Nature #520 (7548) + онлайны: китайские модификаторы эмбрионов, пчелы и инсектициды, а также эволюция позвоночных

• Биоэтика. Слухи оказались правдой. Китайские ученые модифицировали клетки эмбриона человека с помощью системы CRISPR/Cas9. Исследование поднимает важные этические вопросы, которые не так просто разрешить. — Chinese scientists genetically modify human embryos. Подробности: Человеческому эмбриону поправили геном.
• Экология. Большое экологическое исследование, длившееся почти 60 лет, видимо, подходит к концу. Десятилетия ученые наблюдали за стаей волков на острове Айл-Ройал в Мичигане, но сейчас на острове осталось всего три особи. Одной из причин увядания популяции является высокая инбредность. — Wolf decline threatens iconic island study. От том же на этой неделе в Science: Inbred wolf population on Isle Royale collapses.
• Экология. Два новых исследования показали, что никотиноподобные инсектициды опасны для пчел, но не все ученые согласны с этими исследованиями, и дебаты о необходимости отказа от этого вида инсектицидов продолжаются. — Bee studies stir up pesticide debate. Ecology: Tasteless pesticides affect bees in the field, Bees prefer foods containing neonicotinoid pesticides, Seed coating with a neonicotinoid insecticide negatively affects wild bees.
• Медицина. Рассеянный склероз — тяжелое аутоиммунное заболевание, при котором разрушается миелиновая оболочка нервных волокон. Ученые активно разрабатывают методы, которые могли бы остановить прогресс заболевания, а лучше — обратить его вспять. Несколько потенциальных лекарств способны повысить образование нового миелина, среди них — антитела к белку LINGO-1 и два лекарства, ранее применявшихся для лечения заболеваний кожи. — Drug that boosts nerve signals offers hope for multiple sclerosis, Drug-based modulation of endogenous stem cells promotes functional remyelination in vivo.
• Библиометрия. Ученые меряются хиршами, а научные журналы — импакт-факторами, но постепенно становится очевидным, что эти критерии устарели и не являются объективными. Есть ли другие варианты? — The Leiden Manifesto for research metrics.
• Регенерация. Сердечно-сосудистые заболевания возглавляют чарты смертельных болезней, поэтому ученые активно задаются вопросом восстановления сердечной мышцы. Активация ростового фактора neuregulin 1 и его рецептора ERBB2 может помочь в этом. — Neuregulin 1 makes heart muscle.
• Экология. Болезни распространяются быстрее между близкоживущими родственниками, чем между несвязанными родством соседями. Именно так происходит при распространении патогенов среди соседствующих растений. — Shared ancestry predicts disease levels, Phylogenetic structure and host abundance drive disease pressure in communities, Phylogenetic structure and host abundance drive disease pressure in communities.
• Эволюция. Спецвыпуск о происхождении позвоночных: новейшие данные о том, как произошло одно из самых загадочных событий в эволюции на Земле — происхождение позвоночных от беспозвоночных. — Origin and evolution of vertebrates, Scenarios for the making of vertebrates, A new heart for a new head in vertebrate cardiopharyngeal evolution, Facts and fancies about early fossil chordates and vertebrates, The deuterostome context of chordate origins, Evolution of vertebrates as viewed from the crest, The origin and early phylogenetic history of jawed vertebrates.
• Рак. Онкосупрессор p53 хорошо известен ученым, также как и плачевные последствия делеций или мутаций кодируюшего его гена TP53. При этом, несмотря на многочисленные попытки, успешно применить терапию, основанную на восстановлении функции p53, до сих пор так и не удалось. Одна из вероятных причин состоит в том, что делеция TP53 может сопровождаться изменениями соседних участков ДНК, делая клетки более подверженными дальнейшим онкоизменениям. Именно такой эффект обнаружили ученые в колоректальном раке. — Cancer: An essential passenger with p53, TP53 loss creates therapeutic vulnerability in colorectal cancer.
• Иммунология, рак. Иммунотерапия раковых заболеваний — активно развивающаяся последние годы область. Ученые разработали новый подход на основе мутации в гене главного комплекса гистосовместимости II. — Mutant MHC class II epitopes drive therapeutic immune responses to cancer. См. также видеозапись семинара СМУ ИБХ: «Цитокины — регуляторы воспаления и рака».
• Структурка. Просто очень точная структура человеческой 80S рибосомы с разрешением до 2.9 Å: теперь еще больше подробностей. — Structure of the human 80S ribosome.
• Медицина, вирусология. Потенциальное лечение вируса Эболы штамма Макона с помощью малых интерферирующих РНК, успешное испытание на низших обезьянах. — Lipid nanoparticle siRNA treatment of Ebola-virus-Makona-infected nonhuman primates.
• Нейробиология. Для адекватного поведения в окружающей среде животному необходимо сопоставлять информацию от разных источников и разных органов чувств. С помощью применения большого круга методик — электронной микроскопии, поведенческих и физиологических тестов, — группа ученых США выяснила, как разномодальная информация конвергируется нервной системой для выбора лучшей стратегии убегания (точнее, уползания) у личинок дрозофилы. В результате они смогли составить карту сложной нейронной цепочки, отвечающей за этот выбор. — A multilevel multimodal circuit enhances action selection in Drosophila.
• Молекулярка, старение. Ухудшение функции митохондрий — одна из причин старения организма. Изучая нематоду, исследователи узнали, что для поддержания достаточного количества хорошо функционирующих митохондрий необходим взаимный контроль между митофагией, разрушающей старые митохондрии, и митогенезом, создающим новые. — Coordination of mitophagy and mitochondrial biogenesis during ageing in C. elegans.
• Эмбриология, молекулярка. Следы древних инфекций в виде эндогенных ретровирусов составляют около 8% генома человека и, как правило, являются молчащими «мусорными» последовательностями. Один из самых «новых» эндогенных ретровирусов HERVK, как оказалось, все еще сохраняет способность к транскрипции и транскрибируется на ранних этапах эмбриогенеза человека. — Intrinsic retroviral reactivation in human preimplantation embryos and pluripotent cells.
• Молекулярка. Альтернативный сплайсинг имеет важное значение не только для кодирующий участков генов, но и для сигнальных последовательностей. Нетранслируемая последовательность 3′-UTR благодаря альтернативному сплайсингу помогает белкам найти свое место в клетке. — Alternative 3′-UTRs act as scaffolds to regulate membrane protein localization.

