Nature #522 (7555) + онлайны: 101 евразиец и распространение языков, естественная защита от прионов, механизм интеграции ретровирусов

• Иммунология. Липиды и их соединения с другими веществами передают важные сигналы. Например, комплекс аполипопротеина М (ApoM) и сфингозин-1-фосфата (S1P) ограничивает лимфопоэз, активируя рецептор S1P1. При этом уровень воспаления снижается. Такие результаты можно использовать для разработки новых лекарств. — HDL-bound sphingosine-1-phosphate restrains lymphopoiesis and neuroinflammation.
• Вирусология. Вирус «свиного гриппа» A/H3N2 распространяется активнее, чем его «коллеги» подтипов A/H1N1 и B, так как его антигены эволюционируют быстрее. — Global circulation patterns of seasonal influenza viruses vary with antigenic drift. См. также: «Уроки свиного гриппа».
• Нейробиология. Гиппокамп и префронтальная кора определённо замешаны в работе оперативной пространственной памяти (spatial working memory). Только теперь стало понятно, как непосредственные связи между этими областями мозга, идущие от гиппокампа к коре, участвуют в кодировании пространственной информации. В долговременном хранении таких данных эти волокна не участвуют. — Hippocampal—prefrontal input supports spatial encoding in working memory.
• Антропология, эволюционная геномика. История про 101 евразийца, живших в Бронзовом веке в Евразии. Данные анализа геномов людей, населявших разные уголки континента 3-8 тысяч лет назад, показывают, что в то время наши предки активно расселялись из кавказских степей в Европу. Вместе с ними распространялись языки индоевропейской группы. Тогдашние евразийцы ещё плохо переносили лактозу, но большинство их уже были светлокожими. — Population genomics of Bronze Age Eurasia, Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe.
• Нейробиология. Не мог же я один наделать столько шуму: один белок, альфа-синуклеин, вызывает множество нейродегенеративных заболеваний. А всё потому, что конформаций у него — море. — Neurodegeneration: Aggregates feel the strain, α-Synuclein strains cause distinct synucleinopathies after local and systemic administration.
• Нейробиология. Ещё один не менее опасный белок, PrP, при плохом раскладе событий вызывает прионные заболевания, например, болезнь Крейтцфельда-Якоба, фатальную семейную бессонницу и куру. Но не всё так плохо! Одна изоформа PrP может защитить организм от патогенных вариантов самого себя. — A naturally occurring variant of the human prion protein completely prevents prion disease, Neurodegeneration: Evolved protection against human prions.
• Структурка. Ретровирусы внедряются в геном хозяина с помощью фермента интегразы, которая действует на интасому. Как интасома взаимодействует с нуклеосомой, в которую свёрнута ДНК хозяина, до выхода этой статьи было совсем непонятно. Криоэлектронная микроскопия «одной частицы» показала, что в соединении интасомы и нуклеосомы принимают участие и ДНК, и гистоны (H2A, H2B). — Structural basis for retroviral integration into nucleosomes.
• Микробиология. Клетки грамотрицательных бактерий имеют внешнюю мембрану поверх слоя клеточной стенки — и этим отличаются от других. Более того, приспособиться к разнообразным условиям окружающей среды им помогают белки всё той же внешней мембраны. Эти белки чётко упорядочены: при размножении бактерий старые молекулы белков отходят к полюсам, а новые образуются по мере отделения дочерних клеток друг от друга. — Supramolecular assemblies underpin turnover of outer membrane proteins in bacteria.
• Физиология, стволовые клетки. Стволовые клетки ЖКТ и пищеварительных желёз сложно клонировать в культуре в недифференцированном состоянии. Их потомки имеют чётко заданные эпигенетические программы, позволяющие им развиваться только в качестве эпителиальных клеток органа, в котором они находятся. Эти программы действуют и после многократных пассирований культур. Данное свойство можно использовать для моделирования заболеваний различных отделов кишечника. — Cloning and variation of ground state intestinal stem cells.

Science #348 (6240) + онлайны: конкуренция за кинетохор, компромисс для мотыльков, белки возрастом 68 миллионов лет

