Nature #529 (7584) + онлайны: суперточный CRISPR-Cas9, цена молодости стволовых клеток, структура ДНК-катализаторов

• Биохимия, рак. Тройной негативный рак молочной железы — очень агрессивное заболевание. (Тройным он называется потому, что опухолевые клетки при таком раке не содержат ни рецепторов к эстрогену, ни рецепторов к прогестерону, ни амплифицированного гена Her2/neu, характерного для других опухолей груди.) Лечения, нацеленного только на него (то, что называют таргетной терапией), пока нет. Но оно может скоро появиться. Есть шанс, что при тройном негативном раке груди помогут ингибиторы белков BET. Правда, есть печальные догадки, что клетки опухолей будут быстро становиться устойчивыми к ингибиторам BET. Надо придумать, как это обойти. — Response and resistance to BET bromodomain inhibitors in triple-negative breast cancer, Cancer: Bet on drug resistance.
• Биохимия, рак. Белок ID2 помогает стволовым клеткам оставаться таковыми и не приобретать «профессию». На стволовые клетки опухолей он тоже действует. Появились данные, что именно его работа приводит к разрастанию таких агрессивных опухолей, как глиобластомы. — An ID2-dependent mechanism for VHL inactivation in cancer.
• Структурка. Сначала все ферменты (биологические катализаторы) были белками. Потом оказалось, что РНК тоже кое на что способны, и научный мир узнал о существовании рибозимов. Не так давно выяснилось, что можно сделать и ДНК, работающую как фермент. По этому случаю разбираем кристаллическую структуру ДНК-катализатора. — Crystal structure of a DNA catalyst.
• Молекулярка, биоинженерия. Кажется, пора ввести постоянную рубрику в дайджестах и назвать её CRISPR-Cas9, потому что Nature на этой неделе снова рассказывает об этой ферментативной системе. Если чуть меньше года назад китайцы отредактировали геномы человеческих эмбрионов не особенно удачно (во многих случаях CRISPR ошиблись), то теперь их соотечественник и его массачусетские коллеги описывают куда более точную систему ферментов и пишут, что их CRISPR-Cas9 почти никогда не промахивается. — High-fidelity CRISPR—Cas9 nucleases with no detectable genome-wide off-target effects.
• Клеточная биология, нейробиология. Нервные клетки контактируют друг с другом с помощью синапсов — областей, в которых происходит передача сигнала (читай: выделение нейромедиатора). Если каким-то образом воздействовать на синапс, один из нейронов в его составе будет выделять больше или меньше нейромедиатора. Это одно из проявлений нейрональной пластичности. Изменения могут быть долговременными (например, сутки), а могут быть кратковременными (секунды и минуты). Так вот, для кратковременной нейрональной пластичности оказался важным белок синаптотагмин 7. Раньше считалось, что он задействован в более длительных и менее «пластичных» процессах в нейронах. — The calcium sensor synaptotagmin 7 is required for synaptic facilitation, биомолекула: «Как происходит выделение нейромедиатора».
• Нейробиология. Изучаем разнообразие ганглиозных клеток сетчатки мыши. Отростки этих, а не каких-то других нейронов посылают в мозг информацию по зрительному нерву. Двухфотонная микроскопия находит у мышей гораздо больше типов ганглиозных клеток, чем традиционная нейроанатомия, потому что в большей степени учитывает функции нейронов. — The functional diversity of retinal ganglion cells in the mouse.
• Экология. Не совсем о биологии, скорее в целом о цивилизации. Американские учёные проанализировали, что происходит с объёмом урожая, когда случаются крупные стихийные бедствия. Оказалось, что в годы с засухами и аномальной жарой масса выращенного зерна падает на 9-10%, но ничего подобного не происходит в годы с ураганами, ливнями и заморозками. Так что главные природные враги сельского хозяйства — сухость и высокая температура. — Influence of extreme weather disasters on global crop production.
• Вирусология, иммунология. Некоторое время назад все так боялись птичьего гриппа, потому что некоторые разновидности его вируса могут быстро приобрести свойство очень эффективно заражать людей. При этом белок ANP32A в клетках жертвы птичьего гриппа большую часть времени ограничивает способность возбудителя этого заболевания заражать определённые виды. Особенно это касается полимераз в клетках млекопитающих: они далеко не самые подходящие для вируса птичьего гриппа. Проблема в том, что последний благодаря мутации в гене вирусной полимеразы PB2 «подстроился» под наш ANP32A и с недавних пор легко заражает человека. — Species difference in ANP32A underlies influenza A virus polymerase host restriction, Virology: Host protein clips bird flu’s wings in mammals, биомолекула: «Объяснена различная вирулентность вирусов гриппа — возбудителей “испанки”».
• Иммунология, старение. Перед тем как мышечные стволовые клетки теряют способность к регенерации и начинают необратимо стареть, они проходят стадию покоя. Притом эта стадия обратима: клетка может вернуться из неё в «молодое» состояние. Как ни странно, снова стать свежей и способной на многое мышечной стволовой клетке помогает аутофагия — процесс, при котором клетка разрушает часть собственных органелл. — Autophagy maintains stemness by preventing senescence, биомолекула: «Аутофагия, протофагия и остальные».