Science #348 (6233): новая вакцина от Эболы, фолдинг и трансляция и новые омики

• Экология. Большое экологическое исследование, длившееся почти 60 лет, видимо, подходит к концу. Десятилетия ученые наблюдали за стаей волков на острове Айл-Ройал в Мичигане, но сейчас на острове осталось всего три особи. Одной из причин увядания популяции является высокая инбредность. — Inbred wolf population on Isle Royale collapses. От том же на этой неделе в Nature: Wolf decline threatens iconic island study.
• Физиология. Весной у многих людей появляется аллергия на пыльцу, а у астматиков происходит обострение заболевания. Традиционно астму лечат с помощью противовоспалительных препаратов и веществ, предотвращающих спазм дыхательных путей, однако 55% больных плохо реагирует на эти препараты. Новое исследование предлагает альтернативу — блокировку кальций-чувствительного рецептора CaSR. Оказалось, что он не только отвечает за гомеостаз кальция в клетке, но и контролирует сокращение и пролиферацию гладкомышечных клеток бронхов. Замечательно то, что антагонист этого рецептора уже используется в медицинской практике для лечения гипокальцемии. — Calcilytics for asthma relief.
• Молекулярка. Если школьникам на уроках биологии кажется, что про транскрипцию и трансляцию ученые уже всё поняли, то сами ученые все еще продолжают разбираться в деталях этого сложного процесса. Два новых исследования с помощью биохимических и биофизических подходов немного прояснили, как фолдинг белка может влиять на его трансляцию. — The delicate dance of translation and folding, Mechanical force releases nascent chain—mediated ribosome arrest in vitro and in vivo. Translational tuning optimizes nascent protein folding in cells.
• Молекулярка. Еще один тема, которая на деле вовсе не является такой простой, как в учебнике по биологии, — это митоз и контроль расхождения хромосом по сестринским клеткам. Ученые добавили еще один кусочек в пазл этого сложного процесса: выяснили, что очень важным для правильного расхождения хромосом является своевременное удаление тирозина. — Microtubule detyrosination guides chromosomes during mitosis.
• Омики. Новый метод позволяет одновременно зарегистрировать в клетке от 100 до 1000 разных типов РНК. — Spatially resolved, highly multiplexed RNA profiling in single cells. См. также: «Омики» — эпоха большой биологии, Разработан метод анализа экспрессии генов на уровне индивидуальных клеток.
• Биотехнологии. Эта новость такая крутая, что мы повторим ее. Система CRISPR/Cas9 продолжает покорение новых вершин биотехнологии. Разработанная на ее основе мутагенная цепная реакция (не путать с полимеразной!) позволяет легко получать гомозиготных мутантов на основе гетерозигот. Авторы уже успешно проверили свое изобретение на дрозофиле и уверены, что за успехом МЦР в других организмах дело не постоит. — The mutagenic chain reaction: A method for converting heterozygous to homozygous mutations. См. также: Мутагенная цепная реакция: редактирование геномов на грани фантастики.
• Вирусология. Новая потенциальная вакцина от вируса Эболы успешно прошла проверку на низших обезьянах. — An Ebola whole-virus vaccine is protective in nonhuman primates.
• Вирусология. Хотя большинство людей справляются с гриппом с помощью куриного бульона и интенсивного питья, некоторым приходится лечь в больницу. Изучение одного такого тяжелого случая выявило, что виной осложненному ходу болезни была нуль-мутация в гене транскрипционного фактора IRF7, контролирующего продукцию интерферонов I и III. — Life-threatening influenza and impaired interferon amplification in human IRF7 deficiency.
• Нейробиология. Дегенерация аксонов — это запрограммированный процесс, который может быть как следствием какой-то патологии (травмы или болезни), так и частью нормального развития. Исследователи выявили некоторые новые подробности этого процесса: оказывается, ключевую роль играют белок SARM1 (sterile alpha and TIR motif—constraining 1) и НАД⁺. — SARM1 activation triggers axon degeneration locally via NAD⁺ destruction.
• Иммунология. Для человеческого организма важны не только его собственные клетки, но и клетки бактерий-комменсалов, которые населяю наш кишечник, кожу, слизистые. Это значит, что, так же как иммунная система может отличать нормальные клетки от раковых, она должна уметь отличать дружественные и вражеские бактерии. Оказалось, что врожденные лимфоидные клетки третьего типа (ILC3) играют ключевую роль в обучении CD4⁺ Т-лимфоцитов увидеть его различие. — Group 3 innate lymphoid cells mediate intestinal selection of commensal bacteria-specific CD4⁺ T cells.
• Иммунология. Дополнительный штрих в сложную картину контроля врожденного иммунитета: контроль CD8⁺ Т-лимфоцитов происходит при активном участии белка LEM (Lymphocyte Expansion Molecule). — The protein LEM promotes CD8⁺ T cell immunity through effects on mitochondrial respiration.