Nature #533 (7604) + онлайны: механизмы регенерации сердца, смысл гигантских сперматозоидов и древнейшее сооружение неандертальцев

• Биоинженерия. В прошлом году правительство Великобритании одобрило метод замены больных митохондрий в яйцеклетках на донорские (см. Трое в лодке: о легализации замены митохондрий), благодаря которому женщины с дефектными органеллами могут зачать здоровых детей. Однако недавняя работа показала, что у технологии есть недостаток — если в яйцеклетку попадает хотя бы небольшое число больных митохондрий, то в линиях стволовых клеток дефектные органеллы могут размножиться и даже оказаться в большинстве. — Three-person embryos may fail to vanquish mutant mitochondria.
• Эволюция. Сперматозоиды некоторых видов плодовых мушек достигают 5,8 см в длину, что примерно в 20 раз больше длины тела самих мушек. Это не только выглядит глупо, но еще и противоречит представлениям о половом отборе — ведь чем больше один сперматозоид, тем меньше сперматозоидов мушка делает всего, и тем слабее половой отбор, который поддерживает существование такой странной черты. В новой статье ученые размышляют о том, почему гигантские сперматозоиды все-таки существуют. — Evolution: The bigger, the better, How sexual selection can drive the evolution of costly sperm ornamentation.
• Зоология. У многих видов животных место особи в иерархии зависит от ее физического размера. Теоретически это означает, что рост потенциальных конкурентов должен заставлять животное расти быстрее, если оно не хочет потерять свое место в иерархии. Новая работа демонстрирует, что сурикаты как раз так и живут — если искусственно стимулировать рост конкурентов суриката, то он начнет есть больше и расти быстрее. — Competitive growth in a cooperative mammal.
• Рак, молекулярка. Абиратерон — блокатор синтеза андрогенов, помогающий бороться с раком простаты. Новое исследование показало, что один из продуктов метаболизма абиратерона, наоборот, работает во вред, стимулируя развитие опухолей. Потому помимо самого действующего вещества при терапии нужно еще применять и модуляторы активностей ферментов, участвующих в метаболизме лекарства. — Redirecting abiraterone metabolism to fine-tune prostate cancer anti-androgen therapy.
• Рак, молекулярка. Повышенная наработка белка PD-1 помогает раковым клеткам скрываться от иммунной системы. Описан новый механизм, с помощью которого раковые клетки могут усиливать синтез PD-1 — такой эффект достигается при нарушении структуры 3’-некодирующей области мРНК PD-1. — Aberrant PD-L1 expression through 3′-UTR disruption in multiple cancers.
• Нейробиология. Когда животное вспоминает событие прошлого, в гиппокампе активируется определенный ансамбль нейронов. Оказывается, чем меньше была разница во времени между вспоминаемыми событиями, тем больше перекрываются между собой соответствующие нейронные ансамбли. — A shared neural ensemble links distinct contextual memories encoded close in time.
• Антропология. В пещере глубиной 336 метров обнаружили одну из самых древних конструкций, созданных гоминидами — круги из обломков сталагмитов. Диаметр кругов составляет несколько метров, они были построены неандертальцами 175 тысяч лет назад. — Archaeology: Neanderthals built underground, Early Neanderthal constructions deep in Bruniquel Cave in southwestern France.
• Структурка. Структурки комплекса ферментов METTL3—METTL14, добавляющих и удаляющих метильные метки РНК. — Structural basis of N⁶-adenosine methylation by the METTL3—METTL14 complex.
• Рак, молекулярка. Масштабный анализ протеомов нескольких десятков линий рака обнаружил ранее неизвестные эффекты мутаций на структуру белков опухолевых клеток. — Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer.
• Нейробиология. Многие методы оценки активности мозга, к примеру, МРТ, измеряют не активности нейронов, а интенсивность кровотока. Эти величины связаны между собой, но до сих пор не было точно известно, насколько сильна корреляция. Новая работа демонстрирует, что в некоторых случаях интенсивность кровотока и активность нейронов головного мозга могут не совпадать. — Neural correlates of single-vessel haemodynamic responses in vivo.
• Рак, молекулярка. Развитие нескольких видов рака удается подавить с помощью блокаторов киназы, фосфорилирующей рецептор эпидермального фактора роста. К сожалению, к таким лекарствам часто развивается устойчивость из-за мутаций в гене фермента. Чтобы решить эту проблему, ученые разработали новый тип блокатора, который связывается с мутантными вариантами фермента. — Overcoming EGFR(T790M) and EGFR(C797S) resistance with mutant-selective allosteric inhibitors.
• Молекулярка. Сердце у млекопитающих, в отличие от других позвоночных, хорошо регенерирует только в раннем возрасте. Вернуть сердцу взрослого животного способность регенерировать было бы полезно для восстановления после инфаркта. В этом может помочь недавно открытый генетический путь, регулирующий выделение антиоксидантов в ответ на повреждение клеток. — Pitx2 promotes heart repair by activating the antioxidant response after cardiac injury.
• Структурка. Структурка большой субъединицы рибосомы, находящейся в процессе сборки, и соединенной со многими специальными факторами, помогающими ей приобрести правильную форму. — Diverse roles of assembly factors revealed by structures of late nuclear pre-60S ribosomes.
• Микробиология, иммунология. Клетки кишечника выделяют иммуноглобулины А, чтобы контролировать рост микрофлоры. Первые иммуноглобулины А младенец получает с молоком матери, и за первые несколько лет жизни его кишечник должен научиться выделять эти молекулы в правильных количествах самостоятельно. Исследование нескольких десятков пар младенцев-близнецов демонстрирует, через какие этапы проходит становление регуляции микрофлоры иммунной системой. — Development of the gut microbiota and mucosal IgA responses in twins and gnotobiotic mice.

