http://phct-biotechnology.ru
Оглавление

SciNat за август 2017 #3: переработка формальдегида в организме, здоровые мышата из нездоровых клеток, потеря мужских половых органов

  • 228
  • 0,6
  • 0
  • 0
Добавить в избранное

В Бразилии не так давно случилась крупная вспышка жёлтой лихорадки. Было подтверждено 792 случая заболевания, притом ряд из них зарегистрировали там, где раньше инфекции не обнаруживали. Чёрные ревуны (Alouatta caraya) особенно подвержены жёлтой лихорадке, так что по повышению смертности в популяциях этих обезьян можно отслеживать распространение болезни. Чёрные ревуны не обязательно имеют чёрный мех, и доказательство тому — обезьяна на обложке нового Science.

На этой неделе в Nature и Science много статей по биологии развития. В особенности интересно, что говорится в них об определении пола: оказывается, развитие гонад по женскому типу — тоже активный процесс, а не пассивный, как считалось ранее. К тому же, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с лишними половыми хромосомами могут эти лишние хромосомы потерять и стать совершенно нормальными сперматозоидами. Много говорится и о транскриптомах, в частности, о транскриптомике рака.

Nature #548 (7667) + онлайны: пробиотик против сепсиса, переработка формальдегида в организме, бактерии для обновления желудка

DHbTLw8UIAApNj5.jpg

На обложке нового Nature художественная интерпретация метастазов нескольких видов рака сразу. Синее — рак простаты, розовое — груди, зелёное — лёгких, оранжевое — прямой кишки. Изображение построено на основе данных из статьи, которая упоминалась в дайджесте двумя неделями ранее.

