Подписаться
Оглавление

SciNat за февраль 2018 #2: история цитрусов, секреты маневренности колибри и преимущества жизни в больших группах

  • 233
  • 0,6
  • 0
  • 1
Добавить в избранное
Дайджест

Обложку свежего выпуска Science украшает изображение колибри. В одной из статей номера (Morphology, muscle capacity, skill, and maneuvering ability in hummingbirds) рассказывается о разнообразии маневров, которые способны выполнять эти птицы, и о признаках, которые объясняют маневренность. 

В новых номерах авторитетных научных журналов много статей по нейробиологии. Вы узнаете, как мембранные белки тенеурины направляют образование связей между нейронами гиппокампа, как происходит нейрогенез в мозге взрослой мыши, и как можно улучшить управление активностью нейронов методами оптогенетики. Кроме того, вы сможете прочесть об истории развития рода Citrus, о том, как черноспинные певчие вороны становятся умнее от жизни в больших группах и о признаках, определяющих маневренность колибри. 

Nature #554 (7691) + онлайны: реакция стволовых клеток на механические воздействия, история цитрусов и преимущества жизни в больших группах

  • Науки о материалах. Американские исследователи опубликовали метод превращения древесины в более плотный и прочный материал. Для этого из древесины частично удаляли лигнин и гемицеллюлозу с помощью кипячения в водяном растворе NaOH and Na2SO3, а затем проводили горячее прессование. — Wood made denser and stronger, Processing bulk natural wood into a high-performance structural material.
  • Молекулярка. Динеин — молекулярный мотор, участвующий в перемещении везикул вдоль микротрубочек. Кофактор динеина динактин регулирует активность динеина. В связывании динеин-динактиновых комплексов с грузами, которые они должны перевозить, участвуют специальные белки-адапторы. Новое исследование показывает, что некоторые адапторы склонны привлекать по два динеиновых мотора, благодаря чему увеличиваются сила тяги и скорость, с которой перемещается груз. — Cryo-EM shows how dynactin recruits two dyneins for faster movement.
  • Эволюция, экология. С помощью геномики, филогенетики и биогеографии исследователи проследили эволюционную историю любимого многими рода Citrus. Этот род диверсифицировался в позднем миоцене, когда его представители широко распространились по юго-восточной Азии. А во время второй волны распространения в раннем плиоцене цитрусы добрались до австралийского региона, благодаря чему появились австралийские лаймы. — Genomics of the origin and evolution of Citrus.
  • Нейробиология. Предыдущий опыт животного может влиять на его поведение даже тогда, когда он нерелевантен текущим задачам. Исследователи из Принстона установили, что за хранение и подключение информации о предыдущем сенсорном опыте отвечает постериорная париетальная кора. Раньше считалось, что эта область поддерживает рабочую память, однако ученые показали, что подавление активности постериорной париетальной коры может улучшать результаты подопытных крыс в задачах на рабочую память. Улучшение происходило за счет снижения влияния предыдущего опыта на поведение животного. — Posterior parietal cortex represents sensory history and mediates its effects on behaviour.
  • Экология. 12-летние наблюдения за рыбами залива Майдзуру у побережья Японии показали, что взаимодействия видов между собой меняются со временем и влияют на стабильность сообщества в целом. Доминирование слабых взаимодействий, к примеру, было связано с более высокой стабильностью сообщества и меньшими колебаниями популяций. — Fluctuating interaction network and time-varying stability of a natural fish community.
  • Иммунология. Микробы, усиливающие патологическое воспаление, часто не наносят вреда здоровому организму. Американские исследователи описали механизм, ограничивающий иммунный ответ здорового животного на бактерий Helicobacter hepaticus. Для этого важны регуляторные лимфоциты iTreg, экспрессирующие маркеры RORγt и FOXP3. Эти клетки ограничивают активность стимулирующих воспаление клеток TH17. Для того, чтобы iTreg ограничивали активность TH17, в первых должен функционировать транскрипционный фактор c-MAF. — c-MAF-dependent regulatory T cells mediate immunological tolerance to a gut pathobiont.
  • Структурка. Структурка комплекса метилаз DNMT3A—DNMT3L с ДНК. Мономеры DNMT3A в составе комплекса распознают два динуклеотида CpG, расположенных на расстоянии 14 пар нуклеотидов друг от друга. — Structural basis for DNMT3A-mediated de novo DNA methylation.
  • Экология. Одна из гипотез о причинах развития высокого интеллекта у некоторых животных — необходимость поддерживать множество контактов при жизни в большой группе. Исследование черноспинных певчих ворон, обитающих в естественной среде, показало, что особи, живущие в более крупных группах, демонстрируют лучшие результаты в тестах когнитивных способностей. Различия начинают проявляться еще до того, как птицы достигают зрелости. — Cognitive performance is linked to group size and affects fitness in Australian magpies.
  • Рак. Субклональные популяции опухолевых клеток могут резко отличаться по способности образовывать метастазы. Новая работа показывает, что одной из причин различий может быть доступность аспарагина. Нокдаун аспарагин-синтетазы, введение фермента, расщепляющего аспарагин или ограничение содержания аспарагина в пище снижало образование метастазов. — Asparagine bioavailability governs metastasis in a model of breast cancer.
  • Нейробиология. Тенеурины — мембранные белки, направляющие образование синапсов между нейронами зрительной системы у позвоночных и дрозофилы. В новой работе показано, что тенеурины важны еще и для образования правильных контактов внутри гиппокампа мышей. Интересно, что у тенеурина-3 есть изоформы с предпочтительной адгезией друг к другу, что открывает широкие возможности для регуляции образования нейронных контуров. — Teneurin-3 controls topographic circuit assembly in the hippocampus.
  • Клеточная биология. На поведение стволовых клеток влияет множество факторов внешней среды. Как показало новое исследование, стволовые клетки могут реагировать и на механические воздействия. Активность ионного канала Piezo, реагирующего на растяжение, стимулировала деление и дифференцировку предшественников энтероэндокринных клеток кишечника дрозофилы. — Mechanical regulation of stem-cell differentiation by the stretch-activated Piezo channel.

