Nature #592 (7856) + онлайны: геномы позвоночных, механизмы старения и разнообразие архей

• Биоинформатика, генетика. Секвенирование геномов живых организмов открывает огромные возможности для исследований, разработки лекарств и сохранения биоразнообразия. На сегодняшний день секвенировано большое число геномов бактерий, но информация о геномах позвоночных очень ограничена. В новой работе были получены последовательности геномов 16 видов позвоночных. Результаты подтвердили, что методы, позволяющие считывать длинные последовательности, необходимы для получения точных результатов. Исследователям удалось исправить многие ошибки, которые присутствовали в предыдущих версиях геномов этих видов. Эта работа — первый шаг на пути к секвенированию геномов примерно 70 000 видов позвоночных. — Towards complete and error-free genome assemblies of all vertebrate species, «Биомолекула»: «12 методов в картинках: секвенирование нуклеиновых кислот».
• Клеточная биология. Старение — сложный процесс, который затрагивает все органы и ткани. До сих пор точно не известно, существует ли какой-то фундаментальный механизм, вызывающий старение, или же оно обусловлено рядом биологических факторов. В новой работе описаны свидетельства того, что повреждение ДНК объясняет многие фенотипические изменения, которые наблюдаются при старении. — The central role of DNA damage in the ageing process, «Биомолекула»: «Старение: остановить нельзя смириться».
• Молекулярка, COVID-19. Дыхательная недостаточность — главная причина смерти от COVID-19, но мы все еще плохо понимаем молекулярные механизмы, которые ведут к повреждению легочных тканей. В новой работе было проведено РНК-секвенирование ядер 116 000 клеток легких. Результаты показали, что в клетках больных COVID-19 наблюдаются значительные изменения на уровне транскрипции и клеточной коммуникации. В этих клетках было отмечено повышение количества активированных макрофагов и нарушение работы T-клеток. В работе также было изучено, как измененные фибробласты способствуют развитию фиброза легких. — A molecular single-cell lung atlas of lethal COVID-19, «Биомолекула»: «2019-nCoV: очередной коронованный убийца?».
• Эволюционная биология, биоинформатика. Асгардархеи — недавно обнаруженный надтип архей, который включает в себя близких родственников эукариот. На данный момент неизвестно, включают ли асгардархеи предка эукариот. В новой работе представлен сравнительный анализ 162 геномов аскардархей, включая 75 геномов, собранных авторами на основе метагеномов. Результаты позволили авторам предложить шесть новых типов асгардархей и получить новую информацию, помогающую лучше разобраться в эволюции этого надтипа. — Expanded diversity of Asgard archaea and their relationships with eukaryotes.
• Молекулярка, генетика. Мутации в соматических клетках часто вызывают рак и способствуют развитию других заболеваний. Сложность в обнаружении таких мутаций в отдельных клетках затрудняет их обнаружение в большинстве тканей. В новом исследовании разработан метод нано-секвенирования (NanoSeq), который способен с высокой точностью секвенировать отдельные молекулы ДНК. Ученые продемонстрировали этот метод, сравнив количество соматических мутаций в клетках различных тканей. — Somatic mutation landscapes at single-molecule resolution, «Биомолекула»: «Секвенирование единичных клеток (версия — Metazoa)».
• Микробиология. Некоторым патогенам метаболически «выгодно» вызывать в клетках зараженного организма патологические и воспалительные процессы. Бактерия Clostridium difficile вызывает колит (воспалительное заболевание толстой кишки). До сих пор было неизвестно, какую пользу приносит бактериям эта патология. Исследователи из США обнаружили, что C. difficile использует сорбитол, который производится в клетках альдегид-редуктазой. Синтез этого фермента ускоряется в воспаленных клетках. Эти наблюдения помогают объяснить, почему C. difficile выгодно провоцировать колит. — C. difficile exploits a host metabolite produced during toxin-mediated disease.

