Nature # 533(7602) + онлайны: генетические маркеры образования, согласованная работа генов в ядре и митохондриях, хрупкая флуоресценция GFP

• Медицина. Спецвыпуск Nature посвящен сотрудничеству в создании лекарств. Его не так много, как хотелось бы, но все-таки оно встречается — особенно на ранних стадиях исследований, когда только выявляются маркеры болезней или потенциальные мишени для лекарств. Трудно поверить, что фармацевтические компании будут с радостью вступать в коллаборации, а также открывать свои данные, но редакторы Nature верят, что мы все же движемся в светлый мир открытой науки, хотя и очень медленно. — Open innovation, Competition: Unlikely partnerships, Chemical probes: A shared toolbox, Compound screening: Fresh hunting ground, Perspective: Science is still too closed, A new chapter in innovation, Q&A: Bernard Munos, Challenges: Crowdsourced solutions, Tropical disease: A neglected cause, Data sharing: Access all areas.
• Микробиология. Исследование микробиомов сельских жителей латинской Америки показало, что устойчивости к антибиотикам у бактерий деревенских жителей не меньше, чем у городских, хотя в городах плотность населения выше, и люди чаще пользуются лекарствами. — Interconnected microbiomes and resistomes in low-income human habitats.
• Структурка. Структурка фактора RelA, связывающегося с рибосомой, и способного определить, если в ней находится тРНК без аминокислоты. Появление таких тРНК в рибосомах — признак аминоксилотного голодания, поэтому RelA, когда обнаруживает такую ситуацию, запускает ответ на стресс. — Ribosome-dependent activation of stringent control.
• Структурка. Получены подробные структуры РНК-полимеразы II и комплекса факторов, необходимых для начала транскрипции у эукариот. Причем структуры есть теперь для разных состояний ДНК — когда она еще свернута, когда ее цепи разделяются, и когда на матрице одной из ее цепей начинается синтез РНК. Теперь можно сказать, что мы хорошо представляем, как выглядят эти важные стадии экспрессии генов. — Structural biology: Snapshots of transcription initiation, Near-atomic resolution visualization of human transcription promoter opening, Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening.
• Клеточная биология. Некоторые ферменты окислительного фосфорилирования кодируются митохондриальным геномом, а некоторые — ядерным. В новой работе описаны механизмы, позволяющие этим генам из разных клеточных компартментов работать согласованно. — Cell biology: Choreography of protein synthesis, Synchronized mitochondrial and cytosolic translation programs.
• Биология развития. Еще одно исследование механизмов, из-за которых заражение вирусом Зика беременных женщин может привести к развитию микроцефалии у плода (про другое недавнее исследование читайте в SciNat за апрель 2016 #3). В новой работе описано влияние заражения вирусом и на культуры клеток-предшественников нейронов, и на органоиды мозга, и на развитие беременности у мышей. — The Brazilian Zika virus strain causes birth defects in experimental models.
• Молекулярная биология. Международный коллектив авторов, среди которых много российских ученых, опубликовал подробное исследование влияния мутаций гена avGFP на флуоресценцию этого белка. Флуоресценция avGFP оказалось очень хрупкой — три четверти единичных мутаций ее ухудшало, а если происходило сразу четыре мутации, в половине случаев белок уже не флуоресцировал совсем. Но это не главное: исследователи смогли реконструировать «ландшафт приспособленности», о котором до того лишь рассуждали теоретически на протяжении 80 лет. — Local fitness landscape of the green fluorescent protein. биомолекула: Свечение флуоресцентного белка осветило механизмы эпистаза.
• Молекулярная биология. Уровень холестерина в клетке постоянно сохраняется в определенном узком интервале. Как выяснили ученые, в контроле содержания холестерина участвует некодирующая РНК LeXis, подавляющая активность генов биосинтеза холестерина в ответ на высокие концентрации этих молекул. — Feedback modulation of cholesterol metabolism by the lipid-responsive non-coding RNA LeXis.
• Генетика. Огромное исследование на материале почти 300000 участников выявило 74 генетических локуса, связанных с числом лет, которые человек проучился в школе. И хотя предыдущие работы показали, что вклад генетики в получение человеком образования значительно слабее влияния социальных факторов и других внешних параметров, достаточно масштабное исследование позволило найти и генетические маркеры, которые каким-то образом связаны с получением образования. — Genome-wide association study identifies 74 loci associated with educational attainment.

