоторая проблема — при перемещении птиц для их сохранения часто не учитывают адаптаций птиц к новым условиям среды. Дело в том, что популяции скопы в Европе различаются между собой и генетически, и по поведению — например, при миграции. Авторы заметки призывают учитывать этот момент и более внимательно относиться к охране вида. — Evolutionary risks of osprey translocations.

Жизнь в науке

Важная тема — что делать студенту и аспиранту, если научный руководитель куда-то уезжает, сменяя работу, уходит на пенсию или в продолжительный отпуск. В статье есть несколько историй, а также небольшой чек-лист, посвященный тому, что можно уточнять у научного руководителя и как отстаивать свои интересы. — How to handle a supervisor’s sudden departure.

Палеонтология

Меланосомы пернатых птерозавров

В прошлом дайджесте мы рассказывали о том, что перья, оказыватся, были еще у птерозавров (и этот факт многие ученые пока не могут принять). В новом выпуске Nature вышла статья, в которой изучили меланосомы в коже и перьях птерозавра, найденного в Бразилии — он обитал там примерно в начале мелового периода. Удалось узнать новое о цвете и структуре перьев. А подробности читайте в самой статье, в ней много интересного, включая фотографии! — Pterosaur melanosomes support signalling functions for early feathers.

Медицина

Нуклеаза и репарация

О том, почему не получается полностью уничтожить опухолевые клетки, рассказывается в новом исследовании в Science. Дело в том, что онкоклетки могут активировать нуклеазу, которая вызывает появление разрывов в ДНК в определенных участках. Эти повреждения координируются процессом репарации таких разрывов. Всё это влияет на запуск контрольной точки G2 клеточного цикла, которая, говоря простым языком, защищает клетки от гибели. То есть опухолевые клетки используют тактику регулируемых разрывов в ДНК, чтобы ограничивать повреждения и выживать после терапии. — Cancer cells use self-inflicted DNA breaks to evade growth limits imposed by genotoxic stress, «Биомолекула»: «РНК-зависимая репарация ДНК».

Мышиные модели и эпистаз

Не всегда легко понять, какие именно мутации (среди множества) и каким образом влияют на развитие опухоли. Чтобы узнать больше об этом, здоровые меланоциты человека генетически отредактировали так, чтобы в них возникли мутации. Отредактированные клетки затем выращивали в мышах, имитируя меланому с различными мутациями. Удалось показать, что влияние мутаций зависит от геномного контекста, то есть в этом случае имеет место эпистаз. Использование таких мышиных моделей дает возможность определять причинно-следственные связи между мутациями и фенотипом. — Stepwise-edited, human melanoma models reveal mutations’ effect on tumor and microenvironment.

Ингибирующее лекарство

Для многих типов опухолей характерна амплификация локуса CCNE1 на 19 хромосоме. О том, как лечить заболевания с такой амплификацией, рассказывается в новой статье Nature. На клеточных моделях исследователи изучили, как клетки реагируют на увеличение числа копий этого локуса. Они заметили, что повышается уязвимость к ингибированию киназы PKMYT1, а также разработали ингибитор, который уже проверили — он показал свою эффективность. — CCNE1 amplification is synthetic lethal with PKMYT1 kinase inhibition.

Нейронауки

Приятные поглаживания стали ближе и понятнее научному сообществу

О приятных прикосновениях, к которым относятся объятия и поглаживания, вышла работа в Science. Прежде оставалось неизвестным, как именно «приятная информация» кодируется и передается от сенсорных нейронов к спинному мозгу. Теперь это стало более понятным — удалось идентифицировать вставочные нейроны, которые экспрессируют рецептор PROKR2 и (а может быть и «или», здесь сами авторы исследования не говорят точно) сенсорные нейроны, которые экспрессируют лиганд для этого рецептора, необходимые непосредственно для кодирования передачи «приятной информации». Исследование было проведено на мышах. — Molecular and neural basis of pleasant touch sensation.

Макрофаги в центральной нервной системе

Если говорить просто, то в центральной нервной системе (ЦНС) есть макрофаги, которые по сути являются иммунной системой ЦНС и самыми первыми реагируют на травмы и инфекции. Откуда они берутся в ЦНС в плане «родственных связей», было известно немного — до обсуждаемого исследования. Теперь ученые знают больше о том, от каких макрофагов происходят другие макрофаги, какие из них родственные, а какие — нет. — Specification of CNS macrophage subsets occurs postnatally in defined niches, «Биомолекула»: «Одураченные макрофаги, или Несколько слов о том, как злокачественные опухоли обманывают иммунитет».

Как замотивировать пчел

О системе мотивации у пчел и задействованности в этом нейромедиатора дофамина рассказывается в новой научной публикации. — Why do animals want what they like?, Food wanting is mediated by transient activation of dopaminergic signaling in the honey bee brain, «Биомолекула»: «Клещ, убивающий пчел».