Science #372 (6541) + онлайны: Z-вирусы, циркадные ритмы растений и SARS-CoV-2

• Структурка, COVID-19. С начала пандемии COVID-19 ученые следили за эволюцией вируса, особенно внимательно наблюдая за мутациями в шипе вируса SARS-CoV-2. Одна из первых значительных мутаций (D614G) увеличила скорость распространения вируса. Американские исследователи изучили структуру вируса с этой мутацией. Они обнаружили, что D614G позволяют вирусу избежать взаимодействий, которые ведут к преждевременной потере субъединицы S1. Это помогает увеличить число шипов вируса, которые участвуют в инфицировании клеток. — Structural impact on SARS-CoV-2 spike protein by D614G substitution, «Биомолекула»: «2019-nCoV: очередной коронованный убийца?».
• Молекулярка, генетика. Мы привыкли к тому факту, что ДНК всех организмов включают последовательности четырех нуклеотидов: A, T, C, G. Но в 1977 году был обнаружен вирус S-2L, в ДНК которого аденин (А) заменен на 2-аминоаденин (Z). Таким образом, генетический алфавит этого вируса — ZTCG. В новом исследовании описаны механизмы синтеза Z-нуклеотида и гены, отвечающие за этот процесс. Дальнейший анализ помог ученым обнаружить другие вирусы с Z-геномом. — A third purine biosynthetic pathway encoded by aminoadenine-based viral DNA genomes, «Биомолекула»: «Модельные организмы: нематода».
• Микробиология. Mycobacterium abscessus — микобактерия, которая избегает уничтожения иммунной системы зараженного организма, инфицируемого макрофаами. У больных муковисцидозом, распространение этой бактерии в легких ведет к серьезным осложнениям. Лечение инфекции M. abscessus требует использования антибиотиков с сильными побочным эффектами, такими как тошнота и ухудшение работы печени. В новой работе описана ДНК-метилтрансфераза, которая регулирует экспрессию генов M. abscessus. Эта информация может помочь в разработке новых лекарств против M. abscessus. — Stepwise pathogenic evolution of Mycobacterium abscessus, «Биомолекула»: «Муковисцидоз — первые надежды».
• Генетика, синтетическая биология. Численность населения Земли продолжает расти, и для производства необходимого количества продуктов необходимо повышать эффективность сельского хозяйства. Исследования показали, что циркадные ритмы оказывают важное влияние на рост и физиологию растений. В новом обзоре описаны способы контроля циркадных ритмов с помощью методов генной инженерии. Дальнейшее развитие этих методов поможет увеличить урожайность. — Chronoculture, harnessing the circadian clock to improve crop yield and sustainability.
• Молекулярка, микробиология. Инфицируя организм, бактерия Legionella синтезирует эффекторы, которые внедряются в мембраны клеток зараженного организма. В новом исследовании описан механизм, с помощью которого Legionella модифицирует мембраны клеток. В этом процессе участвуют фосфоинозитид-киназа и фосфатаза. Работа этих ферментов создает динамику, способствующую внедрению в мембрану бактериальных эффекторов. — Dynamic remodeling of host membranes by self-organizing bacterial effectors.
• SARS-CoV-2. С распространением SARS-CoV-2 и появлением вакцин важно узнать, как вакцинация влияет на людей, уже переболевших COVID-19. В новой работе было показано, что первая доза прививки с помощью мРНК вакцины Pfizer/BioNTech BNT162b2 вызывает интенсивную активацию T-клеток и B-клеток у переболевших, что ведет к эффективной иммунной реакции против вариантов вируса B.1.1.7 и B.1.351. У тех, кто не был ранее инфицирован SARS-CoV-2, наоборот, наблюдалось отсутствие изменений или ослабление иммунитета против этих вариантов. — Prior SARS-CoV-2 infection rescues B and T cell responses to variants after first vaccine dose, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.