Nature #523 (7561) + онлайны: новый способ складывать фигурки из ДНК, происхождение индейцев, мишень для противораковых лекарств

• Клеточная биология. Митохондрии — мастера на все руки. Множество функций, которые они выполняют, надо как-то регулировать, и если регуляция собьётся, последствия для клетки могут быть плачевными. Например, у дрожжей накопление митохондриальных белков-предшественников (в норме они должны созреть и проникнуть в митохондрии) в цитозоли приводит к гибели клетки. — A cytosolic network suppressing mitochondria-mediated proteostatic stress and cell death.
• Популяционная генетика. Индейцы, как известно, очень чтят своих предков. Другое дело, что об их предках известно не так много. Долгое время считали, что центральноамериканские и южноамериканские индейцы произошли, по сути, от одной предковой популяции. Вот только морфология некоторых найденных скелетов древних американцев этому предположению противоречит. Новые полногеномные анализы показывают, что некоторые племена индейцев Амазонии ближе к австралийцам и жителям Полинезии, чем к евразийцам и североамериканским индейцам. — Genetic evidence for two founding populations of the Americas.
• Гематология. Трансплантаты из гематопоэтических стволовых клеток и клеток-предшественниц спасают больных лейкемией. Прижиться трансплантатам помогают эпоксиэйкозатриеноевые кислоты, а следить за тем, как ведёт себя трансплантат, помогает новая флуоресцентная методика, которую протестировали в экспериментах на зебрафишах. — Epoxyeicosatrienoic acids enhance embryonic haematopoiesis and adult marrow engraftment.
• Офтальмология, генетика. Проявление наследственной катаракты можно предотвратить без помощи хирургов. И речь не о «чудодейственных» народных средствах. У двух обследованных семей катаракта возникла из-за двух мутаций, нарушающих синтез ланостерола — липида, входящего в состав хрусталика. Если собакам с аналогичными мутациями вводить ланостерол, катаракта практически полностью отступает. — Lanosterol reverses protein aggregation in cataracts, Ophthalmology: Cataracts dissolved.
• Палеонтология, геохимия. Как жилось организмам в протерозое? Анализ распределения железа в породах возрастом 2300–360 миллионов лет даёт информацию не только о самом железе, которого в тогдашних пластах породы было много. Он показывает, что в эдиакарском и кембрийском периоде содержание кислорода менялось весьма незначительно, а серы всем хватало. Это значит, что всё многобразие тогдашней фауны возникло из-за того, что концентрация кислорода в тот момент перевалило за некую критическую отметку (и это уже не точка Пастера). Чем-то похоже на нынешние бентосные сообщества. — Statistical analysis of iron geochemical data suggests limited late Proterozoic oxygenation.
• Структурка. Пептид одной бактерии может стать ядом для другой бактерии, а может оказаться и более безобидным сигналом. Транспортёры АТФ-связывающих кассет (это белки, содержащие пептидазы) играют большую роль в передаче таких пептидных сигналов и «чувстве кворума» у бактерий. В статье описана кристаллическая структура двух конформаций одного из таких транспортёров, PCAT1. — Crystal structures of a polypeptide processing and secretion transporter.
• Рак. При некоторых видах рака (например, при раке поджелудочной железы) дефектные клетки экспрессируют слишком много CDA — цитидин-дезаминазы. Данный фермент отрывает аминогруппы от цитозинов ДНК и превращает последние в урацилы. По счастливой случайности, эти же клетки плохо справляются с избытком эпигенетически модифицированных форм цитозина. В сумме это означает, что учёные нашли специфический способ убивать раковые клетки с избытком CDA, «закидывая» их изменённым цитозином! — CDA directs metabolism of epigenetic nucleosides revealing a therapeutic window in cancer, Molecular biology: Salvaging the genome.
• Устойчивое развитие. Генномодифицированный рис с одним-единственным геном ячменя спасёт от избытка метана в атмосфере и вдобавок будет содержать больше крахмала, чем обычный. — Expression of barley SUSIBA2 transcription factor yields high-starch low-methane rice, Sustainability: Bypassing the methane cycle.
• Структурка. Разбираем структуру комплекса бактериальной системы секреции шестого типа. — Biogenesis and structure of a type VI secretion membrane core complex.
• Гематология. При хроническом лимфоцитарном лейкозе происходят мутации в некодирующих участках генома, из-за чего сплайсинг некоторых мРНК нарушается. Чем больше таких мутаций (учёные проверяли случаи с количеством мутаций от 0 до 4), тем сильнее проявляется заболевание. — Non-coding recurrent mutations in chronic lymphocytic leukaemia.
• Микробиология. Как ужиться организмам в биоплёнке? Ответ: клетки с периферии должны скооперировать свой метаболизм с центральными. Если они будут действовать независимо друг от друга, колебания численности бактерий в биоплёнке станут слишком сильными, и сообщество разрушится. — Metabolic co-dependence gives rise to collective oscillations within biofilms.
• Структурка. Человеческий родопсин насильно прикрепили к мышиному аррестину с помощью рентгеновского лазера. Посмотрели, как выглядит полученная структура на атомарном уровне, и узнали, как сигнальные каскады G-белка (в данном случае родопсина) останавливаются при десенситизации. Оригинально! — Crystal structure of rhodopsin bound to arrestin by femtosecond X-ray laser, Structural biology: Arresting developments in receptor signalling.
• ДНК-дизайн. Новый способ составления и укладывания молекул ДНК, который может стать покруче ДНК-оригами. — DNA rendering of polyhedral meshes at the nanoscale. См. также: ДНК-оригами: путь от гравюры до нанороботов длиной в 30 лет, Голактеко опасносте: ДНК-роботы в живом организме, Биоинженеры научились получать ДНК-структуры, сборкой и разборкой которых можно управлять.
• Устройство науки. Результаты исследований воспроизводятся реже, чем этого хотелось бы. А ведь воспроизводимость — одно из ключевых свойств научной работы. Почему? Опрос показал, что многие даже не подозревают о том, что их эксперименты кого-то могут заинтересовать настолько, что их захотят повторить, и поэтому не особенно думают о том, что некогда использованную методику надо зафиксировать в деталях. Впрочем, это не единственная причина. Вывод: исследовательские группы, общайтесь больше! — It’s good to talk.
• Политика науки. Фёдор Кондрашов продолжает рассказывать о «Династии» и проводит аналогии нынешней ситуации с положением науки в СССР времён гонений на генетику. Больше тут ничего не добавишь. — Russia’s crackdowns are jeopardizing its science.
• Устройство науки. Как выдержать и не уйти из науки, если 90% результатов уходит в мусорную корзину, если не знаешь, где что лежит, а спрашивать уже как-то неудобно, если статьи и заявки на гранты непрерывно отвергают? Рассказывают знатоки научной жизни. — Timeless advice, Insider knowledge.

