Nature #542 (7641) + онлайны: вакцина от малярии, переход к зиготе, рост эпителия от растяжения

• Медицина, иммунология. Людей удалось защитить от малярии с помощью вакцины, содержащей спорозоиты возбудителей этого заболевания, Plasmodium falciparum. Вакцину вводили в вену; она была стерильной. Степень эффективности зависела от дозы спорозоитов, но во всех случаях она была высокой. Исследование проводили на отважных людях-волонтёрах, которые позволили ввести себе не только экспериментальную вакцину, но и реальных опасных паразитов. Это позволило проверить эффективность нового метода профилактики малярии. — Sterile protection against human malaria by chemoattenuated PfSPZ vaccine.
• Геномика, рак. Учёные провели полногеномное секвенирование 102 нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы и выявили, какие мутации чаще всего обнаруживаются в их клетках. Ими оказались инактивация MUTYH, отвечающего за эксцизионную репарацию, а также ранее не выявленные мутации в CHEK2, BRCA2, MEN1 и VHL, и ряд других. Многие мутации затрагивали гены, чьи белки участвуют в ремоделировании хроматина, репарации ДНК, активации пути mTOR и поддержании длины теломер. — Whole-genome landscape of pancreatic neuroendocrine tumours.
• Молекулярка, клеточная биология. В жировой ткани содержатся микроРНК, управляющие толерантностью к глюкозе, а также количеством свободной мРНК Fgf21 в других, нежировых, тканях по всему организму. — Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues.
• Генетика, биология развития. Иногда при дроблении клетки зародыша содержат только хромосомы одного родителя, при том, что сами они диплоидные. Это приводит к разнообразным нарушениям развития. На примере делящихся дрожжей Schizosaccharomyces pombe было показано, что виной тому несвоевременная экспрессия в вегетативных клетках генов, связанных с гаметогенезом — Rec8 (кодирует когезин) и Crs1 (кодирует циклин). — Untimely expression of gametogenic genes in vegetative cells causes uniparental disomy.
• Клеточная биология, биохимия, нейробиология. Эпилепсия и питание оказались связаны неожиданным образом. Белок SZT2 (seizure threshold 2), мутации которого ассоциируют с появлением эпилептических припадков, связывается с GATOR1 и GATOR2, которые, в свою очередь, регулируют работу комплекса mTORC1. Он «чувствует» питательные вещества и контролирует синтез белков. Кроме того, на mTORC1 влияет KICSTOR, чьи мутации тоже приводят к ряду заболеваний. — SZT2 dictates GATOR control of mTORC1 signalling, KICSTOR recruits GATOR1 to the lysosome and is necessary for nutrients to regulate mTORC1.
• Биохимия, иммунология, рак. Лекарства против онкологических заболеваний крови, которые блокируют в клетках мышей и людей фермент фосфатидилинозитолкиназу-3 δ, активируют другой фермент — цитидиндеаминазу. А его работа повышает нестабильность генома B-клеток. Получается замкнутый круг. — Phosphatidylinositol 3-kinase δ blockade increases genomic instability in B cells, Cancer: A targeted treatment with off-target risks.
• Клеточная биология. Многие стенки органов имеют слои из клеток эпителия. Чтобы такие клетки активно делились и успевали за ростом органов, нужно, чтобы их кто-то растягивал. Они чувствуют растяжение с помощью рецептора Piezo1. — Mechanical stretch triggers rapid epithelial cell division through Piezo1, Cell biology: Stretched divisions.
• Молекулярка, биология развития. У рыбки данио рерио около трети всех матричных РНК в яйцеклетке модифицированы: в них N6-метиладенозин, сокращённо m6A. Чтобы зигота активировалась, такую модифицированную мРНК нужно убрать. В этом помогает белок Ythdf2. Если его убрать или инактивировать, переход от яйцеклетки к зиготе замедляется. — m6A-dependent maternal mRNA clearance facilitates zebrafish maternal-to-zygotic transition.
• Клеточная биология, иммунология. Транскрипционные факторы PAX5 и IKZF1 важны для развития B-клеток. При остром лимфобластном лейкозе в 80% пре-B-клеток находят повреждения в генах, кодирующих эти факторы. Как оказалось, это факторы транскрипции при нормальной работе ограничивают потребление глюкозы предшественниками B-клеток и приводят их в состояние хронической депривации энергии. Делеции в гене, кодирующем PAX5, могут повышать энергопотребление предшественника B-клетки в 25 раз. Такая прожорливость нередко характерна для клеток в составе опухолей. — Metabolic gatekeeper function of B-lymphoid transcription factors.

