https://biomolecula.ru/notices/kraudfanding-na-kalendar
Подписаться
Оглавление

SciNat за январь 2017 #2: археи Асгарда, «клеточное ядро» от бактериофага, метапамять обезьян

  • 418
  • 1,0
  • 0
  • 0
Добавить в избранное
Дайджест
На обложке Nature на этой неделе вид реки Амазонки, снятый в апреле 2016-го с МКС. Удивительно, но пока не получается понять, стало ли в Амазонии более сухо или более влажно с последнего максимального оледенения. Анализ химического состава сталагмитов (а он зависит, в свою очередь, от состава атмосферы) показал, что хотя уровень осадков значительно колебался в последние 45 тысяч лет, вокруг Амазонки всё это время существовали влажные леса. Как они не высохли (и не высохнут ли теперь из-за глобального потепления), не известно.
Прошедшая неделя для жителей нашей планеты ознаменовалась выходом из анабиоза праздников. Вероятно, поэтому в новых Nature и Science так много статей. Интересно, что между ними нечаянно случилось разделение труда: в первом на сей раз статьи почти исключительно про молекулярную биологию, а во втором — про нейробиологию. Читатели смогут на новом материале научных статей убедиться в том, что грань между прокариотами и эукариотами весьма тонка, что за перевод информации из кратковременной в долговременную память отвечает не только гиппокамп, а летучие мыши знают, что такое векторы. Кроме того, на этой неделе много интересной информации о биологии рака.

Nature #541 (7636) + онлайны: археи Асгарда, тысячи километров в поисках самки, геномика и молекулярная биология рака