  • Биохимия, рак. Трансмембранный белок PD-1 и его лиганд PD-L1 играют большую роль в подавлении иммунного ответа на клетки злокачественных опухолей. Однако не так уж досконально понятно, что регулирует его активность. Новое исследование показало, что PD-1 активируют, в частности, трансмембранные белки CMTM6 и CMTM4. Ранее их функции были не известны. — Identification of CMTM6 and CMTM4 as PD-L1 protein regulators, CMTM6 maintains the expression of PD-L1 and regulates anti-tumour immunity. биомолекула: Хороший, плохой, злой, или Как разозлить лимфоциты и уничтожить опухоль.
  • Биология развития, молекулярка, методы. ДНК-штрихкодирование с помощью искусственного локуса рекомбинации Polylox на живых мышах показало, чему дают начало гемопоэтические стволовые клетки (ГСК). Оказалось, что на основе одного клона ГСК, как правило, возникает несколько различных типов клеток, а не один, как принято было считать раньше. Стоит отметить, что обычно судьбу клеток-предшественников изучают с помощью вирусов, транспозонов или CRISPR—Cas9. — Polylox barcoding reveals haematopoietic stem cell fates realized in vivo.
  • Структурка, фармакология. Сопряжённые с G-белками рецепторы (G-protein-coupled receptors, GPCRs) — заковыристые мишени для создания фармакологических препаратов, так как по структуре очень похожи друг на друга — особенно в пределах одного семейства. Но это касается активных, ортостерических сайтов связывания, а вот аллостерические сайты у разных GPCR отличаются больше. Кристаллическую структуру бета-адренорецептора β2AR выявили с помощью одного из таких аллостерических лигандов, производного ПЭГ, вещества 15 (Compound 15, Cmpd-15). Обычно подобные процедуры проводят с помощью ортостерических лигандов. — Mechanism of intracellular allosteric β2AR antagonist revealed by X-ray crystal structure. биомолекула: Новый рубеж: получена пространственная структура β2-адренорецептора, Нобелевская премия по химии (2012): за рецепторы наших первого, третьего и четвертого чувств.
  • Стволовые клетки, физиология. Эпителий желудка постоянно обновляется за счёт местных стволовых клеток. Интересно, что их пролиферацию ускоряет патогенный микроорганизм Helicobacter pylori, вызывающий язвы желудка, гастриты и дуодениты. Это происходит за счёт активации генов Axin2 и Lgr5, чьи продукты задействованы в сигнальном пути Wnt. В любом случае экспрессия этих генов требует присутствия R-спондина. Его выделяют гастроинтестинальные миофибробласты, и именно эти клетки активирует Helicobacter. — Stromal R-spondin orchestrates gastric epithelial stem cells and gland homeostasis.
  • Нейробиология, структурка, клеточная биология. Для синхронного выделения нейромедиатора из синаптических пузырьков (везикул) требуется образование комплекса белков SNARE, комплексина и синаптотагмина-1. Если говорить чуть более конкретно, прикрепление этого комплекса к месту докинга везикул запускает слияние последних с мембраной нейрона. Как устроен этот комплекс, показали в одной из новых статей в Nature. — The primed SNARE—complexin—synaptotagmin complex for neuronal exocytosis. биомолекула: Как происходит выделение нейромедиатора.
  • Биохимия. Формальдегид опасен в том числе тем, что нарушает структуру ДНК. Забавно то, что он в небольших количествах образуется при синтезе нуклеотидов. А ещё выяснилось, что в результате его обезвреживания клетками организма образуются «строительные блоки» с одним атомом углерода, и это ускоряет рост клеток. Так формальдегид связан с анаболизмом. — Mammals divert endogenous genotoxic formaldehyde into one-carbon metabolism, Biochemistry: A toxin that fuels metabolism.
  • Биогеохимия. Когда жизнь ещё не вышла на сушу, появление и распространение водорослей сыграло в экосистемах особую роль. Органика (в частности, стероиды), которую они создали, дала возможности для усложнения строения организмов. Соответственно, усложнились и экосистемы, а затем появилась и эдиакарская фауна. Произошло это между периодами замерзания Земли 659–645 миллионов лет назад. — The rise of algae in Cryogenian oceans and the emergence of animals, Biogeochemistry: Food for early animal evolution.
  • Микробиология, медицина. Довольно странное, но «трендовое» исследование о том, как пробиотик спасает недоношенных индийских младенцев от сепсиса. Иными словами, детям с их слабым иммунитетом предлагают бороться с одними бактериями другими бактериями — если конкретнее, пероральным приёмом Lactobacillus plantarum. — A randomized synbiotic trial to prevent sepsis among infants in rural India, Global health: Probiotic prevents infections in newborns.
  • Фармакология. Лекарство под названием каптагон (фенетиллин) — по совместительству психостимулятор. Как конкретно оно работает, выяснили авторы новой статьи в Nature. Примечательно это вещество ещё и тем, что его, по слухам, активно используют на Ближнем Востоке в военно-политических целях — и, возможно, не только там. Узнав механизм действия фенетиллина, надеются разработать системы для выявления продуктов его распада в тканях подозреваемых в приёме этого психостимулятора. — Vaccine-driven pharmacodynamic dissection and mitigation of fenethylline psychoactivity.
  • Клеточная биология, иммунология, рак. Циклин-зависимые киназы 4 и 6 (CDK4/6) управляют клеточным циклом. Их же активность необходима для злокачественного перерождения клеток. Поэтому ингибиторы CDK4/6 порой помогают при солидных (твёрдых) опухолях. Как считалось ранее, такие ингибиторы приостанавливают реализацию «злокачественного» клеточного цикла. Однако теперь выяснилось, что это ещё не всё: ингибиторы CDK4/6 также усиливают иммунные реакции против солидных опухолей. — CDK4/6 inhibition triggers anti-tumour immunity.

Science #357 (6352) + онлайны: здоровые мышата из нездоровых клеток, потеря мужских половых органов, секвенирование единичных клеток червя

