Партнер дайджеста — Университет «Сириус»

Университет «Сириус» — это качественно новый подход к образованию и научно-исследовательской деятельности. В нем заложены все самые передовые идеи и современные модели организации науки и высшего образования.

Биофизика

Как бактерии движутся в разных средах

Среды, в которых живут бактерии, — вода, почва, ткани человеческого тела — содержат много коллоидов и макромолекул, поэтому законы гидродинамики, действующие в ньютоновских жидкостях, к ним неприменимы. Ученые из США и Китая показали, что движение бактерий, имеющих жгутик, в разбавленных суспензиях коллоидов по количественным характеристикам близко к таковому в растворах полимеров. В частности, они показали, что зависящее от размеров бактериальной клетки ускорение движения вплоть до 80% сопровождается подавлением колебательных движений бактериальных клеток. — The colloidal nature of complex fluids enhances bacterial motility, «Биомолекула»: «Движение бактерий».

Молекулярка

Связь эпигенетики и деградации РНК

Репрессивные комплексы Polycomb (PRC1 и PRC2) отвечают за формирование факультативного гетерохроматина через внесение гистоновых модификаций. Оказалось, что в клетках человека на помощь комплексам Polycomb в деле подавления экспрессии некоторых генов-мишеней приходит особый путь деградации РНК, который осуществляет комплекс RIX1, или риксосома. Риксосомы связываются с комплексами Polycomb и вместе с ними «дежурят» на промоторах генов-мишеней Polycomb, разрушая молекулы РНК, которые иногда все же синтезируются на матрице генов, эпигенетически «выключенных» комплексами Polycomb. Примечательно, что этот механизм консервативен от дрожжей до человека. — Rixosomal RNA degradation contributes to silencing of Polycomb target genes, «Биомолекула»: «Молекулы и эпигеном».

Непростые РНК трипаносом

Трипаносомы, в частности, Trypanosoma brucei — хрестоматийный пример организмов, у которых очень активно происходит редактирование РНК. В их транскриптах встречается модифицированный нуклетид N6-метиладенозин (m6A), однако его функции долгое время были неясны. Оказалось, что особенно много этой метки в мРНК, кодирующих вариантные поверхностные гликопротеины трипаносомы, причем в половине случаев m6A входит в состав поли(A)-хвоста мРНК. Интересно, что перед удалением поли(A)-хвоста, которое предшествует деградации РНК, эта метка убирается. Более того, специфичность внесения m6A в мРНК, кодирующие вариантные поверхностные гликопротеины, обеспечивается особым 16-нуклеотидным мотивом, расположенным в 3’-нетранслируемой области этих транскриптов. — N6-methyladenosine in poly(A) tails stabilize VSG transcripts.

Структурка

Все, что вы хотели знать о гиалуронансинтазе, но боялись спросить

Гиалуронан — важнейший компонент внеклеточного матрикса у позвоночных. Химически он представляет собой кислый гетерополисахарид, состоящий из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты. Синтез гиалуронана осуществляет заякоренная в мембране гиалуронансинтаза, которая относится к ферментам группы гликозилтрансфераз. Она же и обеспечивает выход гиалуронана во внеклеточное пространство. Ученые из США и Великобритании исчерпывающе изучили структуру гиалуронансинтазы на разных стадиях работы фермента. Гиалуронансинтаза селективно связывает свои субстраты, гидролизует первую молекулу субстрата, открывает трансмембранный канал для гиалуронана и приступает к полимеризации чередующихся мономеров. — Structure, substrate recognition and initiation of hyaluronan synthase.

Транскриптомика

Новые типы клеток бронхиол

Американские ученые детально изучили клеточный состав нижних дыхательных путей человека, а именно терминальных и респираторных бронхиол, с помощью пространственной транскриптомики и профайлинга отдельных клеток. Благодаря этим методам исследователи смогли описать новые, ранее неизвестные типы клеток терминальных и респираторных бронхиол, такие как LGR5+ фибробласты, специфичные для терминальных и респираторных бронхиол клетки альвеолярного типа-0 (AT0), а также секреторные клетки. — Human distal lung maps and lineage hierarchies reveal a bipotent progenitor.

Нейробиология

Что происходит в гиппокампе у летучих мышей?

Ученые из Университета Беркли задались вопросом, как запоминание карт воздушного пространства отображается на гиппокампе летучих мышей. Они наблюдали за волнами кальция в зоне CA1 гиппокампа летучих мышей, совершающих полет по хорошо знакомой местности. Оказалось, что большинство нейронов, отвечающих за карту пространства, работали стабильно на протяжении дней и недель. Однако поведение летучих мышей во время полета, как оказалось, различается при разной освещенности, что может создавать иллюзию нестабильности нейронов, ответственных за карту пространства. — A stable hippocampal code in freely flying bats, «Биомолекула»: «Как особенности восприятия реальности летучими мышами определяют характер эволюции растений».

Рак

Как анатомическое расположение влияет на клетки меланомы

Давно известно, что анатомическое расположение злокачественной опухоли определяет не только ее принадлежность к определенному клиническому подтипу, но и молекулярные свойства. Меланома в этом отношении — не исключение. Американские ученые показали, что подкожная меланома по активности онкогенов существенно отличается от акральной меланомы, возникающей на ладонях, подошвах и под ногтями. А именно, клетки акральной меланомы характеризуются активностью онкогена CRKL, который синергически усиливает активные только в конечностях гены HOX13 и связанный с ними путь инсулиноподобного фактора роста (IGF). — Anatomic position determines oncogenic specificity in melanoma, «Биомолекула»: «Скрытая угроза: описан новый механизм активации протоонкогенов».

Геном человека: окончательная победа

Новый выпуск Science — особенный. Это спецвыпуск, посвященный установлению последовательности полного человеческого генома. Референсный геном человека был представлен общественности больше 20 лет назад, в 2000 году. На самом деле, та последовательность была неполной и покрывала около 92% генома человека. В нашем геноме содержится множество повторяющихся участков, особенно в гетерохроматине центромер и теломер, а также прочих гетерохроматинизированных участков, восстановление точной нуклеотидной последовательности которых — очень и очень трудная задача. И вот, консорциум Telomere-to-Telomere (T2T) (в который, к слову, входит российский генетик Евгений Рогаев, работающий в «Сириусе», Институте общей генетики РАН и на биологическом факультете МГУ) сообщил о расшифровке тех самых недостающих 8%, сложнейших участков человеческого генома. Новая сборка генома человека, обозначаемая T2T-CHM13, состоит из 3,055 миллиардов пар оснований. Консорциум заявил, что смог «заполнить бреши» на всех человеческих хромосомах, за исключением Y-хромосомы. Авторы работы сообщили также, что они исправили ряд ошибок в предыдущих сборках и в общей сложности дополнили известную последовательность человеческого генома почти 200 миллионами пар оснований, среди которых предсказали 1956 генов, из которых 99 кодируют белки. — The complete sequence of a human genome.

Консорциум T2T представил вниманию читателей полногеномный эпигенетический ландшафт человеческого генома (Epigenetic patterns in a complete human genome), а также полную геномную и эпигеномную карты ценромер хромосом человека (Complete genomic and epigenetic maps of human centromeres). Имея на руках полную последовательность генома человека, ученые смогли представить новые результаты анализа генетических вариаций человека (A complete reference genome improves analysis of human genetic variation). «Расколов» самые неподатливые участки генома человека, повторы, ученые детально описали их транскрипционный и эпигенетический статус (From telomere to telomere: The transcriptional and epigenetic state of human repeat elements).