Nature #532(7598) + онлайны: влияние магния на суточные ритмы, взаимопомощь полушарий мозга и эффективность CRISPR.

• Молекулярка, рак. Сразу две работы на разных линиях рака показали, что мутации в геномах опухолевых клеток чаще возникают в местах связывания с ДНК регуляторных белков — транскрипционных факторов. Из-за того, что белок экранирует участок ДНК, к нему не могут подобраться ферменты репарации, и если в таком участке возникла ошибка, она сохраняется неисправленной. — Cancer genomics: Hard-to-reach repairs, Nucleotide excision repair is impaired by binding of transcription factors to DNA, Differential DNA repair underlies mutation hotspots at active promoters in cancer genomes. См. также: «Следы полимеразы ?».
• Антропология. Исследование 93 традиционных культур австронезийских народов показало, что человеческие жертвоприношения закрепляют расслоение общества и способствуют появлению наследуемых общественных классов. Это наблюдение говорит в пользу гипотезы социального контроля — человеческие жертвы помогают легитимизировать политический авторитет. — Ritual human sacrifice promoted and sustained the evolution of stratified societies.
• Клеточная биология. Активированный антиген-презентирующей клеткой Т-лимфоцит делится несимметрично — та дочерняя клетка, что оказывается ближе к антиген-презентирующей, с большей вероятностью становится эффекторной клеткой, а у той, что оказалась дальше, больше шансов превратиться в клетку памяти. Оказалось, что такая асимметрия судеб дочерних лимфоцитов завязана на неравномерном распределении между ними регуляторного белка c-Myc. — Metabolic maintenance of cell asymmetry following division in activated T lymphocytes.
• Нейробиология. Модулируя активность премоторной коры мыши, ученые выяснили, что два полушария мозга занимаются планированием движений животного независимо друг от друга. Если в одном из полушарий нормальная работа нейронов нарушается, второе может подсказать пострадавшему результаты своих расчетов. Такая избыточность страхует животное от неприятных неожиданностей. — Neuroscience: Fault tolerance in the brain, Robust neuronal dynamics in premotor cortex during motor planning.
• Палеонтология. Мы недавно писали о том, что туллимонструм — странное древнее животное с плавниками, хоботом и глазами на стебельках — после долгих споров решили отнести к позвоночным. Справедливость этого решения подтвердил микроскопический анализ глаз животного. Строение его сетчатки оказалось на удивление сходным со структурой сетчатки современных позвоночных. — Palaeontology: Getting the measure of a monster, The eyes of Tullimonstrum reveal a vertebrate affinity.
• Клеточная биология. У стареющих животных становится меньше гематопоэтических клеток в том числе и из-за уменьшения числа сосудов, формирующих подходящие для развития этих клеток ниши. Но, как оказалось, число этих ниш можно вернуть к норме, если активировать в клетках эндотелия сосудов передачу сингала через путь Notch. — Age-dependent modulation of vascular niches for haematopoietic stem cells.
• Клеточная биология. Сосуды костей обладают двумя особыми функциями — уже упомянутой способностью создавать ниши для гемопоэтических стволовых клеток, а также возможностью регулировать перемещения лейкоцитов. Новая работа показывает, что этими двумя свойствами не может обладать один и тот же сосуд, так что у одних сосудов кости есть первая способность, а у других — вторая. — Distinct bone marrow blood vessels differentially regulate haematopoiesis.
• Микробиология. Системы бактериального иммунитета CRISPR сохраняют в геноме бактерии фрагменты встреченных ей вирусов, и при повторных встречах помогают быстро справиться с инфекцией. Однако, до сих пор не было известно, насколько CRISPR страшен для вирусов. Оказывается, эта система настолько эффективна, что с ней почти бесполезно пытаться справиться с помощью точечных мутаций генома вируса. Так что инфекционным агентам приходится изобретать сложные анти-CRISPR механизмы, чтобы иметь хоть какие-то шансы на победу. — The diversity-generating benefits of a prokaryotic adaptive immune system. См. также: «CRISPR-системы: иммунизация прокариот».
• Медицинская инженерия. С помощью имплантированных в мозг электродов, а также систем электрической стимуляции мышц ученым удалось помочь пациенту с параличом четырех конечностей снова научиться пользоваться руками. — Restoring cortical control of functional movement in a human with quadriplegia.
• Молекулярка. Белок USP14 связан с протеасомой и занимается отделением убиквитиновых меток от некоторых белков. Поскольку эта метка направляет белки на деградацию, USP14 спасает некоторые из них от уничтожения. До сих пор не было известно, как он выбирает свои мишени. Оказалось, что USP14 предпочитает белки, у которых убиквитиновые метки привязаны ко многим участкам. — USP14 deubiquitinates proteasome-bound substrates that are ubiquitinated at multiple sites.
• Молекулярка. Давно известно, что клеткам помогают поддерживать суточные ритмы специальные гены часов, которые благодаря разным ухищрениям меняют активность с определенной периодичностью. Однако, не так много известно о механизмах влияния этих генов на клеточную жизнь. Выяснилось, что здесь замешаны ионы магния — кофакторы АТФ. Содержание этих ионов в клетках эукариот ритмично меняется и влияет на работу сотен ферментов, которым необходим АТФ, соединенный с магнием. Интересно, что этот механизм регуляции жизни эукариотических клеток очень древний — он одинаков у одноклеточных водорослей и человека, чьи последние общие предки жили около миллиарда лет назад. — Daily magnesium fluxes regulate cellular timekeeping and energy balance.

