Nature #592 (7852) + онлайны: как стресс влияет на волосы, белковая геометрия и изменения в легких больных COVID-19

• Молекулярка. Хронический стресс может привести к нарушениям в гомеостазе тканей. Среди прочего, длительный стресс приводит к выпадению волос. Например, выпадение волос, наблюдающееся у переболевших COVID-19, скорее всего связано с шоком для организма, вызванным борьбой с тяжелой инфекцией. В новой работе были исследованы механизмы того, как стресс влияет на рост волосков. Ученые обнаружили, что у мышей гормон стресса кортикостерон (аналог кортизола у грызунов) оказывает влияние на стволовые клетки волосяных фолликул, регулируя рост волосков. Результаты показали, что повышенный уровень кортикостерона задерживают стволовые клетки фолликул в фазе покоя и снижают скорость регенерации клеток. — Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence, «Биомолекула»: «Новые подробности из жизни волосяного фолликула».
• Нейробиология, молекулярка. Социальное поведение животных — например, драки и спаривание, необходимы для выживания и размножения. Но социальное поведение также связано с рядом опасностей. Мы еще плохо понимаем механизмы, которые позволяют животным оценить опасность, чтобы избежать нежелательных социальных взаимодействий. Исследователи из США обнаружили, что постериомедиальное ядро в миндалевидном теле необходимо мышам мужского пола, чтобы отказаться от спаривания, если у женской особи наблюдаются признаки болезни и слабости. Этои реакции обеспечиваются за счет сигналов, которые передаются от кортикального ядра миндалевидного тела к медиальному. Важную роль в этом процессе играет тиролиберин. — An amygdala circuit that suppresses social engagement, «Биомолекула»: «Роль миндалевидного тела в социальном поведении».
• Нейробиология. Когнитивный контроль влияет на социальное поведение, регулируя то, как информация «отображается» в мозге. Например, внимание контролирует обработку сенсорной информации: при этом сигналы от префронтальной коры к теменной усиливают восприятие стимулов, которые наиболее важны для данной задачи. Похожий механизм влияет на селективное восприятие информации, которая «хранится» в рабочей памяти. В новой работе исследованы механизмы этой селективности — как для сенсорной информации, так и для информации из рабочей памяти. Результаты показали, что префронтальная кора играет главную роль в этом процессе, определяя наиболее важные в данный момент стимулы или информацию. — Shared mechanisms underlie the control of working memory and attention.
• Нейробиология. Вокализации, такие как смех или крик, помогают человеку и другим животным передать другим информацию о своем состоянии и чувствах. У многих видов умение регулировать амплитуду и продолжительность этих звуков необходимо для эффективной социальной коммуникации. Мыши мужского пола издают ультразвуковые вокализации как реакцию на запах женской особи. Но до сих пор было неизвестно, способны ли мыши регулировать амплитуду и продолжительность этих вокализаций. В новом исследовании было обнаружено, что нейроны в боковой префронтальной коре мышей провоцируют брачные вокализации, когда активируется эстрогеновый рецептор. При этом, в зависимости от социального контекста, мыши могут издавать широкий спектр различных по амплитуде и длительности вокализаций. — Flexible scaling and persistence of social vocal communication.
• Молекулярка, COVID-19. В последних исследованиях было получено много полезной информации о механизмах иммунной реакции при COVID-19. Но мы все еще плохо понимаем механизмы работы иммунной системы и ее влияния на инфицированные клетки в основных очагах инфекции. Исследователи из США изучили экспрессию 36 белков, чтобы понять на уровне отдельных клеток картину повреждения легких при COVID-19. Результаты показали, что SARS-CoV-2 преимущественно инфицирует эпителиальные клетки альвеол. Ученые также изучили распределение макрофагов, мезенхимальных клеток и фибробластов в районе поврежденных клеток. В работе представлена подробная картина повреждения легких при COVID-19, которая может помочь лучше разобраться в механизмах патологии при COVID-19. — The spatial landscape of lung pathology during COVID-19 progression, «Биомолекула»: «2019-nCoV: очередной коронованный убийца?».

