Nature #535 (7610) + онлайны: цветовое зрение бабочек, коферменты как составляющие РНК, влияние митохондриальных генов на старение

• Нейробиология. Когда животное принимает решение, в определенных областях коры больших полушарий его мозга активируются различные группы нейронов. Совпадение ли это? Отвечают ли данные нейроны за принятие решений? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно такие клетки «выключить» и посмотреть, что будет. Собственно, это и сделали ученые из Остина и Принстона. Они выяснили, что в большинстве подобных случаев активация конкретных групп нейронов не служит причиной принятия решения, а просто совпадает с ним по времени. — Dissociated functional significance of decision-related activity in the primate dorsal stream.
• Клеточная биология. Пироптоз — тип запрограммированной клеточной гибели, связанный с воспалением. Он начинается с того, что один из ферментов каспаз расщепляет молекулу белка гасдермина D (он входит в состав особых органоидов — инфламмасом). Как выяснилось теперь, фрагменты гасдермина D цитотоксичны: они проделывают поры в мембранах клеток животных и бактерий. — Inflammasome-activated gasdermin D causes pyroptosis by forming membrane pores.
• Биология развития, молекулярка. Процессы, проходящие на молекулярном уровне в клетках эмбрионов во время гаструляции, описаны не очень подробно, потому что число гаструлирующих клеток в отдельно взятом зародыше невелико. Но ничего! Теперь благодаря РНК-секвенированию отдельных клеток известна судьба 1205 таких клеток мышиного зародыша. Заодно стала понятнее роль некоторых факторов транскрипции в определении судьбы клеток гаструлы. — Resolving early mesoderm diversification through single-cell expression profiling.
• Клеточная биология, рак. Какие изменения в динамике клеток запускают образование опухолей, пока не до конца понятно. Но вот новые сведения: модель базальноклеточной карциномы показывает, что только стволовые клетки (но не более специализированные, такие, например, как клетки-предшественницы), могут инициировать опухоли. — Defining the clonal dynamics leading to mouse skin tumour initiation, Элементы: «Доказано существование раковых стволовых клеток».
• Генетика, биохимия. Способность бабочек различать цвета зависит от типов омматидиев в их сложных глазах. Некоторые омматидии можно «исключить из набора», если инактивировать соответствующие факторы транскрипции. Например, выключение фактора spineless приводит к тому, что насекомое остается без омматидиев, распознающих синий цвет. — Molecular logic behind the three-way stochastic choices that expand butterfly colour vision.
• Клеточная биология, старение. Матери дают детям кое-что, чего не могут дать отцы: митохондрии. У митохондрий есть собственная ДНК, состав которой, судя по всему, сильно влияет на продолжительность жизни животных. Конпластические мыши, у которых ядерная ДНК одинаковая, а митохондриальная — нет, обладают различной устойчивостью к ожирению, действию активных форм кислорода на клетки, их организмы имеют разную чувствительность к инсулину и неодинаковую склонность к ожирению. — Mitochondrial and nuclear DNA matching shapes metabolism and healthy ageing, Genetics: Mitochondrial DNA in evolution and disease.
• Молекулярка, структурка. Некоторые коферменты, такие как NAD⁺, NADH и кофермент А, входят в состав РНК бактерий и даже эукариот. По сути, они выполняют роль неканонических нуклеотидов. Чаще их находят на 5’-конце. Показано, что это влияет на процессы трансляции, и теперь известны кристаллические структуры комплексов РНК с такими неканоническими нуклеотидами. — The mechanism of RNA 5′ capping with NAD⁺, NADH and desphospho-CoA, Molecular biology: A surprise beginning for RNA.
• Молекулярка, рак. Нейробластома прогрессирует, когда ген MYCN амплифицируется. Ранее считалось, что работу этого гена регулирует ген LIN28B, но теперь выясняется, что их действия в клетках нейробластомы мало зависят друг от друга. Иными словами, развитие такой опухоли обеспечивает несколько механизмов. — Multiple mechanisms disrupt the let-7 microRNA family in neuroblastoma.
• Генетика, физиология животных. Стеатогепатит (воспаление печени одновременно с ее жировым перерождением) можно если не вылечить, то, по крайней мере, замедлить в развитии, выключив экспрессию гена TTC39B. Его «заглушение» помогает и при симптомах атеросклероза: это показали исследования на мышах. — TTC39B deficiency stabilizes LXR reducing both atherosclerosis and steatohepatitis.

