Nature #601 (7893) + онлайны: филогения миелопролиферативных заболеваний, движение самого маленького жука и влияние андрогенов на нейрогенез

• Рак. Британские исследователи произвели полногеномное секвенирование клеток 1013 популяций гемопоэтических клеток, взятых от 12 пациентов, страдающих от злокачественных миелопролиферативных заболеваний. Авторы работы идентифицировали в полученных геномных последовательностях 580 133 соматических мутаций, благодаря которым они восстановили историю приобретения мутаций в гемопоэтических клетках каждого пациента. В проанализированных случаях драйверные мутации, заложившие основу для развития заболеваний, произошли довольно рано, иногда даже в ходе внутриутробного развития. Например, замена 617 остатка лейцина на валин в белке JAK2 у пяти пациентов появилась в период с 33 недели внутриутробного развития до возраста 10,8 лет. — Life histories of myeloproliferative neoplasms inferred from phylogenies, «Биомолекула»: «Кем быть? Как гемопоэтическая стволовая клетка выбирает профессию».
• COVID-19. Как известно, тяжелое течение COVID-19 нередко сопровождается цитокиновым штормом, во время которого иммунные клетки выбрасывают колоссальные количества интерферонов I типа. Обычно интерфероны I типа подавляют размножение вирусов, но при избыточной продукции причиняют организму колоссальный вред из-за чрезмерного воспаления. В новом исследовании показано, что критическую роль в запуске огромной продукции интерферона играет сигнальный путь cGAS-STING, который обычно активируется при появлении в цитозоле молекул ДНК. При COVID-19 он наиболее активен в макрофагах, находящихся вблизи стенок сосудов, эндотелий которых повреждается. — The cGAS-STING pathway drives type I IFN immunopathology in COVID-19, «Биомолекула»: SARS-CoV-2.
• Зоология. Российские ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова описали новый тип локомоции насекомых на примере жука-перокрылки Paratuposa placentis, являющегося одним из самых мелких насекомых (длина его тела составляет всего 395 мкм). Ученые детально промоделировали перемещения этого жука в пространстве и показали, что, взмахивая покрытыми щетинками крыльями, он движется по траектории в виде восьмерки; при этом надкрылья препятствуют избыточным вибрациям тела жука при движении. — Novel flight style and light wings boost flight performance of tiny beetles.
• Биология старения. Одной из молекулярных причин старения является нарушение клеточного протеостаза, которое проявляется, в частности, в накоплении в клетках большого количества неуложенных белков. Новое исследование показало, что у червя Caenorhabditis elegans и дрожжей Saccharomyces cerevisiae при старении замедляется элонгация трансляции. При этом рибосомы «застревали» на специфических участках, соответствующих рядам оснóвных аминокислот. «Зависание» рибосом на транскриптах может приводить к столкновению рибосом, из-за чего в клетках появляются обрывки недосинтезированных белков, которые клетка не всегда может эффективно удалять. — Ageing exacerbates ribosome pausing to disrupt cotranslational proteostasis, «Биомолекула»: «Как старение влияет на синтез белка».
• Нейробиология. Органоиды, искусственно получаемые «в пробирке» из стволовых клеток, набирают все бóльшую популярность в качестве моделей для изучения функционирования разных органов, например, мозга. Используя мозги-органоиды, британские ученые показали, что, хотя набор половых хромосом не оказывает влияния на нейрогенез, мужские половые гормоны, андрогены, усиливают пролиферацию клеток-предшественниц корковых нейронов и увеличивают пул клеток, задействованных в нейрогенезе. Особенно действие андрогенов заметно на активации предшественников возбуждающих нейронов, в то время как на предшественников тормозных нейронов андрогены влияют мало. — Androgens increase excitatory neurogenic potential in human brain organoids, «Биомолекула»: «Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить».

Science #375 (6578) + онлайны: роль слюны в человеческих отношениях, связь вируса Эпштейна—Барр с рассеянным склерозом и структура MAP7 в комплексе с микротрубочкой

