Нейробиология

Как нейронные механизмы регулируют выбор еды в зависимости от внутренних состояний?

Отвечая на вопрос «Что съесть?», животные ориентируются на сенсорные ощущения. Но потребности организма в конкретных веществах меняются на протяжении жизни и зависят от множества факторов, а сахар остается сладким всегда. Например, у самок дрозофилы с недостатком аминокислот в репродуктивном состоянии вкусовые предпочтения сменяются в пользу белковой пищи, хотя до этого она могла предпочитать еду, богатую углеводами. В недавнем исследовании при изучении активности нейронов в брюшной нервной цепочке дрозофилы нашли зону, которая способна переключить выбор пищи в пользу той, которая богата белком. Ученые назвали эту зону borboleta. — The neuronal logic of how internal states control food choice.

Генетика

Соматические мутации мозга и старение

Соматические мутации появляются в течение жизни — это нормально, но важна мера. Первое масштабное исследование соматических мутаций человеческого мозга показало, что обычно в мозге присутствует от 20 до 60 однонуклеотидных мутаций, в то время как у пожилых людей гораздо чаще обнаруживались сотни мутаций. В этом же исследовании анализировали соматические мутации мозга людей с аутизмом (59 образцов), синдромом Туретта (19 образцов), шизофренией (9 образцов). Соматические мутации у людей с аутизмом влияли на связывание с факторами транскрипции. — Analysis of somatic mutations in 131 human brains reveals aging-associated hypermutability, «Биомолекула»: «Варианты Туретта», «Расстройство аутистического спектра: „дети дождя“».

Медицина

УЗИ на бегу

Сложно представить современный мир без УЗИ. Благодаря ему мы получаем достаточно точную информацию о внутренних органах. Но сама процедура довольно сложна, специалисту необходимо совершать точные и твердые движения, пациенту — лежать и не двигаться. До недавнего времени было практически невозможно посмотреть на органы в движении, при физических нагрузках. А сейчас исследователи из Массачусетского технологического института создали наклейку на тело — ее назвали BAUS (биоадгезивное ультразвуковое устройство). Эта наклейка заменяет руки врача: она плотно прилегает к коже, сохраняет гель и обеспечивает точные изображения. Пока она проводная, но исследователи работают над тем, чтобы сделать устройство портативным. Возможно, когда-нибудь можно будет смотреть результаты УЗИ со смартфона после пробежки, попивая смузи. — Seeing inside a body in motion

Лечение рака с помощью ингибирования PORCN

Белок Wnt контролирует сигнальный путь, необходимый для регуляции эмбрионального развития, но нарушения в функционировании этого белка часто связаны с раком. Передача сигналов Wnt требует присоединиения пальмитолеиновой кислоты — этот процесс осуществляет мембранный белок PORCN. Сейчас проводят разработки лекарств от рака, которые будут ингибировать PORCN, за счет чего сигнальный путь Wnt просто не будет осуществляться. — Mechanisms and inhibition of Porcupine-mediated Wnt acylation, «Биомолекула»: «Важнейшие стрелочники клеток организма: белки Wnt».

Дефекты в ДНК против глиомы

Новый класс лекарств от глиомы использует аналоги темозоломида (ТМЗ). Они запускают первичное повреждение ДНК, с которым здоровые клетки справятся, потому что у них есть механизмы репарации ДНК. Но раковые клетки этого механизма лишены, поэтому цитотоксическая ДНК избирательно убивает опухолевые клетки. — Mechanism-based design of agents that selectively target drug-resistant glioma, «Биомолекула»: «Биологическая машина репарации ДНК», «Геномная головоломка: открой в себе мозаика».

Спад детской вакцинации

Наблюдается самый большой устойчивый спад детской вакцинации примерно за 30 лет. Данные ВОЗ показывают, что процент детей, получивших три дозы вакцины против дифтерии, столбняка и коклюша (АКДС3), снизился на 5 процентных пунктов в период с 2019 по 2021 год до 81% во всем мире. — Pandemic drives largest drop in childhood vaccinations in 30 years, «Биомолекула»: «История вакцинации».

Биоинформатика

Искусственный интеллект предсказывает структуру почти каждого известного белка

В 2020 году нейронная сеть AlphaFold, предсказывающая структуру белков, произвела фурор на конкурсе CASP. Сеть предсказывала форму белков с высокой точностью. Теперь ее использовали для предсказания структуры порядка 200 миллионов белков из примерно миллиона известных человечеству аминокислотных последовательностей. Это огромный массив очень важной информации, ведь структура белка во многом определяет его свойства. Стоит отметить, что все-таки пророчества ИИ не обладают абсолютной точностью: 35% считаются очень точными — такими же, как экспериментальные, а 45% достаточно уверенными в себе, чтобы на них можно было полагаться во многих работах. — ‘The entire protein universe’: AI predicts shape of nearly every known protein, «Биомолекула»: «AlphaFold: нейросеть для предсказания структуры белков от британских ученых».

Эволюция

Люди пили молоко до того, как стали способны его усваивать

Ученые произвели химический анализ более чем 7000 образцов древней посуды и выяснили, что молоко активно пили с периода неолита и далее — тогда усваивание лактозы встречалось очень редко. Результаты исследования показали, что колебания популяции, плотности поселений и использования диких животных лучше объясняют приобретение способности усваивать молоко, чем степень использования молока, как считалось ранее. — Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe.

Морские опылители

Считалось, что опыление с помощью животных появилось на суше, а в море этот процесс отсутствует. Оказывается, это не так. Крошечные равноногие рачки Idotea balthica переносят безжгутиковые сперматозоиды красных водорослей Gracilaria gracilis к яйцеклеткам. Получается, что опыление животными могло развиться независимо на суше и в море, возможно, впервые оно появилось в воде, еще до того, как растения вылезли на сушу. — Pollinators of the sea: A discovery of animal-mediated fertilization in seaweed.

Новые материалы

ДНК создают дефекты на нанотрубках

Продолжаются исследования нанотрубок. Сейчас их пытаются «испортить» различными способами, чтобы придать им новые свойства. Но мало какие дефекты можно наносить с большой точностью, так, как надо ученым. Одним из способов сделать это стало «обвивание» трубок цепями ДНК. — Engineering defects with DNA, «Биомолекула»: «Невидимая граница: где сталкиваются „нано“ и „био“».