Nature #530 (7589) + онлайны: нейробиология вздохов, рецепторы пыльцевых зерен и боги, помогающие быть добрее

• Генетика, антропология. Более точная датировка останков древнего представителя горилл оценивает их возраст на 8 миллионов лет, а раньше считалось, что они на пару миллионов лет старше. Точное время разделения предков горилл и современных людей важно знать, чтобы аккуратнее оценивать скорость накопления мутаций. — New geological and palaeontological age constraint for the gorilla—human lineage split.
• Клеточная биология. Гематопоэтические стволовые клетки, длительное время сохраняющие свойство плюрипотентности, можно отличить от других по экспрессии единственного гена — Hoxb5. — Hoxb5 marks long-term haematopoietic stem cells and reveals a homogenous perivascular niche. См. также: Кем быть? Как гемопоэтическая стволовая клетка выбирает профессию.
• Структурка, молекулярка. Ингибиторы протеасом токсичны для всех стадий жизни малярийного плазмодия. Используя данные о структуре протеасом малярийных плазмодиев, ученым удалось разработать такие ингибиторы этих молекулярных машин, которые при этом не будут подавлять активность протеасом млекопитающих. Такие препараты можно будет использовать, как лекарства от малярии. — Structure- and function-based design of Plasmodium-selective proteasome inhibitors.
• Структурка. Структурка тримеров гликопротеина S, образующих шипики на поверхности коронавирусов. Эти шипики необходимы для связывания вируса с клеткой и представляют собой хорошие мишени для антител, помогающих бороться с вирусом. — Cryo-electron microscopy structure of a coronavirus spike glycoprotein trimer.
• Нейробиология. Вздохи, как рассказывает следующая научная статья, представляют собой продолжительные выдыхания воздуха, демонстрирующие грусть, облегчение или усталость. Авторы этих замечательных строк описали в мозгу мышей нейронные контуры и нейромедиаторы, благодаря которым мыши тоже вздыхают. Правда, мыши это чаще делают не от избытка чувств, а для дополнительной вентиляции легких. — The peptidergic control circuit for sighing.
• Молекулярка. Найдена новая модификация мРНК — метилирование аденозина по первой позиции. Она встречается неподалеку от стартовых кодонов, и чем чаще такая модификация попадается на определенных РНК, тем больше нарабатывается соответствующего белка. — The dynamic N¹-methyladenosine methylome in eukaryotic messenger RNA. См. также: Шестое ДНК-основание: от открытия до признания.
• Структурка. Структурка комплекса Cascade — части знаменитой системы бактериального иммунитета CRISPR, связанного с ДНК. Структурка разъясняет подробности того, как именно белковый комплекс различает контексты, в которых находится мишень. — Structural basis for promiscuous PAM recognition in type I—E Cascade from E. coli.
• Антропология. Появление сельского хозяйства потребовало от наших предков масштабной кооперации. Есть мнение, что этому помогли образы внимательных и строгих богов, которые пристально следят за поведением человека, и карают агрессоров. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые опросили представителей восьми традиционных сообществ по всему миру. Оказалось, что чем более осведомленными и строгими участник считал своих богов, тем большим количеством монет он был готов поделиться с незнакомым единоверцем. — Anthropology: Hand of the gods in human civilization, Moralistic gods, supernatural punishment and the expansion of human sociality.
• Молекулярка, физиология растений. Описаны рецепторы, помогающие пыльцевым зернам чувствовать женский гаметофит и прорастать пыльцевой трубкой в правильную сторону, чтобы произошло оплодотворение. — A receptor heteromer mediates the male perception of female attractants in plants.
• Нейробиология, физиология. Немногие знают, что энтеральная нервная система, регулирующая сокращения внутренних органов, отличается большим числом нейронов, структурной сложностью и разнообразием нейромедиаторов. Нарушения ее работы ведут к появлению некоторых заболеваний, например, болезни Гиршпрунга. Чтобы научиться бороться с этой болезнью, исследователи выделили клетки-предшественники энтеральной нервной системы и научились выращивать из них полноценные энтеральные нейроны. Интересно, что клетки-предшественники сами умеют мигрировать, куда нужно, и предотвращать гибель мышей от болезни Гиршпрунга. — Regeneration: Stem cells make the bowel nervous, Deriving human ENS lineages for cell therapy and drug discovery in Hirschsprung disease.
• Экология. Экологи выяснили, какие группы планктона лучше всего помогают избавляться от лишнего углекислого газа в атмосфере, переводя его в органические вещества, которые по большей части оседают на морском дне. Интересно, что на эффективность этого процесса влияют и количества определенных бактериальных и вирусных генов в океанических образцах. — Plankton networks driving carbon export in the oligotrophic ocean.
• Иммунология. При рассеянном склерозе Т-клетки, нацеленные на собственные клетки организма, загадочным образом попадают в спинномозговую жидкость, причиняя вред центральной нервной системе. Оказалось, что в спинномозговую жидкость Т-клетки просачиваются через лептоменинкс — мягкую и паутинную оболочки мозга. Макрофаги контролируют, чтобы через эти оболочки в основном проникали неактивированные Т-клетки, но что-то они упускают. — Effector T-cell trafficking between the leptomeninges and the cerebrospinal fluid.
• Микробиология, эволюция. Два вида дрожжей одного рода по-разному реагируют на наличие галактозы в среде — один сразу переключается на нее, а другой выжидает, пока глюкоза, более обычный источник энергии, не закончится. К такому разделению метаболических ответов на галактозу у родственных видов привел целый набор мутаций. — Polygenic evolution of a sugar specialization trade-off in yeast.
• Молекулярка, биология развития. Ученые пронаблюдали за созданием градиентов белка Wnt3, которые нужны для управления делениями и дифференцировкой клеток. Сигналы Wnt3 играют роль как в развитии зародышей, так и в становлении онкологических заболеваний. — Visualization of a short-range Wnt gradient in the intestinal stem-cell niche.

