Nature #557 (7703) + онлайны: бактериальный симбионт против дрозофил мужского пола, структура никотинового рецептора и превращение гепатоцитов в клетки желчевыводящих путей

• Эмбриогенез. Показано, что в условиях in vitro клетки трофобласта и эмбриональные стволовые клетки кооперируются с образованием особых структур — бластоидов, напоминающих нормальные бластоцисты на 3,5 дне развития. Однако в полноценный эмбрион бластоиды не развиваются. Также изучена роль оси BMP4/Nodal-KLF6 в эмбриональных клетках. — Blastocyst-like structures generated solely from stem cells.
• Хроматин, эмбриогенез. Новый метод исследования хроматина показал, что в ходе зиготической активации генома происходят эпигенетические изменения и крупные перестройки хроматина. — Chromatin analysis in human early development reveals epigenetic transition during ZGA. биомолекула: Организовать геном: запутанная история гипотез и экспериментов, Половая жизнь хроматина.
• Структурка. У грамотрицательных бактерий перемещение липиполисахаридов через внутреннюю мембрану осуществляется АТФ-зависимым переносчиком MsbA. В новом исследовании получена его структура с разрешением 2.9 Å. Эта информация может пригодиться при разработке нового поколения антибиотиков. — Structural basis for dual-mode inhibition of the ABC transporter MsbA. биомолекула: Антибиотики и ан­ти­био­ти­ко­ре­зи­стент­ность.
• Молекулярка. В норме белки группы бета-аррестинов служат регуляторами рецепторов, сопряженных с G-белками (GPCR). Образование стабильного комплекса бета-аррестинов с GPCR связано с фосфорилированием GPCR. В новом исследовании показано, что бета-аррестины могут быть активированы и без связывания с GPCR. В конечном счете молекулы таких «свободных» аррестинов накапливаются в покрытых клатрином пузырьках. В другом исследовании, опубликованном в том же номере, сообщается, что аррестины могут независимо стимулироваться разными частями молекул GPCR — то трансмембранной коровой частью, то С-концом белка. — Catalytic activation of β-arrestin by GPCRs, Molecular mechanism of GPCR-mediated arrestin activation.
• Нейробиология. Недостаточная выработка дофамина при болезни Паркинсона приводит к нарушениям движений. Предполагалось, что это связано с гипо- и гиперактивностью шиловидных проекционных нейронов (SPN) прямого и непрямого путей полосатого тела: первый отвечает за поддержание реализуемых движений, а вторая подавляет нежелательные движения. Противоположная ситуация может вызывать гиперкинезы, вызванной лечением болезни Паркинсона предшественником дофамина — L-DOPA. Ученые наблюдали за шиловидными проекционными нейронами до и после нехватки дофамина, а также в ходе дискинезии, вызванной L-DOPA. В результате удалось подтвердить, что все пространственно-временные характеристики и показатели активности SPN крайне важны для работы полосатого тела. Таким образом, лечение, направленное на базальные ганглии, должно это учитывать. — Diametric neural ensemble dynamics in parkinsonian and dyskinetic states.
• Микробиология. Spiroplasma poulsonii — это бактериальный эндосимбионт мух-дрозофил. Оказывается, что он убивает эмбрионов мух мужского пола при помощи особого белка, Spaid. Предполагается,что Spaid каким-то образом влияет на эпигенетический механизм дозовой компенсации на мужской Х-хромосоме. — Male-killing toxin in a bacterial symbiont of Drosophila.
• Структурка. Самый распространенный тип никотинового рецептора — α₄β₂. Он существует в двух вариантах с разной стехиометрией: 2α:3β и 3α:2β. Исследователям удалось с помощью криоэлектронной микроскопии разобраться в структуре обеих разновидностей. — Structural principles of distinct assemblies of the human α₄β₂ nicotinic receptor.
• Гистология. Без белка Wnt клетки кишечного эпителия не могут обновляться. Показано, что его важный источник — это субэпителиальные телоциты FOXL1⁺, выделяющие сигнальные молекулы в ниши стволовых клеток. — Subepithelial telocytes are an important source of Wnts that supports intestinal crypts.
• Молекулярка. Оказалось, что под воздействием фактора TGFβ гепатоциты могут трансдифференцироваться в клетки желчевыводящих путей. У мышей с врожденной отсутствующей желчевыводящей системой часть гепатоцитов превращалась в клетки желчных путей. Это может помочь в создании лекарств при холестатических заболеваниях печени. — De novo formation of the biliary system by TGFβ-mediated hepatocyte transdifferentiation.
• Нейробиология. Было показано, что у мышей в ответе на визуальные раздражители участвуют ядра vMT, ксифоидное ядро таламуса (Xi), и nucleus reuniens (Re). — A midline thalamic circuit determines reactions to visual threat.
• Антропология. На Филиппинах удалось найти 57 каменных орудий, которые датируются промежутком 777-631 тысяч лет назад. Это свидетельствует о существенно более ранней, чем считалось, колонизации Филиппин. — Earliest known hominin activity in the Philippines by 709 thousand years ago.