Science #355 (6326) + онлайны: нектар-источник антиоксидантов, водоросли-антибиотики, влияние макрофагов на цвет рыб

• Физиология, клеточная биология. Выброс инсулина из клеток поджелудочной железы идёт в две фазы. В первую фазу он единовременный и мощный, а во вторую больше похож на волны и синхронизирован с колебаниями концентрации ионов кальция в цитоплазме. Именно вторая фаза выделения инсулина нарушена у лиц с диабетом второго типа. Судя по всему, «пульсациями» концентрации кальция руководит белок TMEM24, который скапливается у эндоплазматического ретикулума — хранилища таких ионов. — Lipid transport by TMEM24 at ER—plasma membrane contacts regulates pulsatile insulin secretion.
• Экология, микробиология, физиология растений. В подводных лугах, образуемых водорослями, может сосуществовать до 60 видов растений. Это разнообразие нужно не просто так: различные водоросли защищают морских обитателей от патогенных бактерий. Там, где в результате деятельности человека подводные луга пропадают, рыбы и кораллы чаще болеют. — Seagrass ecosystems reduce exposure to bacterial pathogens of humans, fishes, and invertebrates.
• Физиология, насекомые. Бражникам нектар нужен не только как пища, но и как защита от свободных радикалов, которые образуются из-за большого расхода энергии при полёте. При поступлении в организм этих насекомых большого количества глюкозы запускается пентозофосфатный путь, в результате чего образуются антиоксиданты. Так что, вероятно, сладкий нектар сослужил добрую службу насекомым-опылителям, дав им возможность тратить больше сил на полёт. — Hawkmoths use nectar sugar to reduce oxidative damage from flight.
• Биология развития, иммунология. Макрофаги играют роль далеко не только в реакциях иммунной системы, они влияют и на развитие организмов. Например, у мальков данио рерио они влияют на пигментацию. Богатые жёлтым пигментов клетки имеют длинные выросты, похожие на волоски — аэринемы. На их концах мембранные пузырьки — везикулы. «Поведение» этих нитей и их везикул зависит от сигналов, подаваемых макрофагами. — A macrophage relay for long-distance signaling during postembryonic tissue remodeling.
• Молекулярка, биофизика. Небольшой коллектив учёных разобрал по этапам приближение гексамерных ферментов для репликации — геликаз — к ДНК. Исследователи описали роль «загрузчиков» и инициаторов такого движения у эукариот, бактерий и архей. — Mechanisms for initiating cellular DNA replication.
• Физиология, медицина. Витамин B3, он же ниацин, избавляет мышей от ранних симптомов глаукомы, а на более поздних стадиях тормозит развитие заболевания.. А меж тем, лекарство от глаукомы пока не найдено, и от неё каждый год слепнут сотни тысяч стариков. Так что и любое средство её профилактики будет очень кстати. — Vitamin B3 modulates mitochondrial vulnerability and prevents glaucoma in aged mice, Relief for retinal neurons under pressure.
• Микробиология. Кишечная палочка из безобидной бактерии-комменсала может превратиться в болезнетворного микроба, если в её геном попадут так называемые островки патогенности. Белки, кодируемые генами этих островков, позволяют энтеропатогенным E. coli прикрепляться к клеткам стенок кишечника и вводить внутрь них различные вещества. — Host cell attachment elicits posttranscriptional regulation in infecting enteropathogenic bacteria.
• Микробиология. Бактерии покрыты клеточной стенкой, и когда они делятся, стенка должна поделиться вместе с ними. Для этого ей нужно оперативно нарастать за счёт пептидогликанов в определённых местах — там, где идёт деление. Это достигается с помощью консервативного гомолога тубулина, FtsZ. — Treadmilling by FtsZ filaments drives peptidoglycan synthesis and bacterial cell division, GTPase activity—coupled treadmilling of the bacterial tubulin FtsZ organizes septal cell wall synthesis.
• Молекулярка. Может быть, редкие варианты генов — это просто повреждения ДНК? Как учесть эту вероятность при секвенировании геномов различных организмов? Как избежать повреждения ДНК или репарировать её перед секвенированием? Авторы новой работы попытались разрешить все эти вопросы, но не все ответы получились чёткими и точными. — DNA damage is a pervasive cause of sequencing errors, directly confounding variant identification.

Прочее

В этот раз в дайджест добавились две статьи, вышедшие не в Nature и не в Science, однако нашим постоянным читателям они точно будут интересны. Причин этому две. Во-первых, речь в них идёт об иммунологии, а во-вторых, о них во вторник подробно расскажет победитель конкурса «Био/мол/текст» 2015 года в номинации «Иммунология», Софья Касацкая, в программе «Наука на завтрак» (включайте ютуб 21 февраля 2017 в 11:00, https://www.youtube.com/user/FutureBiotech/live).

• Антитела. Антитела могут быть кросс-реактивными, если связываются с несколькими разными молекулами антигенов, и иммунологов очень интересует поиск антител с широким спектром реактивности, например, к разным штаммам ВИЧ или гриппа. В свежей статье журнала Nature Immunology можно прочитать сравнение «ландшафтов» сывороточных антител против разных вариантов вируса гриппа, которые образуются у морских свинок, хорьков и людей. — Defining the antibody cross-reactome directed against the influenza virus surface glycoproteins.
• Т-клеточные рецепторы. Французская группа теоретических биологов опубликовала очередную статью о том, какие вероятностные процессы лежат в основе формирования разнообразия Т-клеточных рецепторов в созревании адаптивного иммунитета у новорожденных и юных мышей, и как это посчитать. Основная роль в увеличении разнообразия иммунного репертуара принадлежит ферменту TdT. — Insights into immune system development and function from mouse T-cell repertoires.