Nature #523(7558) + онлайны: спектрометр из смартфона, глаза микробов и зависимость пола ящериц от температуры

• Технология. Смартфон — это новая изолента: с его помощью можно решить практически любую задачу. Теперь из смартфона можно сделать еще и спектрометр. Для этого на его камеру нужно надеть специальный фильтр, содержащий коллоидную суспензию частиц, на которых будет рассеиваться свет определенных длин волн. Разработчики полагают, что такой мобильный спектрометр пригодится не только исследователям, но и простым обывателям (например, с его помощью можно определять, правильный ли цвет у вина в закупоренной бутылке). — Light detective, Colourful particles for spectrometry, A colloidal quantum dot spectrometer.
• Технология. Палеонтологи — молодцы, они стремятся навести порядок в своей науке. Во-первых, они создали единую базу для описаний всех известных ископаемых, с указанием возраста и места находки. А сейчас они еще и разработали программу, которая самостоятельно выбирает информацию о новых находках из научных статей и пополняет ей базу. — Computers read the fossil record.
• Эволюция. Пол животного не обязательно определяется набором хромосом, полученным по наследству. У австралийских ящериц Pogona vitticeps, например, пол хромосомных самцов меняется на женский, если яйца инкубируются при температуре выше 32 градусов. Что самое интересное, ящерицы могут переключаться между температурным и хромосомным механизмом определения пола всего за одно поколение. Если скрестить самку, которая поменяла пол под дейстием температуры, с обычным самцом, то пол у их потомков будет определяться только температурой инкубации яиц и вообще не будет зависеть от половых хромосом. — Evolution: Reptile sex determination goes wild, Sex reversal triggers the rapid transition from genetic to temperature-dependent sex. См. также: Мальчики налево, девочки направо... А остальные?
• Клеточная биология. Оказывается, клетки могут понять, в каком окружении они находятся, без непосредственного взаимодействия с другими клетками. Чем меньше у клетки соседей, тем больше фокальных контактов с матриксом она может образовать. К фокальным контактам привлекается киназа FAK, активирующая саму себя в присутствии таких контактов. Ориентируясь на активность этого фермента, клетка подстраивается под плотность соседей. — Cell-intrinsic adaptation of lipid composition to local crowding drives social behaviour.
• Клеточная биология. В семенниках дрозофил делятся стволовые клетки, и одна из дочерних клеток должна остаться стволовой, а другая — стать сперматозоидом. Стволовой клетке для поддержания своего состояния нужно получать специальные факторы, а будущим сперматозоидам такие факторы доставаться не должны. Оказалось, фактор «стволовости» спефицично доставляется в нужные клетки по нанотрубкам, собранным из микротрубочек. Такой вот пример природного применения нанотрубок. — Developmental biology: Nanotubes in the niche, Nanotubes mediate niche—stem-cell signalling in the Drosophila testis.
• Протистология. Динофлагелляты семейства Warnowiidae обладают такими замечательными глазами, что ученые даже принимали их за остатки съеденных микроорганизмом животных. Действительно, где это видано, чтобы у одноклеточного существа был настоящий камерный глаз с роговицей, радужкой, линзой и сетчаткой. Но оказалось, что вся эта красота собрана из клеточных органелл — хлоропластов, митохондрий и мембран эндоплазматической сети. — Protistology: How to build a microbial eye, Eye-like ocelloids are built from different endosymbiotically acquired components.
• Молекулярка. Талидомид — знаменитое успокоительное, которое было недостаточно хорошо протестировано, и из-за употребления которого беременными женщинами родилось множество детей-инвалидов. Но если немного модифицировать молекулу талидомида, получется совсе другое лекарство — модулятор активности убиквитин-лигазы CRL4^CRBN, направляющей на деградацию различные белки. Причем от модификации молекулы лекарства зависит спектр субстратов, которые будут уничтожаться. Например, с помощью одного из производных талидомида можно лечить миелодиспластический синдром. — Myeloid disease: Another action of a thalidomide derivative, Lenalidomide induces ubiquitination and degradation of CK1α in del(5q) MDS.
• Генетика. Чем больше похож на вас ваш половой партнер в генетическом плане, тем меньшего роста будут ваши потомки, и меньше они будут учиться. Авторы нового масштабного исследования, проведенного на материале 350 тысяч испытуемых, даже приводят конкретные цифры: у кузенов (примерно ? общих генов) дети в среднем на 1,2 сантиметра ниже и на 10 месяцев меньше учатся. — Directional dominance on stature and cognition in diverse human populations.
• Нейробиология. Нейробиологи разработали сложный метод, с помощью которого можно проследить все цепочки из трех нейронов, заканчивающиеся на определенных клетках. Для этого применяют модифицированные вирусы, которые распространяются через синапсы нейронной сети против хода нервного импульса. Чтобы вирусы распространялись только на один шаг назад от исследуемой клетки, у них удаляют один из важных генов. Этот ген вводят только в исследуемую клетку, так, чтобы из нее вирус мог уйти, а из следующих зараженных клеток — уже нет. Тройки клеток в цепочке можно исследовать, если использовать два разных вируса. — Viral-genetic tracing of the input—output organization of a central noradrenaline circuit.