Science #352(6287) + онлайны: быстрый сон и память, онкогенные гистоны, тонкая регуляция альтернативного сплайсинга

• Нейробиология. Новая работа напрямую доказывает, что стадия «быстрого» сна необходима для закрепления информации в памяти. Если подавить характерный для этой стадии сна тета-ритм активности нейронов гиппокампа, мыши хуже запоминают события прошедшего дня. При этом, нарушение работы того же региона во время «медленного» сна или бодрствования никак не сказывается на качестве запоминания. — REMembering what you learned, Causal evidence for the role of REM sleep theta rhythm in contextual memory consolidation.
• Экология. Еще один повод гордиться российскими учеными — статья с их участием на этой неделе вышла и в Science. Статья рассказывает о сложностях жизни мигрирующих исландских песочников. Эти птицы быстро подстраиваются к изменениям климата, но проблема в том, что в разных частях планеты условия жизни меняются по-разному. Так, на климате Арктики, где птицы проводят лето, глобальное потепление сказывается сильно, а в тропиках, куда они улетают на зиму, климат изменился меньше. Из-за этого птицы, приспособившиеся к новым реалиям жизни в Арктике, плохо чувствуют себя в тропиках, и часто гибнут из-за такой неприспособленности. — Living sentinels for climate change effects, Body shrinkage due to Arctic warming reduces red knot fitness in tropical wintering range.
• Иммунология. Иммуноглобулины A помогают поддерживать порядок среди кишечных микробов. Производят такие антитела клетки пейеровых бляшек. Но оказывается иммунным клеткам пейеровых бляшек не так просто переключить тип антител — для этого нужно отправиться в кишечную слизь на встречу со специальными дендритными клетками, стимулирующими переключение, а затем успешно вернуться обратно. — IgA production requires B cell interaction with subepithelial dendritic cells in Peyer’s patches.
• Молекулярка. Благодаря шоковой заморозке ученым удалось поймать новый интермедиат, образующийся в реакции расщепления S-аденозилметионина. Оказывается, фрагмент молекулы образует ковалентную связь с атомом железа в составе фермента, катализирующего процесс. — Radical SAM catalysis via an organometallic intermediate with an Fe—[5′-C]-deoxyadenosyl bond.
• Вирусология. Из крови пациента, развившего мощный иммунный ответ против ВИЧ, удалось выделить антитела, связывающиеся с N-концом белка оболочки вируса. Этот участок белка необходим для проникновения вируса в клетку, поэтому удивительно, что он не защищен от связывания антител. — Fusion peptide of HIV-1 as a site of vulnerability to neutralizing antibody.
• Молекулярка. Описан метод получения пуриновых нуклеозидов — A и G из неорганических молекул, причем с хороши выходом. Результаты новой работы говорят, что строительным материалам первых биологических полимеров было несколько легче возникнуть на древней Земле, чем считалось ранее. — A high-yielding, strictly regioselective prebiotic purine nucleoside formation pathway.
• Молекулярка, рак. Единичные замены аминокислот в гистоне H3 часто встречаются при раке у детей. Новая работа показывает, что эти аномальные гистоны — не следствие, а причина развития рака. Мало того, что на неправильную аминокислоту не могут навешиваться метки; оказывается, что мутантные гистоны еще и мешают модифицировать сответствующий аминокислотный остаток даже у нормальных молекул. Все это мешает распространению ингибиторных меток по хроматину и приводит к развитию рака. — Histone H3K36 mutations promote sarcomagenesis through altered histone methylation landscape.
• Молекулярка. Негативная кооперация возникает, если связывание новой молекулы лиганда с рецептором затрудняет присоединение последующих. Новая работа показывает, что при определенных условиях негативная кооперация молекул лиганда может вызвать особый тип ответа рецепторов — ультрачувствительный и с выраженным порогом. — Thresholds and ultrasensitivity from negative cooperativity.
• Молекулярка. Альтернативный сплайсинг позволяет клетке расширить репертуар белков, сохраняя неизменным число генов. О регуляции этого важного механизма пока известно на удивление мало. Новая работа рассказывает о белке SLM2, регулирующем сплайсинг единственной РНК, зато очень важной и необходимой для правильной работы определенных синапсов гиппокампа. — Control of neuronal synapse specification by a highly dedicated alternative splicing program.