Nature #528 (7583) + онлайны: законы растительной жизни, глюкоза в крови и нитрификация в отдельно взятой бактерии

• Микробиология, экология. Раньше считалась, что аммоний в природе окисляется в два этапа: сначала до нитрита, и только потом до нитрата. И были известны только микроорганизмы, способные провести лишь одну из стадий этого процесса. А вот теперь нашлась бактерия, способная самостоятельно провести оба этапа, и не нуждающаяся ни в чьей помощи, чтобы полностью окислить аммоний. — Microbiology: A division of labour combined, Complete nitrification by Nitrospira bacteria, Complete nitrification by a single microorganism.
• Структурка. Структурка необычного двухпорового канала Arabidopsis thaliana. Проводимость канала зависит от двух типов стимулов: связывание кальция влияет на конформацию одной его поры, а мембранный потенциал — на стуктуру другой. — Structure of the voltage-gated two-pore channel TPC1 from Arabidopsis thaliana.
• Физиология, большие данные. Ученые из Израиля провели масштабное исследование факторов, влияющих на уровнь глюкозы в крови. Построенная исследователями модель позволяет предсказать, как влияют на сахар в крови самые разные блюда, состав микробиоты кишечника а также многие физиологические параметры. На основании предсказаний модели можно составлять индивидуальные рекомендации диеты. — Nutrition: A personal forecast.
• Физиология растений, экология. Сразу два исследования в свежем Nature посвящено фундаментальным закономерностям растительной жизни. Во-первых, если представить вид растения как точку в шестимерном пространстве, осям которого соответствуют важные характеристики формы растения (например, его высота и площадь листьев), окажется, что эти точки образуют определенные кластеры. Получается, что формы растительной жизни ограничены некими областями в пространстве вариантов. Вторая работа исследует связь морфологических признаков дерева с его способностями конкурировать с другими растениями. — Ecology: A trail map for trait-based studies, The global spectrum of plant form and function, Plant functional traits have globally consistent effects on competition.
• Рак, молекулярка. Определенные мутации генов изоцитрат-дегидрогеназ (IDH) ведут к развитию глиом. Механизм сложен: мутантная IDH образует вещество, блокирующее работу ферментов TET, убирающих метильные метки с ДНК. При этом появляется лишнее метилирование инсуляторов — участков ДНК, ограничивающих действие энхансеров. Энхансеры, в свою очередь, способны усиливать работу генов. Так вот, из-за отключения определенного инсулятора энхансер по одну сторону от него начинает активировать онкоген по другую сторону. Вот такая вот жесткая молекулярная биология. — Cancer: Oncogene brought into the loop, Insulator dysfunction and oncogene activation in IDH mutant gliomas.
• Молекулярка. CTD-домен одной из субъединиц РНК-полимеразы II служит пультом управления этим ферментом, поскольку многие его модификации запускают определенные активности полимеразы. Например, чтобы прервать транскрипцию, на определенный аргининовый остаток этого домена должны присоединиться две метильные метки. Они привлекают белок SMN, а тот — белок сенатаксин, и оба они необходимы, чтобы отсоединить РНК от ДНК и успешно завершить транскрипцию. Интересно, что мутации иSMN, и сенатаксина приводят к развитию нейродегенеративных заболеваний. — SMN and symmetric arginine dimethylation of RNA polymerase II C-terminal domain control termination.
• Рак, молекулярка. Спондин — секретируемый белок, стимулирующий активность сигнального пути Wnt. В норе этот путь поддерживает плюрипотентное состояние стволовых клеток. А при транслокации хромосомы с частью гена спондина на хромосому с геном фосфатазы PTPRK образуется химерный белок, который стимулирует развитие колорекальных опухолей. Процесс опухолевого перерождения клеток под дейтсвием химерного белка можно обратить, используя антитела против него. — Targeting PTPRK-RSPO3 colon tumours promotes differentiation and loss of stem-cell function.
• Медицина, молекулярка. Для борьбы с малярией можно использовать антитела к антигенам малярийного плазмодия, появляющимся на поверхности зараженных эритроцитов. У двух доноров обнаружились особо эффективные антитела против таких антигенов. Эти антитела были химерными, и содержали коллаген-связывающий домен, но мутировавший таким образом, что он переставал распознавать коллаген, но зато связывал антигены плазмодия. Если бы такие необычные антитела не возникли в природе сами, биоинженеры нескоро бы до такого додумались. — A LAIR1 insertion generates broadly reactive antibodies against malaria variant antigens.