• Определение пола. Что получится — сперматозоид или яйцеклетка? У японской рыбки медаки это «решают» не половые железы, а ген foxl3. Он экспрессируется только в половых клетках, не в соматических. У самок (генотип XX) с нарушенной экспрессией этого гена в яичниках образуются сперматозоиды, а не яйцеклетки. — foxl3 is a germ cell-intrinsic factor involved in sperm-egg fate decision in medaka.
• Палеонтология. Динозавров погубил астероид, который упал на Землю и изменил климат? Ой, бросьте. Результаты глубинного бурения в бассейне Сунляо (Китай) говорят о том, что в последние тысячелетия жизни динозавров климат Земли отнюдь их не баловал: каждые несколько десятилетий средняя температура в конкретной местности могла колебаться на 10-20 градусов. — Dinosaur climate probed.
• Палеонтология. Кости да окаменелости — вот и всё, что останется от организма через миллионы лет. Да и то только если ему повезёт. В «Слепом часовщике» Ричард Докинз пишет, что счёл бы за большую честь стать окаменелостью. Однако недавняя находка британских учёных и чуть более давняя — американских говорят о том, что шанс стать скелетом и законсервировать в его костях белки на срок 68 миллионов лет больше нуля. Учитывая среднюю длительность существования белковых молекул, не очень понятно, как это возможно. Проверка находок на белковое загрязнение продолжается. — Signs of ancient proteins seen inside dinosaur bones.
• Инфекции, вирусология. Нынешняя вспышка MERS (Middle East Respiratory Syndrome, ближневосточный респираторный синдром) — одна из самых мощных с момента открытия возбудителя синдрома. Это не повод паниковать, тем более что вирус MERS медленно мутирует и не настолько заразен, как тот же коронавирус ТОРС. Нынешняя эпидемия — повод и возможность узнать побольше о вирусе, открытом сравнительно недавно. — Amid panic, a chance to learn about MERS.
• Клеточная биология. Время для пит-стопа. В клеточном цикле есть несколько контрольных точек. Одна из них имет место между метафазой и анафазой митоза. Хромосомы выстраиваются по экватору клетки и прикрепляются своими кинетохорами к веретену деления. Хромосомы не расходятся к полюсам клетки, пока порядок их прикрепления не будет проверен. Но как происходит эта проверка? Судя по всему, с помощью протеинкиназы MPS1. Она связывается с белковым комплексом Ndc80c на кинетохоре. К нему же стремятся присоединиться микротрубочки, которые впоследствии растащат хромосомы в разные стороны. Когда микротрубочки побеждают в конкурентной борьбе с MPS1 на всех кинетохорах, запрет на прождолжение клеточного цикла снимается, и митоз возобновляется. — Kinetochore attachment sensed by competitive Mps1 and microtubule binding to Ndc80C, Competition between MPS1 and microtubules at kinetochores regulates spindle checkpoint signaling.
• Нейробиология. А мне дышать охота... Выдохнуть и сделать следующий вдох нас заставляет повышение концентрации углекислого газа в крови. Содержание в ней кислорода имеет гораздо меньшее значение. Впрочем, концентрация CO₂ в крови измеряется не напрямую. И у насекомых, и, как выяснилось, у мышей в нейронах дыхательного центра работают рецепторы GPR4. Их активируют ионы H₃O⁺, образующиеся при растворении углекислого газа в крови. — Regulation of breathing by CO₂ requires the proton-activated receptor GPR4 in retrotrapezoid nucleus neurons.
• Микробиология. Как бактериальная инфекция вызывает ответ врождённого иммунитета? У грамотрицательных бактерий в ходе синтеза липополисахаридов клеточной стенки вырабатывается гептоза-1,7-бисфосфат. Этот моносахарид активирует не Toll-подобные рецепторы, а TIFA (TRAF-interacting protein with forkhead-associated domain). Надо сказать, это иногда приводит к печальным последствиям: например, иммунный ответ на гонорейную инфекцию провоцирует распространение ВИЧ в организме. — Cytosolic detection of the bacterial metabolite HBP activates TIFA-dependent innate immunity, Microbial metabolite triggers antimicrobial defense.
• Антропология, биогеография. Все источники, от собственного опыта до пропагандистских плакатов времён СССР, говорят нам о том, что человек способен изменять природу до неузнаваемости. Есть ли границы у этого всемогущества? Да. Например, человеческая деятельность не способна (или по крайней мере не нацелена) сломать биогеографические барьеры между различными видами брюхоногих моллюсков. Интродуцированные человеком улитки и слизни выживают только там, где им позволяют климатические условия. Так что даже если в ходе какой-то фантастической программы по переселению видов все моллюски перемешаются, их ареалы изменятся не больше, чем им «разрешит» окружающая среда. — The dispersal of alien species redefines biogeography in the Anthropocene.
• Нейробиология. В сумерках, а тем более в темноте, острота зрения падает. Это падение можно частично компенсировать, если снизить скорость обработки зрительных образов. Мотыльки, летающие по ночам, не могут себе позволить сильно замедлить зрительные процессы, ведь их источники пищи — цветы — качаются на ветру. Поэтому скорость визуального восприятия у этих насекомых падает ровно до той частоты, с которой обычно раскачиваются нужные им цветки. Вот такой сенсомоторный компромисс. — Visual tracking in the dead of night, Luminance-dependent visual processing enables moth flight in low light.
• Нейробиология. Альфа-, бета- и прочие ритмы, которые мы видим на электроэнцефалограмме, возникают, потому что отдельные участки мозга работают синхронно. Как достигается эта синхронность? Экспрессией одних и тех же генов, отвечают авторы новой работы по МРТ-визуализации мозга и посмертному изучению экспрессии генов в нейронах. В клетках, имеющих в покое примерно одинаковый уровень активности, схожим образом эспрессируются 136 генов, связанных с работой ионных каналов. — Correlated gene expression supports synchronous activity in brain networks.
• Биомедицина, физиология. Защитим простагландин PGE2 от разрушения ферментом 15-PGDH, и регенерация тканей пойдёт быстрее. Введение молекулы SW033291, ингибитора 15-гидроксипростагландиндегидрогеназы, ускоряет восстановление системы кроветворения после пересадки костного мозга, регенерацию печени после операций на ней, а также предотвращает развитие язвенного колита. — Inhibition of the prostaglandin-degrading enzyme 15-PGDH potentiates tissue regeneration, Bringing PGE2 in from the cold.