Science #349 (6246) + онлайны: пластичность нейрональной пластичности, лесные бактерии на дне морском, четвероногая змея из Бразилии

• Популяционная генетика. И снова о происхождении индейцев. Авторы статьи в Science пришли к выводу, что родство южноамериканских индейцев с австралийцами отдалённое, и возникло из-за дрейфа генов. Все палеоамериканцы, говорят авторы, пришли из Сибири не больше 23000 лет назад, а перед этим 8000 лет «поварились в собственном соку» в Берингии. Так когда же к ним примешались полинезийцы? — Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans. См. также: Индейцы Южной Америки оказались родичами полинезийцев.
• Палеонтология. Человек, конечно, основательно попортил природу, но в вымирании огромных зверей плейстоценовой фауны он, как выяснилось, виноват не больше, чем постоянные резкие скачки климата (а принято считать, что больше). — Abrupt warming events drove Late Pleistocene Holarctic megafaunal turnover, New life for old bones.
• Молекулярка. Мышиные эмбрионы с искусственной летальной мутацией помогли уточнить функции фермента ADAR1, который редактирует РНК после транскрипции. — RNA editing by ADAR1 prevents MDA5 sensing of endogenous dsRNA as nonself.
• Нейробиология. Критический период развития есть и у самого развития! Точнее, у нейрональной пластичности. У мышей нейроны зрительной и соматосенсорной коры должны получить определённый опыт вскорости после рождения, чтобы в будущем, когда животное повзрослеет, мочь приспосабливаться к новой подаче стимулов. — Adult cortical plasticity depends on an early postnatal critical period.
• Клеточная биология. У каждого мембранного органоида, как и у плазмалеммы, свой набор фосфолипидов. Для того, чтобы поддерживать определённый состав этого набора, в клетке работает особое семейство белков, направляющее молекулы фосфолипидов от места сборки (эндоплазматического ретикулума) к нужным органоидам и никуда больше. — PI4P/phosphatidylserine countertransport at ORP5- and ORP8-mediated ER—plasma membrane contacts, Phosphatidylserine transport by ORP/Osh proteins is driven by phosphatidylinositol 4-phosphate. См. также: Липидный фундамент жизни.
• Палеонтология. В раннем мелу на территории нынешней Бразилии жила-была змея. Да не простая, а с четырьмя ногами, по пять пальцев на каждой! Занималась она тем, что копала землю. Змея умерла, окаменела и теперь демонстрирует учёным одну из ранних стадий эволюции строения змей от ящеричного к безногому образу. — A four-legged snake from the Early Cretaceous of Gondwana, Four legs too many?
• Иммунология. Обычно находки фундаментальных исследований перекочёвывают в медицину и помогают улучшить жизнь пациентов. Гораздо реже случается наоборот, и наблюдения медиков помогают basic science. Здесь описан как раз такой случай: оказалось, пациенты с недостатком белка LRBA хорошо лечатся абатацептом — препаратом, который воздействует совсем на другой белок, CTLA4. Благодаря этому открытию иммунологам удалось установить функциональные связи между LRBA и CTLA4. — Patients with LRBA deficiency show CTLA4 loss and immune dysregulation responsive to abatacept therapy, Moving CTLA-4 from the trash to recycling.
• Морская микробиология. У берегов Японии на глубине двух километров живут метаногенные бактерии, гораздо более похожие на своих лесных почвенных собратьев, чем на привычных представителей микробиоты морского дна. — Exploring deep microbial life in coal-bearing sediment down to ~2.5 km below the ocean floor, Making methane down deep.
• Жизнь учёного. Как научиться делать интересные доклады, писать цитируемые статьи, обдумывать дизайн исследования и заявки на гранты? Надо писать песни, утверждает Нил Стюарт-младший, физиолог растений из университета штата Теннесси. Навыки композитора-любителя постоянно помогают ему в научной карьере. — Songwriting and science.
• Мнение. После получения степени PhD в науке остаются только 40% докторов философии (=кандидатов наук). Меж тем, методика обучения PhD в США практически не меняется уже целый век. Значит, пора что-то менять в такой методике, говорит Алан Лешнер, бывший выпускающий редактор Science. — Rethinking graduate education.