Nature #581 (7809) + онлайны: нацеливаемся на старение, спасаем водоросли и тестируем на коронавирус

• Палеонтология. Твердая кальцинированная оболочка яиц современных крокодилов и птиц обеспечивает надежную защиту зародыша от воздействия окружающей среды. В отличие от них, первые динозавры откладывали яйца с мягкой оболочкой. Яичная скорлупа динозавров включала внутреннюю белковую матрицу, содержащую кальцит, и внешнюю восковую кутикулу. По своим механическим свойствам яйца динозавров были похожи на яйца современных черепах. — The first dinosaur egg was soft.
• Нейробиология. Песни канареек отличаются сложной механикой: отдельные звуки складываются в повторяющиеся слоги, и уже их чередование составляет музыкальные фразы. Биологи измерили нейронную активность в премоторной коре мозга канареек и вычислили нейроны, ответственные за синтаксис песен. Условная «емкость» таких нейронных связей вмещает четыре музыкальных фразы — это примерно сорок слогов длительностью до четырех секунд. Любопытно, что нейроны кодируют прошлый опыт, в основе которого могут лежать скрытые нервные состояния. — Hidden neural states underlie canary song syntax.
• Молекулярка, симбиоз. Один из примеров взаимовыгодных отношений — симбиоз кораллов Xenia и динофлагеллятных водорослей. При таком виде сосуществования коралл предоставляет дом для динофлагеллят, которые снабжают хозяина необходимыми веществами и помогают ему избавляться от углекислого газа. Однако из-за массовой гибели коралловых экосистем такой симбиоз подвергается угрозе. Выяснилось, что управлять поддержанием водорослей внутри тела коралла можно на молекулярном уровне. В геноме коралла Xenia присутствуют определенные наборы генов, которые отвечают за фагоцитоз и эндоцитоз динофлагеллят. Модификация этих генов может поддержать симбиотические отношения с клетками водорослей даже при обесцвечивании кораллов. — Lineage dynamics of the endosymbiotic cell type in the soft coral Xenia, биомолекула: Как предсказать будущее кораллового рифа?
• Антитела, COVID-19. Тестирование людей на антитела к коронавирусу SARS-CoV-2 показывает, что у многих болезнь протекает в скрытой форме. При этом специфичность антител бывает разной. Анализ 149 образцов плазмы крови, взятой у переболевших COVID-19 людей, показал большое разнообразие близкородственных антител. При этом у большинства выздоравливающих активность В-клеток памяти, которые экспрессируют антитела против вируса, сильно снижается. Лишь очень редкие популяции RBD-специфические антител сохраняют свою мощную противовирусную активность после выздоровления. — Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent individuals, биомолекула: SARS-CoV-2.
• Структурка. Воздействие на метаботропные рецепторы в клетках эукариот приводит к изменениям метаболизма. Так, метаботропные рецепторы гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) центральной нервной системы влияют на нейропсихологические состояния, вплоть до развития психозов. Изучение этих психофизиологических реакций на молекулярном уровне осложняется тем, что ГАМК-рецепторы отличаются по своей структуре и делятся на классы. С помощью криоэлектронной микроскопии удалось визуализировать четыре варианта гетеродимеров метаботроных ГАМК-рецепторов из класса С. Такие рецепторы активируются при связывании с агонистом и начинают перестраивать собственные трансмембранные домены, вызывая конформационные сигнальные перестройки. — Structural basis of the activation of a metabotropic GABA receptor, биомолекула: Спокоен как GABA.
• Микробиология. Животные организмы связаны между собой разными типами отношений и способны влиять друг на друга. Выяснилось, что кишечные бактерии Providencia управляют пищевым поведением нематод Caenorhabditis elegans. Бактерии выделяют химическое соединение тирамин, который играет роль нейромодулятора. Из-за тирамина нематоды становятся толерантными к другому химическому веществу — октанолу, которого в норме обычно избегают. Вся эта сложная цепь химических взаимодействий приводит к тому, что нематоды, выращенные на штаммах бактерий Providencia, изменяют свое поведение и способны поедать бактерий с высокими концентрациями октанола. — A neurotransmitter produced by gut bacteria modulates host sensory behaviour, биомолекула: Модельные организмы: нематода.
• Клеточные технологии, старение. CAR-T терапия уже показала свою эффективность для лечения лейкозов. Еще одним важным терапевтическим направлением для использования модифицированных клеток может стать проблема старения. В процессе жизни в организме неизбежно накапливается огромное количество стареющих клеток, которые создают воспалительное микроокружение и могут приводить к хроническому повреждению тканей. Негативными последствиями являются фиброзы печени и легких, атеросклероз и диабет. Чтобы ослабить симптомы этих патологий, нужно научиться удалять стареющие клетки из организма. Как это сделать? Специалисты из онкологического центра Слоуна — Кеттеринга проверили, как работает технология «обезвреживания» поврежденных клеток с помощью CAR-T. Мишенью стал рецептор uPAR — белок клеточной поверхности, который активируется во время старения. Эксперименты на мышах показали, что uPAR-специфичные CAR-T-клетки эффективно удаляют стареющие клетки in vitro и in vivo. — Senolytic CAR T cells reverse senescence-associated pathologies? биомолекула: CAR T-клетки, получаемые in situ (in vivo), — путь к удешевлению и широкодоступности технологии?

