Nature #572 (7770) + онлайны: борьба микробиоты кишечника с патогенами, влияние лесных пожаров на экологию и генетические механизмы, ответственные за нарушение процесса имплантации

• Структурка. Механочувствительные катионные каналы PIEZO1 и PIEZO2 участвуют в процессе восприятия тактильных ощущений, артериального давления и движений грудной клетки в процессе дыхания. На этой неделе в журнале Nature им посвящены сразу три статьи. В первых двух авторы подробно описывают структуру каналов, а также сравнивают их между собой. Третья статья посвящена участию PIEZO1 в механизмах врожденного иммунитета — оказалось, что ощущение клетками циклического гидростатического давления, схожее с тем, что испытывают клетки легких, способствует активации иммунного ответа с помощью этого ионного канала. У мышей, которые не имели PIEZO1, отмечалась бóльшая распространенность воспалительного процесса и возрастал риск деструктивных изменений. — Force-induced conformational changes in PIEZO1; Structure and mechanogating of the mammalian tactile channel PIEZO2; Mechanosensation of cyclical force by PIEZO1 is essential for innate immunity. «Биомолекула»: «О чем не знал Гальвани: пространственная структура натриевого канала», «Формирование мембранного потенциала покоя».
• Микробиология. Облигатные бактерии кишечника могут препятствовать колонизации резистентными к ванкомицину Enterococcus faecium. Ученые выяснили, что консорциум, образованный четырьмя представителями нормальной микробиоты кишечника, содержащий Blautia producta BP SCSK, может уменьшать рост этих патогенных бактерий благодаря секреции лантибиотика, сходного с продуцируемым Lactococcus lactis. Но, в отличии от L. lactis, BP SCSK действует не только in vitro, но и in vivo. — Microbiota-derived lantibiotic restores resistance against vancomycin-resistant Enterococcus. «Биомолекула»: «Антимикробные пептиды — возможная альтернатива традиционным антибиотикам», «Противостояние с резистентными бактериями: наши поражения, победы и планы на будущее», «Антибиотикорезистентность: How to make antibiotics great again?», «Микробиом кишечника: мир внутри нас», «Кишечная микрофлора: третий нелишний в иммунотерапии рака».
• Экология, климатология. Лесные пожары приводят к смещению углеродного баланса, что отрицательно сказывается на изменениях климата. Поскольку увеличивается их частота, интенсивность и площадь, вероятно, всё чаще будут затрагиваться и молодые леса, которые в первую очередь ответственны за поглощение углекислого газа и не укрывают почву от горения при пожаре, что способствует потере почвенных запасов углерода. — Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils.
• Структурка. Потребление аминокислот с разветвленной цепью благоприятно сказывается на энергетическом обмене. Они активно перерабатываются митохондриями бурой жировой ткани, куда транспортируются с помощью SLC25A44, и используются для термогенеза. Однако специфический обменный дефект в бурой жировой ткани может приводить к нарушению клиренса этих аминокислот и ожирению. — BCAA catabolism in brown fat controls energy homeostasis through SLC25A44.
• Эмбриология. Нарушение процесса имплантации — одна из главных причин бесплодия. Ученые выяснили, какие генетические и эпигенетические механизмы ответственны за этот процесс. — Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human implantation. «Биомолекула»: «Развитие и эпигенетика, или История о Минотавре».
• Структурка. Митохондрии ответственны за обеспечение энергетических потребностей клетки, но их функциональная активность в зависимости от количества АТФ недостаточно изучена. Исследователи обнаружили локализованные в митохондриях каналы, которые опосредуют АТФ-зависимый ток калия (MitoK ATP). Он реагирует на энергетический баланс в клетке и регулирует объем и функциональную активность этих органелл, что в перспективе может использоваться при воздействии на некоторые патологические процессы. — Identification of an ATP-sensitive potassium channel in mitochondria. «Биомолекула»: «Как появились митохондрии (рассказ, похожий на сказку)», «Болезни и изменения клеточного метаболизма».

Science #365 (6455) + онлайны: причины и профилактика суицидального поведения, генетика возбудителей малярии и новое применение технологии CRISPR

• Медицина. В статьях спецвыпуска журнала Science поднимается тяжелая тема — суициды. Авторы приводят статистические данные, рассказывают о нейробиологических и эволюционных механизмах, которые «заставляют» людей вредить себе и предлагают мероприятия, направленные на предотвращение самоубийств. — Paths out of darkness; Geography of loss; Reading an anguished brain; Warning signs; Pathways to prevention; Probing an evolutionary riddle. «Биомолекула»: «Как предотвратить самоубийство», «Молекулярные маркеры самоубийства».
• Микробиология. Многообразные микроскопические обитатели почвы активно влияют на биогеохимические процессы на местном и даже глобальном уровнях. В новом номере Science вышел обзор, авторы которого уделили большое внимание общим закономерностям микробного состава почвы, которые могли бы позволить прогнозировать динамику биогеохимических изменений в зависимости от изменений климата. — The global soil community and its influence on biogeochemistry. «Биомолекула»: «Почва на страже жизни».
• Инфекции. Малярия — тяжелое заболевание, вызываемое некоторыми паразитами рода Plasmodium. Это одноклеточные организмы, претерпевающие несколько стадий развития, которые протекают в разных средах и клетках организма-хозяина. Исследователи изучили транскриптомы, полученные на 10 различных стадиях жизненного цикла малярийного плазмодия, и идентифицировали кластеры, которые в будущем помогут объяснить назначение генов паразита и расширить знания о стадиях его жизненного цикла. — The Malaria Cell Atlas: Single parasite transcriptomes across the complete Plasmodium life cycle. «Биомолекула»: «Как понравиться вампиру, или За что комары так любят больных малярией?», «Малярия. “Болотная лихорадка” тогда и сейчас».
• Инфекции, генетика. Еще одна статья посвящена представителю рода Plasmodium. Plasmodium falciparum широко распространен на Африканском континенте, а знание его популяционной генетики позволило бы оценить риски и динамику распространения лекарственной устойчивости. Применив геномные технологии, ученые обнаружили, что гены паразитов из разных регионов различаются, а в Эфиопии и вовсе представлена отличная популяция P. falciparum, имеющая сходство с P. vivax. — Major subpopulations of Plasmodium falciparum in sub-Saharan Africa.
• CRISPR/Cas. CRISPR — известная технология редактирования генома. Ученые нашли способ ее использования для создания «умных» материалов, которые можно было бы «обучить» контролируемому высвобождению частиц, использовать в идентификации возбудителей и даже в управлении электронными устройствами. — Programmable CRISPR-responsive smart materials; CRISPR propels a smart hydrogel. «Биомолекула»: «Просто о сложном: CRISPR/ Cas».
• Эмбриология. Один из обзоров в свежем выпуске журнала Science посвящен попыткам исследования эмбрионов на протяжении двухсот лет. Авторы рассказывают о современных достижениях — непрерывной визуализации эмбриона мыши в течение нескольких дней раннего развития, и вспоминают труды основоположников эмбриологии. — The 200-year effort to see the embryo.
• Вирусология, молекулярка. Вирусы могут влиять на метаболизм клетки-хозяина. Долгое время функция N6-метиладенозина при взаимодействии клетки с вирусами оставалась неизвестной. Оказалось, что он способствует перепрограммированию клеточного метаболизма и ингибирует репликацию вируса везикулярного стоматита. В дальнейшем эти данные можно использовать в разработке препаратов для терапии вирусных инфекций. — N6-methyladenosine RNA modification–mediated cellular metabolism rewiring inhibits viral replication.