  • Генетика, рак. Причиной развития рака могут стать мутации в некодирующих участках ДНК. Один из таких «канцерогенных» участков — промотор обратной транскриптазы теломеразы (TERT), одной из субъединиц соответствующего фермента. Мутации в промоторе TERT появляются, в частности, при переходе родинок в меланомы. Помощь опухолям они оказывают в две стадии, регулируя активность теломеразы. Во-первых, мутации в промоторе TERT поддерживают самые короткие теломеры, хотя в целом уменьшению средней длины теломер они не препятствуют. Во-вторых, наиболее короткие теломеры вызывают дестабилизацию генома, что, в свою очередь, меняет активность теломеразы. — Mutations in the promoter of the telomerase gene TERT contribute to tumorigenesis by a two-step mechanism.
  • Генетика, биология развития. Индуцированные плюрипотентные клетки мышей с тремя половыми хромосомами (XXY или XYY) способны потерять одну лишнюю хромосому и стать нормальными сперматозоидами. Оплодотворение мышиных яйцеклеток такими сперматозоидами проходит нормально; как выяснилось в ходе нового исследования, в результате получаются здоровые мышата. — Fertile offspring from sterile sex chromosome trisomic mice.
  • Физиология растений, эпигенетика. Модификации гистонов, в частности, триметилирование 27-го лизина гистона H3 (H3K27me3), случаются и у растений. Названная модификация гистонов в районе FLOWERING LOCUS C (FLC) определяет устойчивость растения к холоду и частично осуществляется с помощью белков группы Polycomb. Механизм передачи H3K27me3 клеткам-потомкам теперь описан в Science. — Distinct phases of Polycomb silencing to hold epigenetic memory of cold in Arabidopsis, DNA replication—coupled histone modification maintains Polycomb gene silencing in plants.
  • Биология развития. Все млекопитающие изначально имеют зачатки и мужской, и женской половой систем, а дальше одна из них элиминируется. Чтобы развитие получили женские половые органы, а зачатки мужских исчезли, необходима работа фактора транскрипции COUP-TFII. Без этого фактора даже в отсутствие действия андрогенов мужские половые органы у эмбрионов сохраняются. Это, кстати, показывает, что формирование половой системы по женскому типу — тоже активный процесс (раньше считали по-другому). — Elimination of the male reproductive tract in the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice, Ductal sex determination. биомолекула: Мальчики налево, девочки направо... А остальные?
  • Геномика, транскриптомика, рак. Для понимания рака необходимо изучать не только мутации генов, но и процессы, происходящие при этом с продуктами их экспрессии. Сейчас благодаря доступности данных крупнейших проектов, Cancer Genome Atlas и Human Protein Atlas, можно оценить влияния, оказанные теми или иными мутациями на белки или РНК, на геномном уровне. — A pathology atlas of the human cancer transcriptome.
  • Геномика, этика. Обсуждаются способы, как ставить диагнозы на основе данных о геноме конкретного человека, не раскрывая при этом его личную информацию. — Deriving genomic diagnoses without revealing patient genomes.
  • Транскриптомика, зоология. Секвенирование единичных клеток — задача непростая. Однако для круглого червя C. elegans она была решена за счёт ДНК-штрихкодов, притом так, что клетки не нужно изолировать друг от друга. Теперь секвенировано более 50000 отдельных клеток этого организма. — Comprehensive single-cell transcriptional profiling of a multicellular organism, биомолекула: Секвенирование единичных клеток (версия — Metazoa).
  • Микробиология. С помощью электронной микроскопии уточнили строение бактериальной системы секреции 6 типа (type 6 secretion system, T6SS), позволяющей микроорганизму выжить внутри клетки хозяина. — In situ architecture, function, and evolution of a contractile injection system.
  • Нейробиология. Очередное исследование памяти, на этот раз активное, с использованием оптогенетики и электрической стимуляции. Обезьянам показывали различные объекты, и нужно было понять, знакомые они или нет. Животные путались, когда призванная сбить с толку стимуляция приходилась на нейроны, предположительно участвующие в запоминании. С помощью такой манипуляции можно было заставить обезьяну воспринимать знакомый объект как новый. — Conversion of object identity to object-general semantic value in the primate temporal cortex.
  • Нейробиология. В спинном мозге есть популяция нейронов, посылающих сигналы другим нервным клеткам, дающим отростки в парабрахиальные ядра ствола головного мозга. Активация этой системы вызывает ощущение зуда, а подавление её активности такое ощущение снижает. — A central neural circuit for itch sensation.
  • Клеточная биология. Прикреплением одних клеток к другим, а также клеток к внеклеточному матриксу занимается в том числе белок винкулин. Какие связи он образует с F-актином и как это влияет на состояние клетки, рассказывается в новой статье в Science. — Vinculin forms a directionally asymmetric catch bond with F-actin.

Комментарии

Вас также может заинтересовать