Science #359 (6376) + онлайны: секреты маневренности колибри, суточная ритмичность энхансеров и улучшение оптогенетической регуляции

  • Нейробиология. В идеале оптогенетика должна давать возможность неинвазивно регулировать жизнь клеток. На практике, синий и зеленый свет, которым активируются управляемые светом каналы, плохо проходит сквозь ткани. Из-за этого для регуляции активности мозга через активируемые светом каналы подопытным животным приходится вживлять в голову лазеры. Однако недавно исследователям из Японии, Сингапура и США удалось разработать модификацию методики, с помощью которой оптогенетика может стать ближе к тому, какой она замышлялась. Для этого ученые имплантировали в мозг животных наночастицы, преобразующие свет ближнего инфракрасного диапазона в синий свет. Ближний инфракрасный свет при этом можно излучать снаружи от головы животного, в нескольких миллиметрах от ее поверхности, а эмиссия синего света произойдет поблизости от наночастицы. — Toward an optically controlled brain, Near-infrared deep brain stimulation via upconversion nanoparticle—mediated optogenetics. биомолекула: Светлая голова, Беспроводная магнитотермическая глубокая стимуляция мозга, Свет, камера, ... нервный импульс!
  • Эволюция. Колибри замечательно маневрируют в воздухе, стремительно поворачиваясь, меняя скорость и выполняя различные трюки. Чтобы исследовать, откуда берется такая ловкость, ученые из Германии и Канады с помощью компьютерного зрения проанализировали видеозаписи полета 250 колибри, представляющих 25 видов. Анализ показал, что виды колибри различаются по стилю полета, и что разнообразное маневрирование объясняется небольшим набором черт. Более крупные птицы проявляли большую маневренность за счет большей относительной массы мышц. А форма крыла была важна, чтобы уметь резко поворачивать. — How hummingbirds stay nimble on the wing, Morphology, muscle capacity, skill, and maneuvering ability in hummingbirds. биомолекула: Моделирование помогает стрекозам охотиться.
  • Нейробиология. Опубликованы результаты прижизненных наблюдений за клетками-предшественниками нейронов и их потомками в мозге взрослых мышей в течение двух месяцев. За это время исследователям удалось увидеть весь процесс нейрогенеза во взрослом мозге — от делений клеток предшественников до встраивания дифференцировавшихся нейронов в контуры гиппокампа. — Revising concepts about adult stem cells, Live imaging of neurogenesis in the adult mouse hippocampus. биомолекула: Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить.
  • Клеточная биология. Обзор в свежем выпуске Nature посвящен текущим успехам в применении генетической инженерии определенных клеток для борьбы с болезнями. Ученые, работающие в этом направлении, стремятся получить клетки с синтетическими путями ответа на маркеры болезни. Для борьбы с некоторыми болезнями — например, некоторыми типами лейкемий и лимфом — такие модифицированные клетки уже используются. — Programming gene and engineered-cell therapies with synthetic biology.
  • Генетика. Американские исследователи обнаружили общие паттерны нарушения экспрессии генов у пяти психических заболеваний — аутизма, шизофрении, биполярного расстройства, депрессии и алкоголизма. Интересно, что степень сходства этих нарушений регуляции транскрипции была связана с долей общих однонуклеотидных полиморфизмов, характерных для болезней. Эти результаты говорят в пользу существования значительного генетического компонента у всех исследованных психических заболеваний. — Shared molecular neuropathology across major psychiatric disorders parallels polygenic overlap.
  • Молекулярка. Во многих человеческих белках встречаются протяженные участки, состоящие из небольшого числа аминокислот. Американские исследователи показали, что части таких доменов с низким разнообразием аминокислот могут связываться между собой, образуя перекрученные β-листы. Особенно стабильны такие взаимодействия, если домены богаты остатками ароматических аминокислот. — Atomic structures of low-complexity protein segments reveal kinked β sheets that assemble networks.
  • Нейробиология. Острые волны гиппокампа оказались важными для запуска синаптической депрессии, которая происходит во время медленной стадии сна и необходима для сохранения в памяти важной информации. Подавление острых волн гиппокапма во время медленного сна помешало снижению силы синапсов, а также обучению. — Hippocampal ripples down-regulate synapses.
  • Генетика. Исследователи из США, Кении и Франции собрали замечательный набор данных, включающий транскриптомы 64 тканей павиана анубиса, собранные в течение всего дня с периодом в два часа. 82% белок-кодирующих генов показали суточную ритмичность экспрессии. Пики экспрессии ритмичных генов кластеризовались в районе рассвета и сумерек. — Diurnal transcriptome atlas of a primate across major neural and peripheral tissues.
  • Молекулярка. Исследователи из Швеции, Австралии и Сингапура разработали новый метод детекции взаимодействий белков, основанный на их совместной агрегации в определенных условиях. Точность метода проверили на 350 белковых комплексах, взаимодействия белков которых считаются хорошо подтвержденными. — Thermal proximity coaggregation for system-wide profiling of protein complex dynamics in cells.
  • Молекулярка. Во взаимодействии энхансеров с промоторами в клетках мышиной печени обнаружили суточную ритмичность. Важную роль здесь играет репрессивный транскрипционный фактор Rev-erbα, мешающий образованию хроматиновых петель между некоторыми энхансерами и их генами-мишенями. — Rev-erbα dynamically modulates chromatin looping to control circadian gene transcription.

Комментарии