С развитием технологий у всех появились красивые фотки! Плутон — не исключение. Космический аппарат New Horizons сфотографировал равнину Спутника — огромную долину на поверхности бывшей девятой планеты. Плутону в этом номере Nature посвящены сразу несколько статей. В них рассказано, почему равнина Спутника, покрытая ледяным азотом, выглядит расчерченной на многоугольники.

Nature #534 (7605) + онлайны: универсальная вакцина от рака, транспозоны для тёмной бабочки, нейронные механизмы замирания

• Структурка. Транспортёры лекарств и метаболитов DMT — большая группа белков, представители которой переносят через мембрану клетки самые разнообразные вещества. Один из белков суперсемейства DMT у бактерий носит название YddG и транспортирует различные аминокислоты. Новейшие данные из области структурной биологии говорят о том, что YddG имеет 10 трансмембранных доменов и по форме похож на корзинку. — Structural basis for amino acid export by DMT superfamily transporter YddG.
• Иммунология, рак. Универсальная вакцина от рака работает на людях! При этом фактически задействованы противовирусные механизмы иммунитета. РНК антигенов опухолей вводят в организм, где её активно подбирают дендритные клетки и представляют другим типам иммунных клеток — цитотоксическим Т-лимфоцитам и Т-лимфоцитам памяти. Те активируются и борются с опухолями и метастазами. — Systemic RNA delivery to dendritic cells exploits antiviral defence for cancer immunotherapy, Immunotherapy: Cancer vaccine triggers antiviral-type defences.
• Микробиология. Необычные простейшие из группы Breviatea предпочитают обходиться без кислорода, зато практически жить не могут без своих симбионтов — бактерий рода Arcobacter. Arcobacter поставляют Breviatea водород. А вообще, бактерии этого рода часто обитают в животных. Когда Arcobacter ощущают присутствие простейших, они выделяют примерно те же «факторы вирулентности», что и при проникновении в тела животных. Выходит, что паразитизм и симбиоз не так уж далеки друг от друга, раз даже начинаются они с одних и тех же химических сигналов. — Environmental Breviatea harbour mutualistic Arcobacter epibionts.
• Молекулярка. Не все рибосомы останавливаются на стоп-кодоне. Некоторые продолжают синтезировать белки, считывая при этом 3’-нетранслируемые области, информация с которых в норме в белки не входит. В итоге молекулы полипептидов получаются слишком длинными. Тем не менее, не похоже, чтобы клетки сильно страдали от таких молекул. А дело в том, что 3’-нетранслируемые области, видимо, кодируют последовательности аминокислот, делающие белок с ними нестабильным. Такой механизм нашли у круглого червя и, вероятно, нечто подобное найдут и у человека. — Translation readthrough mitigation.
• Генетика, эволюция. Если вы из тех, кто ещё не окончательно забыл школьную биологию (а раз вы нас читаете, то наверняка вы из них), вам что-то говорят выражения «индустриальный меланизм» и «берёзовая пяденица». Суть в том, что бабочки этого вида в Англии раньше были сплошь и рядом грязно-белые, а во время промышленной революции всех светлокрылых пядениц съели птицы, и остались почти исключительно темнокрылые. Это известный пример действия естественного отбора. Но вряд ли вы знаете, что обеспечивает темнокрылым пяденицам такую окраску. Да если честно, никто не знал, пока авторы статьи в Nature не выяснили, что виной всему транспозон carbonaria, который внедряется в один из интронов гена cortex. Этот ген отвечает за формирование крыльев... и за мимикрию у множества видов бабочек. — The industrial melanism mutation in British peppered moths is a transposable element, The gene cortex controls mimicry and crypsis in butterflies and moths.
• Нейробиология. Не все способы защиты одинаково полезны в одной и той же ситуации. Если вы хрупкая девочка, буйного пьяного в тёмном переулке лучше обогнуть по большой дуге, чем доказывать ему, в чём именно он неправ. От способности мозга выбирать наилучшую стратегию защиты зависит выживание организма. Теперь мы знаем: реакция замирания возникает, когда нервные импульсы приходят в околоводопроводное серое вещество среднего мозга из центрального ядра амигдалы. Эти импульсы «освобождают» латеральные клетки указанного серого вещества, а те, в свою очередь, посылают возбуждающие сигналы в продолговатый мозг, где уже формируется команда занять определённое положение тела. Теперь вы знаете, как отвечать на вопрос «чего это ты завис?» — Midbrain circuits for defensive behaviour.