  • Зоология, экология. Самцы дутышей (Calidris melanotos), обитающие на Аляске и Таймыре, в сезон размножения в среднем пролетают по 178 километров от одной самки до другой. Притом далеко не каждая потенциальная партнёрша оказывается готова к спариванию, так что перемещения самцов за сезон измеряются тысячами километров, а эволюция вида идёт к тому, что больше всего потомства оставляют самые выносливые птицы. С уменьшением поголовья дутышей их вынужденные путешествия будут только удлиняться. — Breeding site sampling across the Arctic by individual males of a polygynous shorebird.
  • Геномика, рак. Опухоли простаты очень по-разному реагируют на терапию, и, к сожалению, их реакцию далеко не всегда можно предсказать с помощью известных диагностических маркеров. Поэтому исследователи провели полное секвенирование генома 200 локализованных быстро растущих опухолей простаты, имеющих примерно одинаковый клинический прогноз, а также экзома 277 аналогичных опухолей. Секвенирование выявило ряд подробностей того, как перестановки участков генома, а также метилирование ДНК влияют на восприимчивость опухолей простаты к лечению. — Genomic hallmarks of localized, non-indolent prostate cancer.
  • Фармакология. Сейчас немало новых действующих веществ в составе лекарств имеет в своём составе макроциклы. Получать такие макроциклы было крайне трудно до открытия реакции метатезиса олефинов, которое было отмечено Нобелевской премией по химии в 2005-м году. Тем не менее, метатезис по-прежнему накладывает ряд ограничений на получение желаемых веществ, и одно из них — стереоселективность. Многие алкены (олефины), которые могли бы быть полезными в реакциях метатезиса, имеют неподходящие стереохимические свойства. Фармакологи нашли ряд диенов (органических соединений с двумя двойными связями), которые легко перевести в нужное для метатезиса стереосостояние. Это должно облегчить синтез ряда лекарств, таких как противораковое средство пакритиниб. — Kinetically E-selective macrocyclic ring-closing metathesis.
  • Биология развития, рак. Блокирование биохимического пути Hippo, в частности больших киназ-супрессоров опухолей (large tumour suppressor kinases, LATS) 1 и 2, приводит к тому, что в молочных железах увеличивается число клеток, потенциально способных дать начало опухолям. А ещё исследование выявило связь рецепторов к женским гормонам и биохимического пути Hippo. В присутствии LATS эстрогеновый рецептор ERα может быть убиквитилирован, а в отсутствии этих киназ его структура стабильна. — The Hippo kinases LATS1 and 2 control human breast cell fate via crosstalk with ERα.
  • Биохимия. Нередко белки, встроенные в клеточную мембрану, олигомеризуются (образуют скопления минимум из двух одинаковых молекул), и это служит сигналом к запуску какого-либо каскада биохимических реакций. Но предсказать, как эта олигомеризация пойдёт, как правило, невозможно. Поэтому исследователи изучили процессы олигомеризации белков-транспорёров у Escherichia coli, Thermus thermophilus и Vibrio splendidus и роль липида кардиолипина в этом процессе. Оказалось, что в ряде случаев связывание кардиолипина с белками обязательно для их олигомеризации. — The role of interfacial lipids in stabilizing membrane protein oligomers.
  • Структурка. Несколько статей о строении сплайсомы (сплайсосомы) на различных стадиях её работы у дрожжей и человека. Данные получены с помощью криоэлектронной микроскопии. — Structure of a spliceosome remodelled for exon ligation, Cryo-EM structure of a human spliceosome activated for step 2 of splicing.
  • Структурка, молекулярка. Если в РНК нет стоп-кодона, трансляцию всё равно можно остановить. Для этого по крайней мере у бактерий белок ArfA должен привлечь к рибосоме белок RF2, который и высвободит новообразованный протеин. И ArfA, и RF2 соединяются с 70S-субъединицей рибосомы. — Structural basis of co-translational quality control by ArfA and RF2 bound to ribosome.
  • Молекулярка, рак. Оказывается, в образовании опухолей кожи играет немалую роль необычный процесс трансляции, который начинается на других сайтах инициации, не таких, как обычно. Для такого процесса необходима работа фактора трансляции eIF2A. Это изменение сайтов трансляции ведёт к образованию опухолей. — Translation from unconventional 5′ start sites drives tumour initiation, Cell biology: Unconventional translation in cancer.
  • Вирусология. То, насколько удачным будет проникновение пикорнавируса в клетку, определяется конкуренцией между ферментом фосфолипазы PLA2G16 и галектина-8. Именно PLA2G16 помогает РНК вируса проникнуть в клетку хозяина. Галектин-8 противостоит этому вторжению, помечая эндосомы, в которые «незаконно проник» генетический материал вируса. — PLA2G16 represents a switch between entry and clearance of Picornaviridae, Virology: Ins and outs of picornaviruses.
  • Микробиология. Новая группа архей, названных археями Асгарда (Asgard archaea), может пролить свет на происхождение клеток с оформленным ядром. Забавно, что в составе этой группы организмы под названиями Lokiarchaeota, а также Thor-, Odin- и Heimdallarchaeota. Например, белки для переноса мембран, в частности, Sec23/24 и TRAPP, у этих архей почти как у эукариот, а не как у прокариот. — Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity, Microbiology: Mind the gaps in cellular evolution.
  • Клеточная биология, рак. При появлении опухолей, по крайней мере у дрозофилы, раковые клетки запускают процессы аутофагии. Оказывается, при этом аутофагия происходит не только в непосредственной близости от опухоли, но и в тканях на значительном удалении от неё. По-видимому, аутофагия обязательна для модели опухолей у дрозофилы. К счастью, её процессы можно затормозить с помощью лекарственных средств. — Microenvironmental autophagy promotes tumour growth.
  • Микробиология. Некоторые обитатели толстого кишечника человека больше влияют на всасывание питательных веществ, чем другие. В частности, Bacteroides имеют ряд ферментов, позволяющих расщеплять гликаны — крупные молекулы сахаров, одним из примеров которых служит крахмал. Для того, чтобы утилизация крахмала началась, нужно, чтобы он попал внутрь бактериальной клетки. Как это происходит, до недавнего момента не было ясно, но свежая статья проливает свет на механизм его переноса через бактериальные мембраны. — Structural basis for nutrient acquisition by dominant members of the human gut microbiota.
  • Палеонтология. Хиолиты — вымершие палеозойские беспозвоночные, которые считались то моллюсками, то представителями отдельного типа, — оказались представителями группы Lophophorata, в которую также входят такие экзотические животные, как мшанки, плеченогие и форониды. Это определили по сохранившимся остаткам мягких тканей хиолитов. — Hyoliths are Palaeozoic lophophorates.

