Обложка Nature: Цветки эрики сизой (Erica cinerea) привлекают бабочек вида голубянка аргус (Plebejus argus). И насекомое, и растение сейчас можно встретить на территории Великобритании. Но вероятность этой встречи становится всё ниже. Опылителей в Соединённом Королевстве всё меньше и меньше, потому что им не хватает еды — цветочного нектара. Об этом повествует одна из статей номера.

Nature#530 (7588) + онлайны: избавление от клеток ради долголетия, разборки к ксеноцеломорфами, нехватка нектара в Британии

• Структурка. Различные варианты «прочтения» (альтернативный сплайсинг) прематричной РНК обеспечивает сплайсома. Смотрим, как устроена её часть под названием U4/U6.U5 tri-snRNP. — Cryo-EM structure of the yeast U4/U6.U5 tri-snRNP at 3.7 Å resolution.
• Структурка, методы. Кристаллография — хорошо, но и старая добрая ЯМР-спектроскопия тоже кое на что сгодится. Например, она помогает понять, что происходит, когда к рецептору, сопряжённому с G-белком, приходит лиганд. ЯМР, в отличие от кристаллографии, способен показать динамику процесса. — Backbone NMR reveals allosteric signal transduction networks in the β₁-adrenergic receptor.
• Клеточная биология, рак, старение. На мышах показано, что индукция апоптоза в клетках, вырабатывающих белок p16^Ink4a, многое меняет в организме. В норме такие клетки накапливаются в теле по мере старения и выделяют разнообразные провоцирующие воспаление и повышающие вероятность рака вещества. Избирательное уничтожение увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей на 35%, снижает частоту опухолей и катаракт, а также повышает исследовательскую активность. При всём этом «удаление» таких клеток не нарушает функцию почек и сердца. Интересно, а у человека так же? — Naturally occurring p16^Ink4a-positive cells shorten healthy lifespan, Ageing: Out with the old. Элементы: Удаление стареющих клеток продлевает мышам жизнь.
• Генетика. Белок PRDM9 связывается с ДНК и определяет, где во время рекомбинации при мейозе в этой ДНК образуются двуцепочечные разрывы. Некоторые гибриды различных линий лабораторных мышей не способны размножаться, потому что мейоз у них не проходит как надо. Если немного «очеловечить» PRDM9 в их клетках (а именно, изменить последовательность аминокислот в «цинковых пальцах» белка, сделав её более близкой к человеческой), мыши вновь обретают способность производить потомство. — Re-engineering the zinc fingers of PRDM9 reverses hybrid sterility in mice, Genetics: Asymmetric breaks in DNA cause sterility.
• Вирусология, методика. Секвенировать геном с каждым годом всё проще, и вот уже стало возможным по-быстрому (в течение часа) выявлять наличие генов вируса Эбола в образцах биологического материала от потенциально заражённых людей. При этом образцы не обязательно далеко возить в крутые лаборатории! — Real-time, portable genome sequencing for Ebola surveillance.
• Генетика, микробиология, эволюция. Переходных форм между эукариотами и прокариотами как-то не находили. У эукариот всегда есть митохондрии, а если их нет, то организм неизменно оказывается прокариотическим. Вопрос: как давно митохондрии влились в жизнь клетки-общего предка существующих эукариот? Есть две версии: 1) Это случилось ещё тогда, когда клетка имела относительно простую структуру; 2) Это случилось уже тогда, когда клетки заимели сложное деление на «отсеки» — компартменты. Генетический анализ показывает, что вторая версия более вероятна. — Late acquisition of mitochondria by a host with chimaeric prokaryotic ancestry, Evolution: Mitochondria in the second act.
• Генетика, эволюция. Животные рода Xenoturbella относятся к своему собственному типу Xenacoelomorpha. Какой тип является им ближайшим родственником, спорят уже давно. Новые данные, полученные в ходе анализа транскриптома, показывают, что Xenacoelomorpha — одни из самых древних многоклеточных. Группа Xenacoelomorpha, судя по всему, одного уровня с Nephrozoa — систематической категорией, объединяющей первичноротых и вторичноротых (то есть всех, кто сложнее гидры и медузы). — Xenacoelomorpha is the sister group to Nephrozoa, New deep-sea species of Xenoturbella and the position of Xenacoelomorpha, Phylogeny: A home for Xenoturbella.
• Нейробиология. Когда животное привыкает к опиатам, оно стремится употребить их ещё и ещё раз, потому что сначала от опиатов приятно, а ещё потому, что прекращение их приёма вызывает адские муки. Если получение удовольствия от наркотиков на уровне мозга изучено хорошо, то с избеганием неприятных ощущений всё не так понятно. И вот исследования на мышах показали, что можно заблокировать путь нервных импульсов из паравентрикулярного ядра таламуса в прилежащее ядро переднего мозга. Притом такая блокировка приведёт к тому, что противные ощущения после прекращения приёма опиатов не возникнут. А значит, таким животным проще отучиться от наркотиков. — A thalamic input to the nucleus accumbens mediates opiate dependence.
• Экология. Про страдания лесов Амазонии все слышали. И тем не менее, вырубку тропических зарослей в этой области можно сделать относительно рациональной. Экологи подсчитали, что в определённых районах после повреждения леса биомасса и продуктивность прирастают весьма бодро. Как правило, речь идёт о влажных местностях, а не о тех, где есть сухой сезон. Соответственно, если уж вырубать, то не всё подряд, а те заросли, где параметры экосистем восстанавливаются относительно быстро. — Biomass resilience of Neotropical secondary forests.
• Экология. Нектар от разных видов растений имеет неодинаковую ценность для опылителей, которые этим нектаром питаются. К сожалению, с 1930 по 1970 годы ценного нектара на британских лугах и прочих биотопах становилось всё меньше. Потом ситуация немного улучшилась, но к 2007 году выяснилось, что половину всего нектара производят всего четыре вида растений. А чем ниже разнообразие опыляемых, тем ниже разнообразие опылителей. Чтобы исправить ситуацию, надо повысить численность определённых видов растений, чей нектар особенно ценится насекомыми. Пожалуйста, заплатите налоги. В числе этих видов — белый клевер. — Historical nectar assessment reveals the fall and rise of floral resources in Britain.