Science #353 (6295) + онлайны: скат из крысиных сердец, опасность низкобелковой диеты, роль хвоста в эволюции

• Структурка. У печально известного вируса Зика есть фермент — протеаза NS2B/NS3. На эту протеазу можно воздействовать конкретными веществами, и это в теории позволит помешать распространению вируса в организме. Поэтому исследователи изучили кристаллические структуры NS2B/NS3 в связке с ее ингибиторами и выяснили, к каким участкам фермента присоединяются последние. — Crystal structure of Zika virus NS2B-NS3 protease in complex with a boronate inhibitor.
• Эпигенетика. Если мышь в первые недели своего развития (включая внутриутробное) недополучает белка, она вырастает мельче своих сородичей. На генном уровне это проявляется метилированием генов, кодирующих белки рибосом. Доступность других генов от низкобелковой диеты будто бы не меняется. Нечто похожее происходит и в случае, если беременную самку посадить на рацион с большим количеством жиров. — Early-life nutrition modulates the epigenetic state of specific rDNA genetic variants in mice.
• Физиология растений, микробиология. Хлорофилл f (Chl f) — особый тип хлорофилла, который встречается у некоторых цианобактерий и позволяет им использовать для фотосинтеза ближнее инфракрасное излучение. (В английских источниках часто говорится, что Chl f использует дальний красный свет — far red. Отсюда и буква f в названии молекулы.) Методами обратной генетики ученые выяснили, какие ферменты нужны для синтеза такого хлорофилла. Теоретически теперь можно воссоздать процессы его получения in vitro или внедрить нужные гены в клетки настоящих растений и таким образом повысить эффективность их фотосинтеза. — Light-dependent chlorophyll f synthase is a highly divergent paralog of PsbA of photosystem II.
• Нейробиология. Говоря о мозге, чаще всего имеют в виду его нейроны, максимум нейроглию. А меж тем в нём есть еще желудочки — полости, заполненные цереброспинальной (спинномозговой) жидкостью. Эта жидкость переносит питательные и отработанные клетками вещества к различным участкам мозга. Так вот, клетки, образующие стенки желудочков мозга, бьют своими ресничками так, что токи цереброспинальной жидкости четко и в каком-то смысле красиво разделяются. — Cilia-based flow network in the brain ventricles.
• Палеонтология. Хвост сыграл в эволюции гораздо более внушительную роль, чем может показаться на первый взгляд. Если верить результатам испытания механических моделей, хвост значительно упрощал передвижение первых амфибий по суше. Так что фраза «Ноги, крылья... главное — хвост!» приобретает новые оттенки правдивости. — Tail use improves performance on soft substrates in models of early vertebrate land locomotors.
• Физиология растений. Рассказ о том, как изменяется строение комплекса целлюлозосинтазы по мере его встраивания в мембрану клетки. — S-Acylation of the cellulose synthase complex is essential for its plasma membrane localization, биомолекула: «Тридцать шесть искусных ткачих».
• Бионика. Обложку Science украшает бионический скат, в основе которого — кардиомиоциты крысы со встроенным геном фотоактивируемого белка. Клетки ската поддерживает золотой каркас, а сам «организм» в 10 раз мельче настоящего животного. Плавает он так же, как и живой скат, только направление его движения всегда связано со светом — из-за упомянутых фоторецепторов. Что-то отдаленно похожее делал нейробиолог Грей Уолтер полвека назад, но его модели были большими, сухопутными и не содержали в себе никаких живых элементов. — Phototactic guidance of a tissue-engineered soft-robotic ray.
• Экология. Из-за повышения концентрации углекислого газа в океанах численность кораллов снижается: они не могут эффективно строить свои скелеты из карбоната кальция. А из-за потепления климата тропические и субтропические организмы теснят виды, типичные для умеренных широт. Это касается как водорослей, так и животных. — Climate-driven regime shift of a temperate marine ecosystem.