Оглавление

SciNat за апрель 2017 #4: гены хороших отцов, анаэробный метаболизм голых землекопов и эпигенетическая память на 14 поколений

  • 318
  • 0,8
  • 0
  • 0
Добавить в избранное

Спецвыпуск свежего номера Science посвящен экологии, что нашло отражение на обложке журнала.

В новых номерах авторитетных журналов вышло несколько особенно поразительных статей. В Science пишут об эпигенетической наследственности у нематод, которая может сохраняться в череде четырнадцати поколений, а также об особенностях метаболизма голых землекопов, которые позволяют им без вреда для здоровья обходиться без кислорода 18 минут. В Nature пишут о генетических различиях двух близких видов хомяков, которые отличаются по вкладу отцов в заботу о потомстве, а также о том, что простое ограничение серина и глицина в рационе помогает бороться с развитием некоторых типов рака.

Nature #544 (7650) + онлайны: гены хороших отцов, полезная кровь молодых животных и диета для борьбы с раком

  • Микробиология. Саламандры и тритоны Евразии страдают от эпидемии смертельно опасного грибка Batrachochytrium salamandrivorans. Исследование биологии этого патогена не обнаружило у него слабых мест: он сохраняет вирулентность и в воде и в почве, и, кроме того, может сохраняться в популяциях бесхвостых амфибий. Пока непонятно, как можно защитить хвостатых амфибий от опасной инфекции. — Ecology: In peril from a perfect pathogen, Drivers of salamander extirpation mediated by Batrachochytrium salamandrivorans.
  • Рак. Аминокислоты серин и глицин не относятся к незаменимым для человека, но важны для размножения раковых клеток. Ранее на мышах с пересаженными опухолями было показано, что снижение содержания серина и глицина в пище замедляет рост опухолей. В новой работе такие же многообещающие результаты получили на мышах, у которых опухоли развились в результате направленных генетических модификаций. — Modulating the therapeutic response of tumours to dietary serine and glycine starvation.
  • Структурка. Встроенный в мембрану белок-транспортер может быть похожим на лифт — его подвижный домен связывается с субстратом неподалеку от одной стороны мембраны, затем движется к другой ее стороне и там высвобождает субстрат. Структурки одного из мембранных транспортеров бактерии Neisseria wadsworthii, полученные для разных состояний белка, подтверждают, что такой механизм работы транспортеров возможен. — Visualizing multistep elevator-like transitions of a nucleoside transporter.
  • Генетика. Оленьи и береговые хомячки хотя и относятся к одному роду, очень отличаются по взглядам на семейные ценности. Береговые хомячки моногамны, и отцы посвящают столько же времени постройке гнезда и общению с детьми, как и матери. У оленьих хомячков промискуитет, и о детях они заботятся меньше, особенно отцы. Ученые из Гарварда и Кембриджа решили исследовать, какой генетический базис стоит за такими различиями в поведении. Они обнаружили 12 генетических регионов, влияющих на заботу о потомстве, причем некоторые регионы влияли на разные ее проявления, а некоторые — только на отдельное. Например, экспрессия вазопрессина в гипоталамусе влияла на участие в постройке гнезда. Если ее усилить искусственно, можно подавить у хомяка желание строить гнездо. — Animal behaviour: How to build a better dad, The genetic basis of parental care evolution in monogamous mice.
  • Рак. Макрофаги могут поглощать раковые клетки, и им можно помочь делать это более эффективно, если заблокировать ингибиторные рецепторы (SIRP)-α. Исследователи задались вопросом, существуют ли рецепторы, которые, наоборот, активируют поглощение макрофагами раковых клеток. Оказалось, что такие рецепторы под названием SLAMF7 существуют, и что они обусловливают различную эффективность терапии, блокирующей (SIRP)-α, при лечении опухолей гематопоэтического и не-гематопоэтического происхождения. Макрофаги поглощают гематопоэтические клетки активнее, но только в присутствии рецепторов SLAMF7. — SLAMF7 is critical for phagocytosis of haematopoietic tumour cells via Mac-1 integrin.
  • Нейробиология. Множество экспериментов говорит, что кровь молодых животных помогает бороться со старением пожилым. При этом не всегда понятно, какие компоненты крови ответственны за благоприятные эффекты. Новая работа показала, что металлопротеиназа TIMP2 обусловливает благоприятный эффект плазмы пуповины человека на синаптическую пластичность нейронов гиппокампа у пожилых мышей. — Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice.
  • Структурка. Транспортеры группы SLC1 в мозге занимаются поглощением возбуждающих нейромедиаторов. Нарушение работы этих белков может приводить к развитию нейродегенеративных заболеваний. В новой работе представлены структуры человеческого транспортера EAAT1, связанного с ингибиторами аллостерического или конкурирующего типов. — Structure and allosteric inhibition of excitatory amino acid transporter 1.
  • Молекулярка. Когезин — это белковое кольцо, которое может быть надето на ДНК и участвует в образовании хромосомных петель, если оказывается на специальном участке, связанном с белком CTCF. До сих пор было неизвестно, что привлекает туда когезин, и вообще от чего зависит его расположение на ДНК. В новой работе было показано, что если из клеток исчезнет CTCF, когезин будет накапливаться в участках начала транскрипции. А если исчезнут и CTCF, и фактор высвобождения когезина Wapl, то когезин будет образовывать протяженные островки у 3’-концов активных генов. — Cohesin is positioned in mammalian genomes by transcription, CTCF and Wapl.
  • Структурка. Ремоделлеры хроматина отодвигают нуклеосомы, чтобы дать регуляторным белкам доступ к ДНК. В новой работе представлена структура дрожжевого ремоделлера SWI2/SNF2, связанного с нуклеосомой. — Mechanism of chromatin remodelling revealed by the Snf2-nucleosome structure.