Science #355 (6321) + онлайны: векторная навигация летучих мышей, метапамять обезьян, «клеточное ядро» от бактериофага

  • Молекулярка. Белок TZAP (Telomeric Zinc finger-Associated Protein), подобно библейской Далиле, отрезает от самых сильных (читай: самых длинных) теломер наиболее крупные куски и таким образом лишает хромосомы-"Самсоны" возможности противостоять сокращению. TZAP нападает почти исключительно на теломеры с повышенной концентрацией белкового комплекса шелтерина. Поэтому если содержание шелтерина в теломере снизить, то даже длинная теломера сможет избежать взаимодействия с TZAP. — TZAP: A telomere-associated protein involved in telomere length control.
  • Физиология растений. В растениях в межклеточном пространстве (апопласте) идёт постоянная борьба между микроорганизмами и средствами защиты от них. У фитофторы, паразитирующей на сое, появилось средство для обмана растения — белок ксилоглюканспецифическая эндоглюконаза (Xyloglucan-specific EndoGlucanase, PsXEG1). Чтобы нейтрализовать его действие, соя выделяет ингибитор глюканазы GmGIP1. На его появление фитофтора отвечает образованием белка, напоминающего по структуре PsXEG1 и называемого PsXLP1. Последний связывается с ингибитором глюканазы более надёжно и таким образом высвобождает молекулы PsXEG1 для атаки клеток сои. Кто кого перехитрит? — A paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitor.
  • Биология развития. Эмбриональные стволовые клетки, а также индуцированные плюрипотентные стволовые клетки практически никогда не образуют клетки тех типов, которые образуют внезародышевые органы. Однако это ограничение можно обойти, добившись в них дефицита микроРНК miR-34a. То есть эмбриональные стволовые клетки можно сделать практически тотипотентными (способными давать начало любым типам клеток), если снизить в них содержание miR-34a. — Deficiency of microRNA miR-34a expands cell fate potential in pluripotent stem cells.
  • Нейробиология. В гиппокампе египетских летучих собак (Rousettus aegyptiacus) нашли нейроны, которые, судя по всему, представляют координаты цели полёта этой летучей мыши в векторном виде. А ведь есть ещё клетки решётки и прочие нейроны гиппокампа, отвечающие за пространственное восприятие! — Vectorial representation of spatial goals in the hippocampus of bats. См. также: GPS в нашем мозге: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2014, Azimuth, pitch & rock’n’roll.
  • Нейробиология. Обычно, когда говорят о переводе информации из кратковременной памяти в долговременную, первым делом вспоминают гиппокамп и тот факт, что для долгосрочного запоминания нужно много раз «прокрутить» одну и ту же информацию в нём, хотя бы даже и во сне. Однако помимо него есть ещё одна очень важная структура — энторинальная кора. В наружных её слоях тоже периодически повторяется одна и та же информация (это подтвердили записи нейронной активности, параметры которой с завидной периодичностью повторяются), но не та же, что в гиппокампе. Так что система запоминания в мозге может быть устроена не иерархически, а скорее параллельно. — Superficial layers of the medial entorhinal cortex replay independently of the hippocampus.
  • Нейробиология. Обезьяны понимают, что они помнят хорошо, а что — плоховато. Это называется метапамять. Согласно новым данным, за метапамять у макак отвечает префронтальная кора. — Causal neural network of metamemory for retrospection in primates.
  • Микробиология, прионы. Прионы — белки, заставляющие себе подобных навсегда менять конфигурацию, подобно воннегутовскому Льду-9, — найдены в бактериях. Раньше их обнаруживали у животных, которым они, как правило, приносили неизлечимые болезни вроде «хохочущей смерти» куру, и у грибов, в которых прионы выполняли роль мобильных генетических элементов. Ну а бактериям они нужны, чтобы останавливать транскрипцию. — A bacterial global regulator forms a prion.
  • Микробиология, вирусология. Когда бактериофаг 201φ2-1 собирает себе новые вирусные частицы внутри клеток жертв, он отгораживается от основного пространства бактериальной клетки стенкой, похожей на оболочку ядра. Все «превращения» с нуклеиновыми кислотами происходили внутри этой оболочки, а синтез белка — за её пределами. — Assembly of a nucleus-like structure during viral replication in bacteria.
  • Экология. В североамериканских лесах немалое влияние на видовое разнообразие растений оказывает состав почвенных микроорганизмов. Это показало исследование 55 видов растений и 550 отдельных «популяций» лесов. — Plant-soil feedback and the maintenance of diversity in Mediterranean-climate shrublands, Belowground drivers of plant diversity.

Комментарии