Science #351 (6269) + онлайны: рецептор-«карусель» на страже лёгких, делёж митохондриального наследства, бактерии альпийской мумии

• Структурка. И вновь дрожжи, и вновь комплекс белков сплайсосомы, и вновь разрешение 3,8 ангстрем. Разбираемся с помощью данных кристаллографии, как же сплайсосомы формируются. — The 3.8 Å structure of the U4/U6.U5 tri-snRNP: Insights into spliceosome assembly and catalysis.
• Структурка. Белки, встроенные в наружную мембрану бактерии, помогают своей хозяйке переносить питательные вещества внутрь клетки. Белки эти чаще всего имеют конформацию бета-складчатых листов, сложенных в бета-бочонки. Появились свежие кристаллографические данные, как происходит сборка таких бочонков. — The structure of the β-barrel assembly machinery complex.
• Иммунология, генетика. Несмотря на работу ресничек со стенок дыхательных путей, в лёгкие всё время с током воздуха проникает какая-нибудь гадость. Вовремя обнаружить и обезвредить её помогает работа рецептора Roundabout (один из переводов этого слова с английского — карусель, хотя в данном случае больше подходит перевод «перекрёсток с круговым движением»). Он экспрессируется в нейроэндокринных клетках лёгких, за счёт чего эти клетки контролируют иммунный ответ органа на то или иное раздражение извне. — Pulmonary neuroendocrine cells function as airway sensors to control lung immune response.
• Генетика, микробиология. Европейский охотник Каменного века был убит стрелой врага в Альпах около 5300 лет назад, да там и замёрз, превратившись в мумию. Учёные исследовали гены его сохранившихся частей и нашли в желудке ДНК патогенных штаммов Helicobacter pylori. Эти штаммы ближе всего к тем, что сейчас живут и здравствуют в Центральной и Южной Азии. — The 5300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman.
• Клеточная биология. За счёт чего клетка при митозе распределяет своё органелльное наследство между двумя потомками примерно поровну? Как умудряется никого не обделить? Флуоресцентная микроскопия и старые добрые дрожжи помогают ответить на этот вопрос. А ответ такой: митохондрии при делении рассредоточены по цитоплазме более-менее равномерно, а поскольку и цитоплазмы дочерним клеткам достаётся поровну, то и число митохондрий в них получается в первом приближении одинаковым. — Accurate concentration control of mitochondria and nucleoids.
• Нейробиология. Энторинальная кора — часть головного мозга, которая, помимо всего прочего, посылает «успокаивающие» сигналы гиппокампу (а мы помним, что информация из него в итоге «оседает» в коре больших полушарий). Особенно активно энторинальная кора тормозит гиппокамп, когда в мозг приходят сигналы сразу нескольких модальностей (например, и звук, и свет, и тепло). Торможение происходит не топорно, а по-хитрому, таким образом, чтобы синхронизировать восприятие информации от разных органов чувств. Это имеет значение много где. Например, если учить животное бояться определённого звука (и только его), точный тайминг сигналов поможет ему не опасаться вообще всего, что находится рядом с подопытным в момент противного писка динамиков. — Gating of hippocampal activity, plasticity, and memory by entorhinal cortex long-range inhibition.
• Экология. Размер деревьев в тропических лесах всегда подчиняется одному и тому же закону. Растения одной высоты встречается чаще, чем растения другой высоты, а чтобы выяснить, во сколько раз чаще, надо применить power-law — степенной закон распределения. Соотношение деревьев определённых размеров не зависит от местности, в которой находится их лес. — Dominance of the suppressed: Power-law size structure in tropical forests.
• Геохимия. У ряда водорослей фотосинтез очень эффективный. Тем не менее, 60% энергии фотонов, поглощённых океанским фитопланктоном, рассеивается в виде тепла и только 35% идёт на фоторазложение воды. При этом, видимо, чем больше доступных ресурсов у клетки водоросли, тем эффективнее она использует солнечный свет. — The fate of photons absorbed by phytoplankton in the global ocean.