Science #352 (6283) + онлайны: дилемма малярийного плазмодия, связь вируса Зика и микроцефалии, польза от гельминтов

• Физиология растений. Один и тот же гриб микоризы может образовывать симбиоз со многими растениями одного или разных видов. Ранее было показано, что через такие грибные сети молодые деревья делятся друг с другом углеводом. Новая работа демонстрирует, что такой обмен продолжается и дальше, когда деревья достигают зрелости. — Underground networking, Belowground carbon trade among tall trees in a temperate forest.
• Иммунология, биоинженерия. Иммунная система играет важную роль в заживлении ран — она важна не только для защиты уязвимого участка от проникновения инфекции, но и для восстановления нормальной структуры тканей. Правильно подобранные биополимеры, которые служат каркасом для заживления раны, стимулируют иммунную систему еще лучше выполнять восстановительную функцию. — A scaffold immune microenvironment, Developing a pro-regenerative biomaterial scaffold microenvironment requires T helper 2 cells.
• Структурка. Замечательно подробные структуры сердцевинной части ядерной поры — огромного белкового комплекса, управляющего транспортом молекул между ядром и цитоплазмой. — Architecture of the symmetric core of the nuclear pore, Molecular architecture of the inner ring scaffold of the human nuclear pore complex.
• Структурка. Структурка фермента RlmN, способного модифицировать два резко различающихся типа РНК — рибосомальную и транспортную. Благодаря тому, что фермент удалось «поймать» как раз в момент модификации, удалось выяснить, почему он способен работать с двумя непохожими субстратами — оказывается, RlmN умеет полностью разворачивать одну из шпилек тРНК. — Crystallographic capture of a radical S-adenosylmethionine enzyme in the act of modifying tRNA.
• Экология. Раньше годовая динамика температур позволяла кораллам Большого Барьерного Рифа по первым всплескам тепла понять, что надвигается жара, и подготовиться к ней. А теперь первые всплески стали такими, что часто сразу убивают кораллы, а не помогают им настроиться на летнюю жару. — Climate change disables coral bleaching protection on the Great Barrier Reef. См. также: «Это страшное слово „дефаунизация“».
• Микробиология. Малярийный плазмодий, оказывается, сталкивается с интересной дилеммой: есть вариант, как развить полную устойчивость к популярному лекарству от малярии атовакуону, но зато тогда потеряешь способность распространяться с москитами. — Parasites resistant to the antimalarial atovaquone fail to transmit by mosquitoes.
• Вирусология, биоинженерия. Вирус Зика повышает частоту рождения детей с микроцефалией, но механизм этого эффекта до сих пор был непонятен. Новая работа на органоидах мозга показывает, что этот вирус ослабляет жизнеспособность нервных клеток, а также подавляет образование новых нейронов — Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids.
• Молекулярка, эволюция. Скрупулёзный анализ 65000 штаммов дрожжей со слегка различающимися генами одной из тРНК показал, что лишь около 1% точечных мутаций в этом гене положительно сказались на жизнеспособности микроорганизмов, тогда как плохо на нее повлияли 42%. Если мутации вносили парами, все было еще хуже — больше, чем у половины наблюдался эпистаз с отрицательным эффектом. То есть, общий вред от пары мутаций обычно оказывался выше, чем сумма их эффектов по отдельности. В общем, мутировать — это обычно неблагодарное занятие. — The fitness landscape of a tRNA gene.
• Физиология, микробиология. Иногда и от гельминтов бывает польза — оказывается, если их нет, кишечник легче заселять патогенным бактериям группы Bacteroides, провоцирующим воспалительные заболевания. — Helminth infection promotes colonization resistance via type 2 immunity.
• Клеточная биология. Фосфор очень важен для хранения энергетических запасов клетки, однако до сих пор было не совсем понятно, как она оценивает количество этого элемента. В новой работе описывается домен SPX, присутствующий у многих белков, связанных с обменом фосфора. Он содержит поверхность для связывания инозитол-полифосфатов. Если такие домены ломаются, в клетке нарушаются процессы транспорта неорганического фосфора и синтеза полифосфатов. — Control of eukaryotic phosphate homeostasis by inositol polyphosphate sensor domains.
• Молекулярка. Еще одна работа на десятках тысяч штаммов дрожжей — на этот раз, чтобы оценить эффект эпистаза разных мутаций гена одной из малых ядрышковых РНК. Авторы описали участки молекулы, для которых чаще встречался или положительный, или отрицательный эпистаз. — Network of epistatic interactions within a yeast snoRNA.