Nature #590 (7844) + онлайны: деление митохондрий, воронка из бактерий и синтез новых антибиотиков

• Молекулярка, клеточная биология. Деление и слияние митохондрий — важные процессы в жизнедеятельности клеток. Деление митохондрии происходит за счет таких процессов как взаимодействие между органеллами и цитоскелетом, действие белков-адаптеров, и, на последнем этапе, работа ГТФазы DRP1. Из обзора можно узнать о подробном механизме деления митохондрии и о главных участниках этого процесса. — Function and regulation of the divisome for mitochondrial fission.
• Синтетическая биология. Активная материя состоит из элементов, которые поглощают энергию и совершают механическую работу. Один из примеров — «живые материалы», состоящие из бактерий и клеток млекопитающих. Исследовали придумали новый способ координации клеток в пространстве и времени, который может помочь в создании новых биоматериалов. Они обнаружили, что вязкоупругость жидкости, в которой находятся бактерии, можно изменять, добавляя к ней молекулы ДНК. При этом с увеличением вязкоупругости бактерии начинают вращаться, образуя в жидкости воронку. При очень высоких концентрациях ДНК вращение воронки периодически меняется, совершая регулярные колебания. — Viscoelastic control of spatiotemporal order in bacterial active matter.
• Молекулярка, генетика. Амплификация одного из участков на восьмой хромосоме часто встречается при раке легких. Раньше считалось, что амплификация гена FGFR1 на этом участке ведет к образованию раковых клеток, но в клинических исследованиях это не подтвердилось. В новой работе было обнаружено, что амплификация другого гена, NSD3 с мутацией T1232A, на этом участке хромосомы, провоцирует развитие опухоли. NSD3 — метилтрансфераза, и изменения ее активности ведут к нарушению нормального метилирования ДНК, что, в свою очередь, вызывает изменения в экспрессии генов. — Elevated NSD3 histone methylation activity drives squamous cell lung cancer.
• Молекулярка, рак. Повреждение тканей увеличивает риск рака, но причины этой связи плохо исследованы. Ранее было описано, что у мышей с раком поджелудочной повреждение тканей ведет к образованию мутаций в онкогене Kras, что ускоряет развитие опухолей. Новое исследование показало механизм влияния Kras на рост опухолей. В нем было обнаружено, что мутации в этом гене вызывают изменения эпигенетических модификаций хроматина. Эти изменения блокируют нормальную регенерацию клеток и содействуют распространению раковых клеток. В работе описаны генетические программы, которые активируются в результате повреждения тканей и действия онкогена Kras. — A gene—environment-induced epigenetic program initiates tumorigenesis.
• Микробиология, структурка. Актинобактерии производят различные антибиотики и другие соединения, которые широко используются в медицине и сельском хозяйстве. Синтез этих веществ в актинобактериях часто контролируется гормонами, которые проникают в клетку путем диффузии и взаимодействуют с репрессорами транскрипции из семейства TetR. Исследователи из Великобритании изучили детали синтеза метиленомицина в бактерии Streptomyces coelicolor, который включается, когда один из гормонов взаимодействует с репрессором TetR MmfR. В работе представлена кристаллическая структура комплекса MmfR с этим гормоном, и показан механизм освобождения ДНК от репрессора. Эти результаты могут быть полезны для разработки методов обнаружения и синтеза новых антибиотиков. — Molecular basis for control of antibiotic production by a bacterial hormone, биомолекула: Антибиотики и антибиотикорезистентность: от древности до наших дней.
• Генетика, COVID-19. Шип SARS-CoV-2 необходим вирусу для проникновения в клетки, и он является главной мишенью для антител. В новой работе исследована эволюция вируса у пациента с хронической инфекцией SARS-CoV-2. Во время приема противовирусного препарата ремдесевир, изменений в геноме вируса практически не наблюдалось. Но после плазмафереза с кровью, содержащей антитела против SARS-CoV-2, было обнаружено, что образовалась новая популяция вируса с несколькими мутациями в шипе. Эти мутации сделали вирус менее уязвимым для антител донора, что понизило эффективность лечения. — SARS-CoV-2 evolution during treatment of chronic infection, биомолекула: 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?

