Nature #560 (7719) + онлайны: зарождение группового образа жизни, происхождение корня сосудистых растений и скрещивание неандертальцев с денисовцами

• Палеонтология. Черепахи — необычные рептилии, и до сих пор не до конца понятно, в какой последовательности и когда эти животные приобретали свои характерные черты. Находка на территории Китая останков черепахи времен триасового периода проясняет некоторые моменты черепашьей эволюции — у этого древнего животного, например, уже был беззубый клюв. — A Triassic stem turtle with an edentulous beak.
• Генетика, антропология. Останки одного из древних людей, обнаруженных в Денисовой пещере, принадлежали девочке, чей отец был денисовцем, а мать — неандертальской женщиной. При этом мать была генетически более похожа на европейских неандертальцев, а не на неандертальцев Алтая. Это говорит о том, что миграции неандертальцев между западной и восточной частями Евразии периодически происходили еще 120 тысяч лет назад. Отец девочки, хотя сам был денисовцем, сохранил в своем геноме следы неандертальских предков. Поскольку геномов древних неандертальцев и денисовцев было исследовано не так много, и среди них попался такой гибрид, вероятно, скрещивания между денисовцами и неандертальцами были не так уж редки. — The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father. «Биомолекула»: «Скандалы, интриги, расследования: с какими гоминидами спали наши предки?».
• Клеточная биология, генетика. Для защиты воздухоносных путей из базальных стволовых клеток образуются секреторные клетки и клетки с ресничками. При этом из-за чрезмерного размножения базальных клеток могут развиваться хронические воспалительные заболевания слизистых. Чтобы разобраться, почему так происходит, ученые исследовали несколько десятков тысяч транскриптомов единичных клеток эпителия пациентов с риносинуситом. Исследователям удалось выделить особенности транскриптомов здоровых, воспаленных и полипных секреторных клеток. Кроме того, ученые восстановили траекторию дифференцировки базальных клеток, характерную для полипов. — Allergic inflammatory memory in human respiratory epithelial progenitor cells.
• Палеонтология. Сегодня нам трудно представить сосудистые растения без корней, а корни сложно представить без корневой меристемы и корневого же чехлика. Однако находка плауновидного растения Asteroxylon mackiei возрастом в 400 миллионов лет показала, что эти характерные особенности корня возникли не одновременно. Так, в корне этого растения уже была меристема, но чехлика не было, и меристема была покрыта непрерывной эпидермой. — Stepwise and independent origins of roots among land plants.
• Структурка. В новой работе сравнили структуры активированного комплекса элонгации — полимеразы Pol II с факторами DSIF, PAF и SPT6, — а также остановившегося комплекса Pol II с факторами DSIF и NELF. Это сравнение помогло понять, как именно фактор PAF сменяет фактор NELF в составе комплекса, чтобы остановившаяся полимераза могла продолжить движение. — Structure of activated transcription complex Pol II—DSIF—PAF—SPT6, Structure of paused transcription complex Pol II—DSIF—NELF.
• Структурка. Структура трансмембранного домена рецептора FZD4 показала, что укладка его VI спирали не похожа на укладки таких спиралей других рецепторов, сопряженных с G-белком. Из-за измененной структуры спирали карман для связи лиганда получается ýже, чем у остальных изученных рецепторов этой группы. Исследователи показали, что такая форма кармана для лиганда характерна и для других рецепторов FZD, что может объяснять сложности, с которыми до сих пор сталкивались разработчики лигандов для этих рецепторов. Рецепторы FZD определяют активность сигнального пути Wnt, а возможность управлять ими важна для исследований биологии развития. — Crystal structure of the Frizzled 4 receptor in a ligand-free state.
• Клеточная биология, нейробиология. Мутации генов убиквитинлигазы parkin и убиквитинкиназы PINK1 способствуют раннему развитию болезни Паркинсона. Эти белки запускают процесс уничтожения поврежденных митохондрий, но как именно это связано с болезнью Паркинсона, до сих пор не было понятно. Новая работа показала, что у мышей без parkin, или без PINK1, или склонных накапливать мутации в митохондриальном геноме после активных упражнений развивается сильное воспаление. Это воспаление снимается отключением того же фактора STING, инактивация которого помогает мышам, склонным к мутациям в митохондриях, бороться с двигательными нарушениями и потерей дофаминергических нейронов черной субстанции. — Parkin and PINK1 mitigate STING-induced inflammation.
• Клеточная биология, биология развития. Белок SIRT6 увеличивает продолжительность жизни мышей, а у приматов, как показала новая работа, является важным регулятором развития нервной системы. Макаки-крабоеды, у которых не было активного SIRT6, умирали вскоре после рождения, и еще до рождения демонстрировали патологии развития. Дифференцировка нейронов у них была замедлена за счет активации некодирующей РНК H19, которая служит репрессором развития. SIRT6 внормемешаетнаработкеэтойРНК. — SIRT6 deficiency results in developmental retardation in cynomolgus monkeys.
• Клеточная биология. Клетки умеют реагировать на жесткость внеклеточного матрикса — например, на ее изменения отвечают белки YAP и TAZ пути Hippo. Новая работа показала, что сигнал до них доносит ГТФаза RAP2. RAP2, в свою очередь, реагирует на изменения уровня фосфатидилинозитол-4,5-бифосфата, который зависит от активности фосфолипазы Cγ1, определяемой жесткостью внеклеточного матрикса. — RAP2 mediates mechanoresponses of the Hippo pathway.
• Поведение животных. Чтобы животные предпочитали жить в группах, такая жизнь должна давать им преимущества. Теория предполагает, что преимущества должны возникать за счет появления в группе специализации, которая позволяет повышать эффективность совместной деятельности. При этом благоприятные изменения должны возникать еще при образовании маленьких групп, потому что при зарождении группового образа жизни большие группы образуются с меньшей вероятностью. Но как может развиваться разделения труда у животных, которые изначально делают одно и то же, до сих пор не было понятно. Работа на муравьях показала, что такое в принципе возможно, и что при увеличении размера сообщества у муравьев возникает разделение труда, уже начиная с группы из шести особей. — Fitness benefits and emergent division of labour at the onset of group living.
• Иммунология. Большинство туберкулезных инфекций латентные, протекающие бессимптомно, и менее чем одном случае из десяти переходящие в активную форму. В новой работе исследовали иммунные факторы, влияющие на форму инфекции. Латентная форма туберкулеза оказалась связанной с более активным цитотоксическим ответом и продолжительным воспалением. В латентной форме циркулировало больше естественных киллеров. Их число снижалось при развитии активной формы болезни и снова росло под действием лечения. Таким образом, по циркулирующим естественным киллерам можно оценивать развитие заболевания и эффективность лечения. — A multi-cohort study of the immune factors associated with M. tuberculosis infection outcomes.

