Nature #540 (7634) + онлайны: рис без фосфора, рецепторы растяжения в лёгких, новые белки для CRISPR-Cas

• Молекулярка, геномика, методы. Все системы на основе CRISPR-Cas9, которые используются сейчас, происходят от белков бактерий, которых можно выращивать в лабораториях. А меж тем есть множество видов некультивируемых микроорганизмов, у которых белки Cas в аналогичной системе другие — например, CasX и CasY. Такие виды удалось найти с помощью метагеномных анализов. А ещё Cas9 впервые нашли у архей. — New CRISPR—Cas systems from uncultivated microbes. См. также: CRISPR-эпопея и ее герои.
• Сельское хозяйство, генетика, биотехнология. Фосфатные удобрения надо вносить часто, потому что фосфор накапливается в плодах растений, которые в большинстве случаев убирают с полей и из садов. А хуже того, люди, домашняя птица и нежвачные вроде свиней не переваривают фитиновую кислоту — основную «форму хранения» фосфора в плодах. Эта кислота попадает в сточные воды, а после — в водоёмы, чем вызывает их «цветение». Поэтому исследователи создали рис, у которого «выключен» ген транспортёра фосфора SPDT. У таких растений содержание риса в зёрнах на 20-30% меньше, а плодородие — не ниже, чем у обычных. — Reducing phosphorus accumulation in rice grains with an impaired transporter in the node.
• Нейробиология, генетика, медицина. Мутация в гене XRCC1, чей продукт позволяет собирать белковые комплексы для устранения одноцепочечных разрывов, оказалась связанной с несколькими заболеваниями нервной системы — аксональной нейропатией и мозжечковыми атаксиями. У мышей с дефектным геном XRCC1 отмирают нейроны мозжечка, что приводит к таким же состояниям, какие возникают при перечисленных болезнях. Возможно, и другие виды нейродегенерации вызваны нарушениями репарации ДНК. — XRCC1 mutation is associated with PARP1 hyperactivation and cerebellar ataxia, DNA repair: A unifying mechanism in neurodegeneration.
• Эпигенетика, медицина. У людей с лишним весом и ожирением изменена степень метилирования ДНК по сравнению со здоровыми. При этом сдвиги в метилировании — не причина набора веса, а скорее его следствие. — Epigenome-wide association study of body mass index, and the adverse outcomes of adiposity.
• Иммунология. Клетки иммунной системы моноциты и макрофаги управляют гомеостазом многих внутренних органов. Иногда неполадки в функционировании этих клеток вызывают тяжёлые заболевания — фиброзы. Теперь стало понятно, что конкретно приводит к фиброзам. Это дефицит белка C/EBPβ, связывающего CCAAT и энхансеры. Он возникает в моноцитах определённого типа — Ceacam1⁺Msr1⁺Ly6C⁻F4/80⁻Mac1⁺. — Identification of an atypical monocyte and committed progenitor involved in fibrosis.
• Нейробиология, генетика. Ген Piezo2, кодирующий одноимённый белок, активен в нейронах, управляющих работой лёгких. Piezo2 — это рецептор растяжения, и в лёгких он экспрессируется лишь в нейроэпителиальных тельцах — небольших скоплениях клеток, выполняющих сенсорные функции. Если его производство там подавлять, животные быстро погибают от асфиксии, так как лёгкие «не понимают», когда они растянуты, а когда нет, и пора ли делать выдох или вдох. — Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea, Physiology: Mechanosensor of lung inflation identified.
• Молекулярка, эпигенетика. Первый нуклеотид матричной РНК у кэпа часто находится в форме N⁶,2′-O-диметиладенозина. Транскрипты, начинающиеся с него, обычно более устойчивы, чем все остальные, так как они устойчивы к действию DCP2 — одного из ферментов, «снимающих» кэп. Зато этот нуклеотид деметилируется белком, ассоциированным с ожирением — FTO. Можно таким образом предположить, что лишний вес дестабилизирует мРНК. — Reversible methylation of m⁶Am in the 5′ cap controls mRNA stability, Molecular biology: Messenger RNAs marked for longer life.
• Структурка. Криоэлектронная микроскопия выявила строение переносчика хлорид-ионов CLC-K у быка. Оказалось, что он отличается от многих других белков того же класса. Вообще, транспортёры хлорид-ионов через плазматическую мембрану помогают восстанавливать возбудимость мышц и контролировать перемещения электролитов по эпителию. Некоторые переносят ионы хлора пассивно, а другие обменивают их на протоны. — Structure of a CLC chloride ion channel by cryo-electron microscopy.
• Структурка, вирусология. Полимераза вируса гриппа FluPol, находясь в инфицированной клетке, соединяется с С-концевым доменом Pol II и позволяет РНК вируса синтезироваться. Кристаллическую структуру двух слившихся в экстазе белков изучили французские биологи. — Structural basis of an essential interaction between influenza polymerase and Pol II CTD.
• Структурка. Здесь мы тоже имеем дело со строением вирусов, только на сей раз рассматривается структура аппарата, который вводит РНК бактериофага MS2 в кишечную палочку Escherichia coli. — In situ structures of the genome and genome-delivery apparatus in a single-stranded RNA virus.

Science #354 (6319) + онлайны: перелётные насекомые, управление восприятием с помощью кальция, видео с бактериородопсином

• Биофизика, методы. Теперь можно следить за отдельными молекулами флуоресцентных белков с разрешением в 1 нанометр. Это показали на 30S-рибосомных субъединицах живых Escherichia coli. — Nanometer resolution imaging and tracking of fluorescent molecules with minimal photon fluxes.
• Геномика, медицина. Несколько исследований, проведённых на генетическом материале суммарно более 50 тысяч человек, показали, что определённые варианты экзонов связаны с повышенным риском развития гиперхолестеринемии и, как следствие, проблем с сердечно-сосудистой системой. Эти сведения будут полезны для предсказательной медицины. — Distribution and clinical impact of functional variants in 50,726 whole-exome sequences from the DiscovEHR study, Genetic identification of familial hypercholesterolemia within a single U.S. health care system.
• Структурка. Японские исследователи с помощью серийной фемтосекундной кристаллографии получили 13 последовательных снимков изменения конформации бактериородопсина (мембранного светочувствительного белка архей) сразу после его активации светом. — A three-dimensional movie of structural changes in bacteriorhodopsin.
• Энтомология, экология. Обычно при слове «миграции животных» мы представляем себе перелётных птиц. Но ведь насекомые обрели крылья и умение ими пользоваться задолго до позвоночных. Исследователи в течение десятка лет следили за тем, какие насекомые и в каком количестве пролетают через юг Великобритании. Оказалось, что за год в поисках лучшей жизни этот регион пролетает около триллиона крылатых беспозвоночных. Это много, так что миграции насекомых нельзя не учитывать при оценке изменений в экосистемах. — Mass seasonal bioflows of high-flying insect migrants.
• Нейробиология. Изменения концентрации кальция (так называемые кальциевые сигналы) в денднитрах клеток одного из слоёв соматосенсорной коры руководят порогами чувствительности вибрисс у крыс. Амплитудой и длительностью кальциевых сигналов можно управлять с помощью методов оптогенетики и электрофизиологии. Можно создать такие условия, когда один сигнал то будет вызывать сильную реакцию, то не будет ощущаться животным вообще. — Active cortical dendrites modulate perception.