Science #352 (6290) + онлайны: отношения окуней и пластика, двойное одомашнивание собак, сверхмощный искусственный фотосинтез

• Молекулярка. Один из компонентов ферментативной системы CRISPR-Cas, белок C2c2, выделили из бактерии Leptotrichia shahii и проверили его способности. Оказывается, этот полипептид позволяет нейтрализовать различные мРНК, в оригинале — мРНК бактериофага. Вероятно, учёные нашли ещё одно применение знаменитым «молекулярным ножницам». — C2c2 is a single-component programmable RNA-guided RNA-targeting CRISPR effector.
• Молекулярка, методы. Поли(АДФ-рибоза)-полимеразы (PARP) переносят АДФ-рибозу с НАД⁺ на белки-субстраты. Это действие (его ещё называют рибозилирование) регулирует множество процессов в клетке. В число таких процессов входит элонгация транскрипции. Элонгацию транскрипции с помощью рибозилирования впервые изучали методом из арсенала клик-химии — с помощью реакции циклоприсоединения азидов к алкинам, катализируемой медью. Судя по всему, подобные реакции имеют большие перспективы применения для визуализации молекулярно-биологических процессов. — Chemical genetic discovery of PARP targets reveals a role for PARP-1 in transcription elongation.
• Молекулярка, методы. Учёные приспособились так быстро секвенировать транскриптомы, что из состава последних не ускользают самые неустойчивые РНК! Метод получил говорящее название transient transcriptome sequencing (TT-seq) и позволяет проанализировать РНК, синтезированную клетками линии K562 за 5 минут. — TT-seq maps the human transient transcriptome.
• Иммунология. Много Т-клеток хороших и разных! Вот, например, в периферических тканях обитают Foxp3⁺-регуляторные Т-клетки. Они не дают другим реагировать на антигены собственного организма — оберегают от «ложного срабатывания» воспаления. Попадая в эпителий тонкого кишечника, Foxp3⁺-клетки становятся интраэпителиальными CD4+ T-клетками, притом превращение в другой тип клеток зависит от действий бактерий-симбионтов. — Tissue adaptation of regulatory and intraepithelial CD4+ T cells controls gut inflammation.
• Экология. Большинство пластика, используемого человеком, не «биоразлагается», а просто распадается на мелкие кусочки. Эти кусочки оказываются в воде, где действуют на мальков различных видов рыб. В их числе знакомый всем речной окунь, на котором и проводили исследование. Мальки окуня, живущие в загрязнённых пластиком водах, по сравнению со своими «непластиковыми» собратьями меньше двигаются, хуже разбираются в пище (вплоть до того, что предпочитают пластик другой еде) и имеют больший шанс самим быть съеденными. — Environmentally relevant concentrations of microplastic particles influence larval fish ecology, Ecologically relevant data are policy-relevant data. биомолекула: Пластик на завтрак, А ты такой холодный, как... пластик в океане.
• Нанобиоинженерия. Искусственные фотосинтетические системы постоянно улучшаются и уже грозятся переплюнуть по некоторым параметрам естественные. Вот, например, одна из новых систем включает в себя бактерию Raistonia eutropha и кобальтовый катализатор для расщепления молекул воды. Такой «искусственный лист» может обновлять сам себя и работать в аэробных условиях. Авторы предполагают, что если их конструкцию соединить с солнечными фотогальваническими элементами, такая комбинация по КПД в 10 раз превзойдёт биологические системы для фотосинтеза. — Water splitting—biosynthetic system with CO₂ reduction efficiencies exceeding photosynthesis, биомолекула: «Союз листа и металла: искусственный фотосинтез».
• Геномика. Судя по данным геномики и археологии, волк стал собакой дважды — в Европе и в Восточной Азии. Спасибо косточке из уха собаки возрастом 5000 лет: она стала источником первого образца генетического материала древнего друга человека. — Genomic and archaeological evidence suggest a dual origin of domestic dogs.
• Биохимия. Оказывается, клеточное ядро во многом само обеспечивает себя энергией для перестройки хроматина. Вместо того чтобы ждать АТФ из митохондрий, оно использует поли-АДФ-рибозу. Она в ядре сначала переходит в АДФ-рибозу, а затем и в АТФ. — ADP-ribose—derived nuclear ATP synthesis by NUDIX5 is required for chromatin remodeling.