Science #349(6243) + онлайны: биомеханика формирования извилин мозга, квадратный хвост морского конька и химия запаха роз

• Биохимия. Ученые выяснили, какие ферменты занимаются синтезом спиртов монотерпенов, создающих запах розы. — Science Podcast: 3 July Show, The flowering of a new scent pathway in rose, Biosynthesis of monoterpene scent compounds in roses.
• Медицина, молекулярка. Вакцина от гриппа, разработанная в 2009 году компанией GlaxoSmithKline, имела неожиданный побочный эффект — она вызывала нарколепсию. Пациенты с этим заболеванием страдают от неожиданных приступов сонливости и мышечной слабости. И только теперь ученые выяснили, как именно вакцина была связвана с нарколепсией. Оказалось, что вакцина вызывала наработку антител, которые могли связываться не только с одним из белков вируса, но и с человеческим рецептором к, извините за выражение, гипокретину. А именно нарушение передачи сигнала через этот рецептор и вызывает нарколепсию. — Narcolepsy link to pandemic flu vaccine becomes clearer, Antibodies to influenza nucleoprotein cross-react with human hypocretin receptor 2.
• Биомеханика. Хвост морского конька в сечении квадратный, а квадраты нечасто встречаются в живой природе. С помощью моделирования ученые исследовали, почему квадратный хвост может быть лучше обычного, круглого в сечении. — When it’s hip to be square, Why the seahorse tail is square.
• Биомеханика. Оказывается, с помощью мятой бумаги можно моделировать структуру мозга человека — их сворачиванием управляют одни и те же соотношения плотности вещества и площади обращенной наружу поверхности. — Knowing when to fold them, Cortical folding scales universally with surface area and thickness, not number of neurons.
• Энзимология. Активный центр фермента рацемазы лактата содержит необычный кофактор — соединения никеля с никотиновой кислотой. — It costs more than a nickel, A tethered niacin-derived pincer complex with a nickel-carbon bond in lactate racemase.
• Нейробиология. С помощью уже обсуждавшегося метода доставки генов с помощью вируса на шаг назад по нейронной цепочке ученые вводили во все пресинаптические клетки разных нейронов зрительной коры флуоресцентный сенсор на кальций. С его помощью можно было наблюдать на активностью нейронов зрительной коры у живых мышей, рассматривающих различные движущиеся картинки. Так исследователи хотели узнать о направлениях движения, на которые предпочтительно реагируют нейроны разных цепочек зрительной коры. — Single-cell—initiated monosynaptic tracing reveals layer-specific cortical network modules.
• Структурка. Антитела против одного из серотипов вируса лихордки денге могут связываться с рецепторами моноцитов и ослаблять иммунный ответ, облегчая заражение вирусами других серотипов. Поэтому важно получить точные структуры антител против этого вируса в комплексе с мишенями, чтобы хорошо понимать, что менно эти антитела делают, и способны ли они связывать что-то полезное, а не только вредное. — Cryo-EM structure of an antibody that neutralizes dengue virus type 2 by locking E protein dimers.
• Молекулярка. Стоп-кодон UGA в определенном окружении может означать не окончание синтеза белка, а необходимость добавить в него неканоничную аминокислоту селеноцистеин. Но иногда аппарат синтеза белка считывает этот сигнал неправильно, и обрывает аминокислотную цепочку раньше времени. Ученые описали убиквитин-лигазу, которая узнает белки, недосинтезированнные до селеноцистеина, и отправляет их на переработку. — CRL2 aids elimination of truncated selenoproteins produced by failed UGA/Sec decoding.
• Иммунология, молекулярка. Уже упомянутый вирус лихорадке денге имеет более и менее опасные серотипы. Ученые выяснили, что секрет более опасных серотипов заключается в усиленной наработке субгеномной РНК, которая связывается с одним из белков, необходимых для синтеза интерферона. — Dengue subgenomic RNA binds TRIM25 to inhibit interferon expression for epidemiological fitness.
• Иммунология. На обезьянах неплохо показал себя метод вакцинации против вируса иммунодефицита: гены вируса вносят в организм в составе модифицированного аденовируса. — Protective efficacy of adenovirus-protein vaccines against SIV challenges in rhesus monkeys.