Science 356 (6353) + онлайны: анаэробный режим голых землекопов, разумный эгоизм бактерий и эпигенетическая память на 14 поколений

  • Экология. Спецвыпуск Science посвящен защите биоразнообразия. Статьи расскажут о том, как разнообразие видов менялось за историю человечества, о том, как совместить выращивание огромных количеств еды с бережным отношением к экосистемам планеты и о том, какие институты должны принимать участие в решении экологических проблем, чтобы ситуация менялась к лучшему. Выпуск украшен прекрасными фотографиями вымирающих животных. — Ecosystem Earth, The interaction of human population, food production, and biodiversity protection, Ecosystem management as a wicked problem, Biodiversity losses and conservation responses in the Anthropocene, Beyond the roots of human inaction: Fostering collective effort toward ecosystem conservation.
  • Микробиология. Представители одной бактериальной колонии хотя и идентичны генетически, могут отличаться количествами некоторых белков. Например, клетка Escherichia coli при делении откладывает каналы для выведения антибиотиков на противоположном полюсе от того, где отделяется дочерняя клетка. Попросту говоря, она оставляет все каналы себе, не делясь с дочерней клеткой. Вероятно, такое поведение повышает шансы колонии на выживание, потому что хотя бы некоторые особи в ней будут максимально подготовлены к защите от антибиотиков. А если дочерним клеткам повезет не погибнуть вскоре после отделения, они и сами насинтезируют свои каналы. — Biased inheritance protects older bacteria from harm, Biased partitioning of the multidrug efflux pump AcrAB-TolC underlies long-lived phenotypic heterogeneity.
  • Биохимия. Голые землекопы живут в норах под землей и могут часами обходиться очень низким уровнем кислорода. Что самое интересное, они и вообще без кислорода могут без вреда для здоровья прожить целых 18 минут. При недостатке кислорода эти удивительные животные переключаются на анаэробное расщепление фруктозы. За выброс фруктозы в кровь отвечают каналы GLUT5, которые у голого землекопа синтезируются в разных тканях, а у других млекопитающих — только в кишечнике. — Rewiring metabolism under oxygen deprivation, Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat.
  • Иммунология. Раньше иммунные клетки делили на группы по наборам определенных маркеров. Но благодаря анализу экспрессии всех генов единичных клеток можно увидеть более тонкую структуру клеточных популяций. В новой работе, анализируя экспрессию генов единичных клеток, удалось выделить шесть подгрупп дендритных клеток и четыре подгруппы моноцитов. Одна из групп дендритов, сильно активирующих Т-клетки, была охарактеризована впервые. — Single-cell RNA-seq reveals new types of human blood dendritic cells, monocytes, and progenitors.
  • Микробиология. По загадочным причинам между некоторыми группами бактерий существуют антагонистические отношения. Например, бактерии Clostridiales защищают кишечник новорожденных мышей от заселения патогенами, вызывающими диарею. А бактерии группы Bacteroidales такого благоприятного эффекта не оказывают. Изучение межмикробных отношений постоянно приносит много полезных данных о том, как с помощью одних бактерий можно бороться с другими. — Neonatal acquisition of Clostridia species protects against colonization by bacterial pathogens.
  • Эпигенетика. Испанские ученые продемонстрировали невероятный пример эпигенетической наследственности, сохраняющейся как минимум 14 поколений. Эксперимент проводили на нематодах, у которых под действием высоких температур начинали экспрессироваться некоторые обычно отключенные гены. Информация о том, что эти гены должны быть отключены, передавалась следующим поколениям в виде пониженного количества репрессивных меток H3K9me3. — Transgenerational transmission of environmental information in C. elegans.
  • Клеточная биология. Если отключить у клеток ацетилазу тубулина TAT1, микротрубочки будут чаще ломаться при продольных изгибах. По-видимому, ацетилирование внутренней полости микротрубочек делает их прочнее. — Microtubules acquire resistance from mechanical breakage through intralumenal acetylation.

Комментарии