Science #351 (6273) + онлайны: белки от облысения и болезней сердца, клещи-переносчики пчелиных вирусов, мышиный аутизм

• Структурка, микробиология. Препараты под общим названием полимиксины нарушают структуру клеточной стенки бактерий. Конечно, микробы могут выработать к ним устойчивость, как и к любым другим антибиотикам. Помогает им в этом белок ArnT (трансфераза аминоарабинозы), который переносит остаток молекулы углевода арабинозы с одного липида мембраны на липид другого типа. Знание кристаллической структуры ArnT в комплексе с его «липидом-напарником» поможет людям рано или поздно с ним справиться. — Structures of aminoarabinose transferase ArnT suggest a molecular basis for lipid A glycosylation. Элементы: Компьютерное моделирование мембран, липид-II и покрывало Пенелопы.
• Структурка, методы. Гарвардские физики опробовали новую модификацию ЯМР-спектроскопии. Она ни много ни мало использует квантовую логику, ну и плюс к тому, работает при комнатной температуре и позволяет обнаруживать отдельные молекулы белков с высокой точностью. — Nuclear magnetic resonance detection and spectroscopy of single proteins using quantum logic.
• Клеточная биология, старение. К старости мы лысеем, потому что волосяные фолликулы перестают обновляться как раньше. А если конкретнее, дело вот в чём. Коллаген типа XVII (COL17A1) в стволовых клетках волосяных фолликулов расщепляется протеазами, и происходит это в ответ на повреждения ДНК в таких клетках. Если искусственно поддерживать «молодой» уровень COL17A1, всё будет на так плохо. — Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis. Foxc1 reinforces quiescence in self-renewing hair follicle stem cells, Aging, alopecia, and stem cells. Биомолекула: Роль простагландина D2 в облысении по мужскому типу.
• Клеточная биология, рак. Мутации в гене KRAS выявляют у многих болеющих тяжёлыми и почти всегда летальными формами рака. Поэтому учёные уже неоднократно пытались создать ингибиторы мутантных форм белка KRAS. Он представляет собой ГТФазу — превращает нуклеотидфосфат ГТФ в ГДФ и после этого «выключается». У мутантов «выключения» не происходит, из-за чего активируются разные сигнальные пути, и клетки опухоли усиленно растут и размножаются. Выяснилось, что определённые мутантные версии KRAS могут сами переходить из активного состояния в неактивное. Есть идея использовать такое вещество, которое «поймает» KRAS в его короткий момент неактивности и удержит фермент в «выключенной» форме. — Allele-specific inhibitors inactivate mutant KRAS G12C by a trapping mechanism.
• Вирусология, зоология. Медоносных пчёл всё меньше, и виной тому, среди прочих, вирус деформации крыла. Вот только соседки по улью не виноваты в том, что их сестра заболевает. Вирус передаётся не напрямую от пчелы к пчеле, а через посредника — клеща рода варроа. Скорее всего, его завезли в европейские ульи из Азии, когда пчеловоды обменивались ценными матками. — Deformed wing virus is a recent global epidemic in honeybees driven by Varroa mites, The mite that jumped, the bee that traveled, the disease that followed.
• Клеточная биология, физиология. Большие мышцы — не всегда хорошо. Например, есть заболевание гипертрофическая кардиомиопатия, при котором сердечная мышца хоть и увеличена, но кровь качает плохо. Обычно эта кардиомиопатия вызывается генетическими причинами, например, мутациями в гене миозина — белка, входящего в состав саркомеров сердца. Активность миозина при гипертрофической кардиомиопатии повышена, как и сократимость саркомеров. Если несколько унять их пыл, больному становится лучше. — A small-molecule inhibitor of sarcomere contractility suppresses hypertrophic cardiomyopathy in mice, Throttling back the heart’s molecular motor.
• Нейробиология. Мышей можно сделать аутистами, а если точнее, изменить их протеом так, что они станут гораздо реже общаться с себе подобными. Повышенная активность киназы, подобной Cdc2 (CLK2), может привести к аутистическим последствиям. Если мышам искусственно снизить уровень активности CLK2, они станут чаще взаимодействовать с сородичами. — CLK2 inhibition ameliorates autistic features associated with SHANK3 deficiency.
• Иммунология. Кишечник — это внешняя среда. Стало быть, из неё в организм может попасть что-то нехорошее, от чего пресловутая кишечная микробиота защитить не сможет (те же паразитические черви). Поэтому клетки эпителия тонкого кишечника образуют эдакий барьер между тканями самого человека и его симбионтами, а также противостоят вторжениям паразитов. В этом противостоянии участвует сразу много типов клеток, а именно эозинофилы, вкусовые рецепторы (хемосенсорные клетки), бокаловидные клетки и некоторые другие. — Tuft cells, taste-chemosensory cells, orchestrate parasite type 2 immunity in the gut.