Science #361 (6404) + онлайны: координация нейронов с сосудами, парадоксальный рост микротрубочек и новый чекпоинт клеточного цикла

• Клеточная биология. В ходе развития нервной системы важна координация между нейронами, глией и эндотелием образующихся сосудов. В новой работе показано, что рецепторы нейронов Dab1 и ApoER2, реагирующие на присутствие белка рилина и определяющие позицию нейронов, нарабатываются и в клетках эндотелия. Благодаря этому при развитие нервной системы нейроны и эндотелий реагируют на один и тот же сигнал и растут сообща. — Orchestrating cortical brain development, Endothelial Dab1 signaling orchestrates neuro-glia-vessel communication in the central nervous system.
• Эпидемиология. Предсказать развитие эпидемии сложно, если патогены постоянно меняются (как, например, в случае с вирусами гриппа). Однако для энтеровирусов, которые тоже достаточно разнообразны по серотипам, ученым удалось построить модель, предсказывающую частоту заболеваний. — Enterovirus outbreak dynamics, Serotype-specific immunity explains the incidence of diseases caused by human enteroviruses.
• Молекулярка. Ферменты, вытаскивающие тубулин из микротрубочек, парадоксальным образом могут приводить к их росту. Дело в том, что фрагменты недоразобранных микротрубочек могут служить затравками для их роста, в результате чего общее число микротрубочек вырастет. — Severing enzymes amplify microtubule arrays through lattice GTP-tubulin incorporation.
• Молекулярка. Поразительно, но до сих пор не было известно контрольных механизмов, регулирующих переход клетки из S-фазы клеточного цикла в фазу G2. Новое исследование восполняет этот досадный пробел, показав, что киназа ATR активна, пока идет репликация. Пока ATR активна, не включаются транскрипционные факторы, ответственные за начало митоза. — An intrinsic S/G₂ checkpoint enforced by ATR.
• Эпидемиология. Вирус желтой лихорадки передается комарами и ежегодно вызывает несколько десятков тысяч смертей в Южной Америке и Африке. Опасность эпидемии во многом зависит от того, передается ли вирус преимущественно между комарами и живущими в диких условиях приматами (сильватический цикл), или между комарами и людьми, живущими в крупных населенных пунктах (городской цикл). Для недавно начавшейся в Бразилии эпидемии, по данным нового исследования, характерна в основном сильватическая передача вируса. — Genomic and epidemiological monitoring of yellow fever virus transmission potential.
• Структурка. Белок Hedgehog важен для передачи сигналов в клетке, и нарушения его сигналлинга может приводить к нарушениям развития или раку. До сих пор разные работы выявляли два несовпадающих места связывания Hedgehog с его рецептором PTCH1, и было непонятно, какое из них правильное. Новое исследование показало, что правильные оба, и что при физиологических концентрациях кальция оба эпитопа Hedgehog связывают по одной молекуле рецептора. — Two Patched molecules engage distinct sites on Hedgehog yielding a signaling-competent complex.
• Генетика. Исследование метилирования ДНК, меток на гистонах и уровней транскрипции генов нескольких десятков единичных клеток показало, что аллели гетерозиготных регуляторных участков часто модифицированы по-разному, в зависимости от последовательности. При этом такие участки могут резко менять модификации, переходя из полностью метилированного в полностью неметилированное состояние. — Allele-specific epigenome maps reveal sequence-dependent stochastic switching at regulatory loci.