Science #368 (6494) + онлайны: тонкое осязание, вакцины от гриппа и «гены ума»

• Вирусология, история. Одомашнивание животных могло быть одной из причин, по которым болезнетворные организмы передались человеку. Один из таких примеров — вирус кори, Measles morbillivirus. Реконструкция эволюции Measles morbillivirus показала, что вирус возник еще в шестом веке до нашей эры — возможно, это совпало с ростом населения в городах. Объектом исследования стали образцы вируса кори 1912 года, которые выделили из легких девочки, умершей от этой болезни. — Measles virus and rinderpest virus divergence dated to the sixth century BCE, Dating the emergence of human pathogens, биомолекула: Как Паша заболел корью, Корь: война с детской чумой продолжается.
• Физиология, сенсорное восприятие. Тельца Мейснера — механочувствительные рецепторы, которые отвечают за осязание. Создание мышиных линий без этих рецепторов позволило определить их роль и механику восприятия. Выяснилось, что каждое тельце Мейснера иннервируется двумя типами нейронов. Эти механочувствительные нейроны отличаются разной скоростью электропроводности и различными пороговыми значениями, благодаря чему поддерживают тонкую настройку чувствительности рецептора. — Meissner corpuscles and their spatially intermingled afferents underlie gentle touch perception, Getting a grip on touch receptors.
• Вирусология, вакцины. Принцип действия эффективных вакцин против гриппа заключается в связывании антител bnAbs с мишенью — гемагглютинином. Применение таких вакцин ограничено тем, что вирусы гриппа постоянно эволюционируют и вырабатывают устойчивость к антителам. Сравнительный анализ разных штаммов вируса гриппа показал, что барьер устойчивости к антителам в подтипе Н3 ниже, чем в подтипе Н1. Эти результаты направлены на то, чтобы создать более универсальную вакцину, способную поражать иммунопрокаченные вирусы. — Different genetic barriers for resistance to HA stem antibodies in influenza H3 and H1 viruses, биомолекула: Грипп, Много — не значит хорошо: «Ультрикс», «Гриппол», «Совигрипп» — что выбрать?
• Молекулярка, старение. Нарушение функции митохондрий считается одним из признаков стареющих клеток. Анализ мышей с дефицитом белка, стабилизирующего митохондрии, продемонстрировал физиологический сценарий возрастных ухудшений. В результате метаболической недостаточности Т-клеток в организме накапливаются цитокины и развивается цитокиновый шторм — патологическое воспалительное состояние. Это приводит к неврологическим, метаболическим, мышечным и сердечно-сосудистым нарушениям. Если же заблокировать фактор, ответственный за цитокиновый шторм, или ввести в организм предшественников кофактора НАД, можно частично устранить преждевременное старение. — T cells with dysfunctional mitochondria induce multimorbidity and premature senescence, биомолекула: Старение: Остановить нельзя смириться.
• Нейробиология. Эволюция млекопитающих была связана с развитием неокортекса. Один из генов, ответственных за расширение коры головного мозга — ARHGAP11B. Этот ген был обнаружен только у человека, что позволило развить наши когнитивные способности. Биологи встроили этот ген в геном оплодотворенных мартышек, в результате чего мозг у таких приматов образовывал дополнительные борозды и складки. — Human-specific ARHGAP11B increases size and folding of primate neocortex in the fetal marmoset.
• Наука и общество, COVID-19. Использование мобильного приложения COVID Symptom Tracker позволило ускорить диагностику людей, зараженных коронавирусом. В испытаниях участвовали 2,8 млн пользователей, которым на смартфон приходили вопросы о самочувствии и регулярно обновляемые данные о факторах риска и «горячих» точках на карте. В результате математического моделирования удалось предсказать потенциальные очаги заражения за 5–7 дней до публикации официальных отчетов системы здравоохранения. — Rapid implementation of mobile technology for real-time epidemiology of COVID-19.