Science #352 (6289) + онлайны: родословная клеток тела, способ избавиться от центриолей и повседневная жизнь эпителия

• Микробиология. Микробиологи описали стафилопин — молекулы, которые патогенные бактерии Staphylococcus aureus выделяют в окружающую среду, чтобы ловить полезные ионы металлов. — A metal shuttle keeps pathogens well fed, Biosynthesis of a broad-spectrum nicotianamine-like metallophore in Staphylococcus aureus.
• Молекулярка, физиология растений. Клетки растений отвечают на сигналы от грибков-симбионтов осцилляциями уровня кальция. Ученые описали три кальциевых канала в ядерных мембранах растительных клеток, которые создают такие осцилляции. — Nuclear-localized cyclic nucleotide—gated channels mediate symbiotic calcium oscillations.
• Клеточная биология. Используя оптические пинцет, ученые исследовали микротрубочки, помогающие веретену деления удерживаться в центре клетки, несмотря на перемещения клеточных компонентов. — A force-generating machinery maintains the spindle at the cell center during mitosis.
• Биология развития, биоинженерия. Все клетки организма возникают в результате деления яйцеклетки, но подробности о происхождении клеток известны только для самых простых организмов. Чтобы детально исследовать родословную клеток рыбки Danio rerio, ученые с помощью CRISPR вносили мутации в геном зародыша на разных стадиях его развития. — Whole organism lineage tracing by combinatorial and cumulative genome editing.
• Нейробиология. Во время медленного сна информация закрепляется в памяти, и для этого важна работа тех контуров, что были активны при обработке этой информации. Так, если мышам, привыкающим к новым типам осязательных ощущений, на время медленного сна модулировать работу контуров, идущих от вторичной моторной коры к сенсорной коре, то мыши будут хуже запоминать такильную информацию. — Top-down cortical input during NREM sleep consolidates perceptual memory.
• Молекулярка, рак. У опухолей хондробластом часто встречается мутантный вариант гистона H3.3 с заменой лизина на метионин в одной из позиций. Такие гистоны, как выяснилось, подавляют работу некоторых метилтрансфераз, и потому влияют на эпигенетический ландшафт всего генома. — The histone H3.3K36M mutation reprograms the epigenome of chondroblastomas.
• Клеточная биология, стволовые клетки. Состояние ткани сохраняется относительно постоянным, пока поврежденные клетки сменяются новыми, развившимися из стволовых клеток. Чтобы пронаблюдать за жизнью эпидермиса в динамике, ученые детально изучали микрофотографии мышиной кожи и ушей. — Spatiotemporal coordination of stem cell commitment during epidermal homeostasis.
• Клеточная биология. У большинства видов животных при слиянии половых клеток центриоль приносит сперматозоид, а у яйцеклетки этой органеллы быть не должно. В новой работе описывается недавно отрытый механизм, который помогает женским половым клеткам избавляться от центриолей, обычно очень стабильных органелл. — A mechanism for the elimination of the female gamete centrosome in Drosophila melanogaster.
• Биоинженерия. Биоинженеры разработали алгоритм, помогающий разработать схему для сборки практически произвольной конструкции из молекул ДНК. — Designer nanoscale DNA assemblies programmed from the top down.