Science #351 (6274) + онлайны: проявления генов неандертальцев, самовосстановление макрофагов и нервные центры легких

• Микробиология. Окисляющие метан бактерии работают парами — один вид отнимает электроны у метана и передает второму, который пристраивает их, например, для восстановления сульфата. Но этих вторых бактерий можно заменить и разными искусственными приемниками электронов и восстанавливать таким способом, к примеру, окисленное железо. — A new diet for methane oxidizers, Artificial electron acceptors decouple archaeal methane oxidation from sulfate reduction.
• Молекулярка. Исследуя эпигенетическую регуляцию активности генов, ученые обнаружили, что если активность репортерного гена в единичной клетке подавлялась, то полностью. А постепенные изменения уровня экспрессии гена на уровне популяции клеток зависели от доли клеток, в которых возникнет ответ. Доля клеток, в которых активность гена подавлялась под действием эпигенетических меток, зависела от времени взаимодействия хроматина с ремоделлирующими его структуру факторами. — A unifying model of epigenetic regulation, Dynamics of epigenetic regulation at the single-cell level.
• Физиология, клеточная биология. Жизнь легких, каждый день прогоняющих через себя тысячи литров воздуха и множество патогенных микробов, опасна и трудна. Состояние легких нужно оперативно отслеживать, чем и занимаются специальные нейроэпителиальные тельца. Новое исследование показало, как нейроэпителиальные тельца возникают в ходе эмбрионального развития легких, а также какую роль эти структуры играют в возникновении хронических заболеваний дыхательных путей. — Modulating pulmonary inflammation, Pulmonary neuroendocrine cells function as airway sensors to control lung immune response.
• Структурка. Структурка комплекса SAGA, удаляющего убиквитиновую метку с гистона H2B. Это, казалось бы, несложное действие, требует тонкого согласования действий субъединиц большого комплекса. — It takes teamwork to modify chromatin, Structural basis for histone H2B deubiquitination by the SAGA DUB module.
• Молекулярка. Активность комплекса mTORC1, как выяснилось, способствует не только синтезу пиримидинов, но и пуринов. Эти соединения очень необходимы быстро растущим клеткам, которым нужно синтезировать ДНК. — (TORC)ing up purine biosynthesis, Spatial colocalization and functional link of purinosomes with mitochondria, mTORC1 induces purine synthesis through control of the mitochondrial tetrahydrofolate cycle.
• Клеточная биология. Макрофаги обладают замечательной способностью самообновления, благодаря которой отдельная клетка может долго выполнять свои функции. Когда у макрофага все в порядке, гены, запускающие обновление, инактивированы факторами MafB и c-Maf. А когда приходит пора залечивать повреждения, наработка MafB и c-Maf временно слабеет. — Lineage-specific enhancers activate self-renewal genes in macrophages and embryonic stem cells.
• Молекулярка. Обзор, посвященный роли распространенных транспозонов LINE и SINE в регуляции активности генов и развитии болезней. — Retrotransposons as regulators of gene expression. См также: Тайны «молекулярных паразитов», или Как путешествовать по геному.
• Экология. Исследование экосистем северных широт показало, что из-за глобального потепления растения поглощают больше углекислого газа в ходе фотосинтеза. Эта величина растет быстрее, чем количество выдыхаемого углекислого газа. Из-за этого растут сезонные различия в содержании углекислого газа в воздухе, ведь фотосинтез идет не круглый год. — Enhanced seasonal CO₂ exchange caused by amplified plant productivity in northern ecosystems.
• Физиология, молекулярка. С помощью масс-спектрометрии удалось выяснить, на какие именно собственные антигены реагируют аутоиммунные Т-клетки при диабете первого типа. Оказалось, что мишени — это химерные белки, образующиеся при соединении молекул проинсулина и пептидов из клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. — Pathogenic CD4 T cells in type 1 diabetes recognize epitopes formed by peptide fusion.
• Иммунология. Стало понятнее, почему хорошо работает подход к лечению ВИЧ, при котором больных заражают цитомегаловирусами, на поверхности которых экспонированы белки ВИЧ. Оказывается, в этом случае Т-клетки активируются антигенами в составе MHC-E, который может презентировать значительно более разнообразные пептиды, чем MHC-Ia. — Broadly targeted CD8⁺ T cell responses restricted by major histocompatibility complex E.
• Антропология. Уже давно было известно, что современные люди унаследовали от неандертальцев определенные гены. Авторы нового исследования выявили фенотипические проявления таких генов. Помимо уже описанного риска развития некоторых кожных болезней, а также депрессии, гены неандертальцев влияли на свертываемость крови и, неожиданным образом, на употребление табака. — The phenotypic legacy of admixture between modern humans and Neandertals.