Science #372 (6537) + онлайны: дофаминовые галлюцинации, структурные вариации в геноме и ингибиторы главной протеазы SARS-CoV-2

• Нейробиология. Способность мозга быстро воспринимать внешние сигналы и создавать правильные представления на основе сенсорных стимулов необходима, чтобы информировать поведение. Часто повторяющиеся сигналы помогают мозгу сформировать априорные ожидания, которые важны для восприятия и помогают интерпретировать неоднозначные сигналы. Галлюцинации — явление, при котором нормальная работа этого процесса нарушена. При галлюцинациях мозг формирует визуальные представления, не основанные на внешних стимулах. Предполагается, что галлюцинации происходят, когда мозг принимает априорные ожидания за реальность и частично игнорирует внешние сигналы. Важную роль в этом процессе играет дофамин. В новом исследовании описан способ обнаружения галлюцинаций у мышей и исследован механизм того, как изменения в выработке дофамина вызывают галлюцинации. — Striatal dopamine mediates hallucination-like perception in mice, «Биомолекула»: «Дофаминовые болезни».
• Клеточная биология, рак. Иммунотерапия с помощью CAR-T клеток — набирающий популярность метод разрушения раковых клеток. CAR-T клетки показали многообещающие результаты у многих пациентов, но их активность часто оказывается ограниченной из-за истощения CAR-T клеток, которое происходит в результате длительной стимуляции. В новом исследовании описаны фенотипические и эпигенетические механизмы истощения CAR-T клеток, а также показано, что быстрое истощение можно предотвратить, если предоставить CAR-T клеткам периоды «отдыха». Авторы исследовали разные возможности обеспечить клеткам такой отдых — это возможно, например, с помощью лекарства дазатиниб, которое временно подавляет активность CAR-T клеток. — Transient rest restores functionality in exhausted CAR-T cells through epigenetic remodeling, «Биомолекула»: «Способны ли CAR-Т-клетки уничтожить опухоль?».
• Синтетическая биология. Благодаря своей способности распознавать широкий спектр эпитопов, антитела очень часто используются в терапии и научных исследованиях. Эффективность антител часто можно увеличить, если заставить их образовывать скопления определенного размера и формы. В новой работе описан метод компьютерного дизайна белков, которые взаимодействуют с антителами, образуя вместе с ними наноструктуры разной геометрической формы. В исследовании показано, как такие наноструктуры, содержащие антитела против SARS-CoV-2 эффективно работают против псевдовируса. — Designed proteins assemble antibodies into modular nanocages, «Биомолекула»: «Конструкторское бюро белков».
• Генетика. Геном человека обычно секвенируют, считывая короткие участки ДНК, а потом собирая эту информацию, чтобы получить последовательность всего генома. Но при таком подходе сложно обнаружить геномные структурные варианты, которые влияют на участки ДНК от 1 Кбайт до 3 Мбайт. Используя новейшие методы секвенирования генома, позволяющие «прочитать» длинные участки, исследователи секвенировали 64 генома людей из Европы, Азии, Африки, а также Северной и Южной Америки. Результаты позволили подробно проанализировать геномные вариации в разных популяциях, а также показали, что структурные варианты встречаются примерно в два раза чаще, чем предполагалось раньше. — Haplotype-resolved diverse human genomes and integrated analysis of structural variation.
• Структурка, COVID-19. На сегодняшний день не существует лекарства, которое напрямую бы лечило COVID-19. Чтобы найти возможные варианты лекарств, исследователи проанализировали взаимодействие двух наборов лекарств с главной протеазой SARS-CoV-2 при помощи рентгеноструктурного анализа. Из лекарств в наборах было обнаружено 37 веществ, которые взаимодействовали с протеазой. Дальнейшие эксперименты показали, что семь веществ имеют выраженную противовирусную активность. Результаты работы предлагают новые возможные лекарства против COVID-19. — X-ray screening identifies active site and allosteric inhibitors of SARS-CoV-2 main protease, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.