Science #371 (6529) + онлайны: иммунитет к COVID-19 и оружие против протеазы HIV-1

• Генетика, COVID-19. Отдельные люди, заболевшие COVID-19, по-разному влияют на распространение инфекции. Некоторые из них никого не заражают, а другие могут стать «суперраспространителями», передав вирус большому числу людей. Суперраспространители сильно влияют на ход эпидемии, но идентифицировать их не так просто. В новой работе были исследованы данные, полученные во время начала эпидемии COVID-19 в Бостоне. С помощью филогенетического анализа авторы выявили несколько случаев суперраспространения. Одним из них было быстрое распространение вируса в больнице, а другим — международная бизнес-конференция. В статье сравниваются последствия этих случаев с точки зрения эволюции вируса и его дальнейшего распространения. — Phylogenetic analysis of SARS-CoV-2 in Boston highlights the impact of superspreading events, биомолекула: 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
• Иммунология, COVID-19. Информация об иммунной памяти для защиты от повторного заражения SARS-CoV-2 очень важна для понимания возможных рисков новой инфекции и для анализа эффективности вакцин. В новой статье было проанализировано 188 случаев COVID-19 различной тяжести. Исследователи изучили, как меняется уровень B-клеток и T-клеток в течение полугода после инфекции. Несмотря на значительную однородность среди разных людей, в 90% случаев иммунная память сохранялась в течении более чем пяти месяцев. — Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection, биомолекула: Гонка во спасение: безопасны ли вакцины против коронавируса?
• Микробиология, рак. Микрофлора кишечника влияет на эффективность иммунотерапии, основанной на ингибиторах PD-1 (programmed cell death 1). Но возможность влиять на микрофлору кишечника у больных раком не была изучена в клинических исследованиях. В новой работе представлена первая фаза клинических исследований, в которой изучалась возможность трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) с целью увеличить эффективность лечения. Из десяти случаев рака, плохо поддающегося лечению с помощью ингибиторов PD-1, в трех наблюдалась положительная реакция. У этих пациентов наблюдались положительные изменения в уровнях иммунных клеток и в экспрессии генов в микроокружении опухоли. — Fecal microbiota transplant promotes response in immunotherapy-refractory melanoma patients, биомолекула: Микробиом кишечника: мир внутри нас, Микробы из глубинки. Стоит ли нам трансплантировать себе фекалии дикарей, чтобы вернуть былое здоровье.
• Молекулярка. Вирус ВИЧ-1 быстро мутирует, что позволяет ему избежать уничтожения иммунной системой. Чтобы полностью избавиться от инфекции, необходимы методы лечения, которые используют неизменные компоненты ВИЧ-1 в качестве мишеней. Одним из таких компонентов является протеаза вируса. В новом исследовании описано, что инфламмасома CARD8 может распознавать активность протеазы ВИЧ-1. Но вирус успешно «прячется» от инфламмасомы, так как протеаза остается неактивной вплоть до этапа почкования. Преждевременная активация протеазы помогает инфламмасомам обнаружить протеазу и запустить процесс уничтожения зараженных клеток. Эти результаты могут быть полезны в разработке новых методов избавления от ВИЧ-1. — CARD8 is an inflammasome sensor for HIV-1 protease activity, биомолекула: Своими руками: человек против ВИЧ.
• Нейробиология. Дифференцировка клеток обычно проходит в одном направлении: плюрипотентные клетки становятся более специализированными и приобретают ограниченные функции в одном из зародышевых листков. Из нового исследования можно узнать о клетках в черепном отделе нервного гребня, которые имеют гораздо более широкие возможности дифференцировки. В работе описаны молекулярные механизмы этой особенности. — Reactivation of the pluripotency program precedes formation of the cranial neural crest.