• Синтетическая биология. Одна из целей синтетической биологии — создание систем, которые позволили бы переводить клетку в одно из нескольких возможных стабильных состояний, подобно тому, как это делают сигнальные пути во время развития организма. В новом исследовании сообщается о разработке такой системы, которая позволяет управлять состоянием клетки при помощи искусственных транскрипционных факторов, содержащих «цинковые пальцы», которые могут димеризоваться. Запускать димеризацию этих факторов, а также влиять на их стабильность можно при помощи малых молекул. Предсказывать состояние системы, управляемой такими факторами, можно при помощи математического моделирования. — Synthetic multistability in mammalian cells.
• Белковая инженерия. Получить стабильные и растворимые белки, которые могут обратимо связываться друг с другом с образованием олигомеров, — задача непростая. Американские ученые воспользовались подходом, известным как имплицитный негативный дизайн, чтобы получить белки, которые могут взаимодействовать с заданным белком-партнером, но не сами с собой. С помощью таких белков можно получать сложные многобелковые комплексы различной структуры и состава. — Reconfigurable asymmetric protein assemblies through implicit negative design, «Биомолекула»: «Недоупорядоченные белки».
• Физиология растений. Китайские ученые установили механизм, благодаря которому у арабидопсиса после успешного оплодотворения слияние еще одного спермия с той же яйцеклеткой невозможно (блокировка полиспермии), однако, если оплодотворение оказалось неуспешным, яйцеклетка может быть оплодотворена другим спермием. Оказалось, что все дело в клетках-синергидах, входящих в состав крайне редуцированного гаметофита цветковых растений. Эти клетки посылают сигналы, способствующие росту трубки из пыльцевого зерна и последующему перемещению двух спермиев по ней (как мы помним, у цветковых происходит двойное оплодотворение: один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой — с центральной клеткой, которая потом дает начало триплоидному эндосперму). Если ядра спермиев успешно доставлены к яйцеклетки, синергиды перестают испускать сигнал для роста пыльцевой трубки. Если же оплодотворение не происходит, то благодаря синергидам возможно образование второй пыльцевой трубки от другого пыльцевого зерна. Рост пыльцевых трубок и разрушение «неудачливой» трубки находятся под контролем пептидных факторов группы RALF. — RALF peptide signaling controls the polytubey block in Arabidopsis, «Биомолекула»: «Модельные организмы: арабидопсис».
• Эволюция человека. Мало кто знает, что Чарльз Дарвин опубликовал труд под названием The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex, в котором заявил, что у человека половой отбор, при котором женщины делают выбор в пользу того или иного мужчины, является одной из движущих сил эволюции человека. Конечно, викторианское общество не приняло столь революционных идей относительно роли женщин в эволюции человека. Однако в новом обзоре эта идея Дарвина получила новое развитие — с учетом последних научных данных. — Sexual selection and the ascent of women: Mate choice research since Darwin, «Биомолекула»: «Слово о генетике поведения».
• Вирусология, нейробиология. Новое исследование американских ученых выявило неожиданную связь между вирусом Эпштейна-Барр и рассеянным склерозом. Используя данные по миллионам американских военных, за здоровьем которых следили более 20 лет, ученые показали, что инфицирование вирусом Эпштейна-Барр существенно повышает риск развития рассеянного склероза. Впрочем, огромная доля населения и так заражена этим вирусом, однако в большинстве случаев к развитию рассеянного склероза он не приводит. — Longitudinal analysis reveals high prevalence of Epstein-Barr virus associated with multiple sclerosis, «Биомолекула»: «Рассеянный склероз: иммунная система против мозга».
• Поведение человека. Формирование прочных взаимоотношений между людьми, при которых оба человека абсолютно доверяют друг другу и чувствуют ответственность друг за друга, как правило, сопровождается обменом слюной — при поцелуях, использовании одной и той же посуды и т.д. Новое исследование показало, что обмен слюной — важнейший фактор формирования тесных взаимоотношений с самого детства, прежде всего, между родителями и детьми. Более того, факт обмена слюной влияет и на то, как отношения интерпретируют сами их участники: если обмен слюной был, люди ожидают близких отношений друг от друга. — Early concepts of intimacy: Young humans use saliva sharing to infer close relationships.
• Методы. 52 года назад в Science вышла статья, которая описывала широко распространенный сейчас метод сортировки клеток, несущих флуоресцентный сигнал. Сейчас немецкие ученые заявили о создании нового гибридного метода, совмещающего проточную цитометрию (физическую основу для сортировки клеток) с ультраскоростной микроскопией и анализом изображений. Авторы работы утверждают, что разработанный ими метод может быть использован, в частности, для отделения клеток со сложным фенотипом. — High-speed fluorescence image–enabled cell sorting, «Биомолекула»: «12 методов в картинках: проточная цитофлуориметрия».
• Структурка, молекулярка. Моторные белки, перемещающиеся по микротрубочкам, управляются белками группы MAP (microtubule associated proteins). В частности, для привлечения к микротрубочкам кинезина-1 и его активации необходим белок MAP7. Ученые из США, Турции и Нидерландов сообщили о получении структуры MAP7 в комплексе с микротрубочкой с почти атомным разрешением. Благодаря получению структуры они смогли выяснить, в частности, что сайт связывания микротрубочки у MAP7 связывается с сайтом, задействованном во взаимодействии с кинезином. — Structural and functional insight into regulation of kinesin-1 by microtubule-associated protein MAP7.