SciNat за февраль 2025 #4: хроматин малярийного плазмодия, функции нейронов и машинное обучение
23 февраля 2025
SciNat за февраль 2025 #4: хроматин малярийного плазмодия, функции нейронов и машинное обучение
- 47
- 0
- 0
Обложка нового выпуска Nature посвящена исследованию кишечного микробиома у женщин из нескольких африканских стран. Авторы исследования смогли собрать около тысячи бактериальных геномов, и вариации некоторых из них удалось связать с географическим фактором и фактором образа жизни. — Expanding the human gut microbiome atlas of Africa.
-
Автор
-
Редактор
В новых выпусках Science и Nature читайте о том, каким образом злокачественные клетки выживают даже после повреждений, в чем особенности хроматина малярийного плазмодия и как нейроны связаны с прогрессированием злокачественных новообразований.
Молекулярка
- Каким образом особо злокачественные клетки выживают, несмотря на двуцепочечные разрывы ДНК — опаснейшее из повреждений геномной ДНК? Как показало недавнее исследование, около двуцепочечного разрыва формируется особая область, в которой подавлена репликация ДНК, при этом в других областях генома репликация ДНК не подавлена. В основе этого механизма лежат изменения в топологически-ассоциированных доменах хроматина, окружающих поврежденный участок. Кроме того, в нем задействованы особые белки, такие как комплекс TIMELESS—TIPIN и киназа WEE1. — Mechanism for local attenuation of DNA replication at double-strand breaks, «Биомолекула»: «Биологическая машина репарации ДНК».
- Сразу два исследования в новом выпуске Nature посвящены двуцепочечным разрывам при мейозе. В рамках исследований было рассмотрено, почему двуцепочечные разрывы, вносимые белком Spo11, при мейозе не приводят к тяжелым последствиям для будущих гамет. Оказалось, что ведущую роль в этом играет комплекс SPO11 с белком TOP6BL. Этот комплекс подрезает ДНК и ковалентно присоединяется к 5’-концу разрыва. Именно с этого и начинается мейотическая рекомбинация. — In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation, Reconstitution of SPO11-dependent double-strand break formation.
Паразиты
- Жизненный цикл малярийного плазмодия (Plasmodium falciparum) включает несколько стадий, протекающих в разных тканях и даже организмах. Некоторый период своей жизни малярийный плазмодий проводит внутри эритроцита. По данным нового исследования, на этой стадии плазмодий нуждается в белке перестройки хроматина Snf2L. Этот белок необходим и для полового, и для бесполого размножения. Дело в том, что хроматин малярийного плазмодия необычен: он отличается очень высоким АТ-контентом, а его гистоны отличаются от канонических вариантов по последовательностям, и Snf2L нужен для своевременного перемещения нуклеосом. — Plasmodium blood stage development requires the chromatin remodeller Snf2L, «Биомолекула»: «Как понравиться вампиру, или За что комары так любят больных малярией?».
Нейронауки
- Высоко злокачественные глиомы являются лидирующей причиной смерти при раке мозга. В предыдущих исследованиях было показано, что между нейронами и клетками глиомы могут образовываться глутаматергические синапсы при участии AMPA-рецепторов глутамата. Однако в новом исследовании было показано, что в некоторых видах диффузных глиом появляются синапсы между ГАМКергическими нейронами и клетками глиомы. ГАМКергические нейроны вызывают деполяризацию клеток глиом, а деполяризация мембраны способствует пролиферации клеток глиомы. Активация рецепторов ГАМК с помощью бензодиазепина лоразепама также способствовала пролиферации глиомных клеток. Таким образом, активность ГАМКергических нейронов способствует прогрессированию некоторых видов глиомы. — GABAergic neuron-to-glioma synapses in diffuse midline gliomas, «Биомолекула»: «Спокоен как GABA».
- Еще одно исследование, касающееся роли нейронов в прогрессии рака, касается ноцицептивных (чувствительных к боли) нейронов и рака желудка. Авторам новой работы удалось показать, как именно ноцицепторы способствуют развитию рака желудка. Было показано, что пептидергические нейроны, экспрессирующие фактор CGRP, являются первичными сенсорными нейронами желудка. На сфероидной модели было показано, что эти нейроны непосредственно контактируют с раковыми клетками желудка. Хемогенетическая активация этих нейронов приводила к тому, что в цитоплазму раковых клеток высвобождался кальций. Авторы работы предположили, что разрыв связи между ноцицепторами желудка и раковыми клетками желудка может стать новой терапевтической мишенью. — Nociceptive neurons promote gastric tumour progression via a CGRP–RAMP1 axis.
Иммунология
- Репертуар рецепторов T- и B-клеток позволяет отследить, с какими инфекциями сталкивался человек и какие он делал прививки, а также показать историю болезней, связанных с иммунитетом. Авторы нового исследования разработали инструмент на основе машинного обучения, Mal-ID (от Machine learning for immunological diagnosis), для интерпретации информации, полученной от последовательностей T- и B-клеточных рецепторов. Новый подход показал себя эффективным в случае аутоиммунных заболеваний, вирусных инфекций, а также вакцины от гриппа. — Disease diagnostics using machine learning of B cell and T cell receptor sequences, «Биомолекула»: «Анализ индивидуальных репертуаров Т-клеточных рецепторов».
Микробиология
- АТФ — прекрасная мишень для противовирусных систем защиты. Ученые описали, как ассоциированная с системами CRISPR-Cas III типа аденозиндезаминаза и гидролаза Nudix могут истощать внутриклеточный пул АТФ в ответ на появление в цитоплазме чужеродных нуклеиновых кислот. С помощью структурных и биохимических исследований было показано, что вторичный посредник циклический аденилат, который образуется при работе системы CRISPR-Cas III типа, активирует вышеупомянутую аденозиндезаминазу, а она дезаминирует АТФ. — Antiviral signaling of a type III CRISPR-associated deaminase.