Science #360 (6388) + онлайны: гены-мишени для лечения малярии, старческая чесотка и трехмерная электронная томография кости

• Старение. Ученые показали, что при старении утрачиваются специализированные клетки кожи, называемые клетками Меркеля. В результате в ответ на самые безобидные воздействия развивается чесотка. — A cellular mechanism for age-induced itch. биомолекула: Старение и долголетие.
• Нейробиология. Ученые всегда пытались понять, какая именно часть мозга отвечает за сознание и что это вообще такое. За визуальное сознание отвечает префронтальная кора головного мозга. Именно в этой области мозга запускаются нейронные сети, связанные с обработкой визуальной информации. Ученые попытались разобраться в механизмах бессознательного восприятия: как зрительная и фронтальная кора мозга мартышек реагирует на слабые зрительные стимулы. По результатам исследования была создана модель, в которой на стимулы, достигающие высших отделов коры, следует сознательная реакция. — The controversial correlates of consciousness, The threshold for conscious report: Signal loss and response bias in visual and frontal cortex.
• Анатомия. Как известно, кости состоят из двух компонентов: минерального и коллагенового. В новой работе с помощью трехмерной электронной томографии и двумерной электронной микроскопии удалось показать, что минеральный компонент фрактально иерархически организован — начиная с наноуровня. — Fractal-like hierarchical organization of bone begins at the nanoscale.
• Структурка. Кальций-активируемые калиевые каналы низкой проводимости активируются при связывании с кальмодулином. С помощью криоэлектронной микроскопии удалось получить структуру такого канала в комплексе с кальмодулином в открытом и закрытом состоянии. Так был установлен механизм работы канала. — Activation mechanism of a human SK-calmodulin channel complex elucidated by cryo-EM structures.
• Молекулярка. В отличие от животных, растения утратили почти все белки, контролирующие уровень кальция в цитозоле. В новом исследовании показано, что белки CORNICHON HOMOLOG (CNIH) и каналы, похожие на глутаматные рецепторы (GLR), играют ключевую роль в кальциевом гомеостазе. — CORNICHON sorting and regulation of GLR channels underlie pollen tube Ca²⁺ homeostasis.
• Молекулярка. В развивающихся тканях клетки определяют свое положение по концентрациям особых сигнальных белков — морфогенов. В сигнальном пути Hedgehog (HH) рецептор морфогена Patched (PTCH), относящийся к этому пути, посылает ингибирующий сигнал, если он не связан с лигандом. PTCH также регулирует пространственное положение сигнала, связываясь с НН-лигандом. Благодаря этому создается система, устойчивая к уровню морфогена. — Morphogen gradient reconstitution reveals Hedgehog pathway design principles.
• Структурка. Связь митотических хромосом с микротрубочками веретена деления осуществляется посредством кинетохоров. В новой работе с помощью криоэлектронной микроскопии была определена структура важного компонента кинетохора дрожжей — DASH/Dam1. — Structure of the DASH/Dam1 complex shows its role at the yeast kinetochore-microtubule interface.
• Иммунология. Развитие системной красной волчанки связано с отсутствием C1q — инициаторного компонента системы комплемента. На модельных мышах было показано, что C1q сдерживает иммунный ответ на аутоантигены, влияя на митохондриальный метаболизм CD8⁺-Т-клеток. Отсутствие С1q приводит к слишком сильному ответу CD8⁺-Т-клеток на хроническую вирусную инфекцию, что может привести к летальному исходу. — C1q restrains autoimmunity and viral infection by regulating CD8⁺ T cell metabolism. биомолекула: Системная красная волчанка: болезнь с тысячью лиц.
• Фармакология. Потенциальный противоопухолевый препарат винбластин в небольших количествах синтезируется растением Catharanthus roseus. В новом исследовании удалось определить две стадии биосинтеза винбластина. — Missing enzymes in the biosynthesis of the anticancer drug vinblastine in Madagascar periwinkle.
• Нейробиология, эволюция. Для исследования эволюции ГАМК-ергических и глутаматергических нейронов было произведено масштабное секвенирование РНК одиночных клеток. Оказалось, что нейроны неокортекса млекопитающих представлены клетками новых типов, появившихся из предкового типа. Разновидности же ГАМК-ергических нейронов у млекопитающих уже имелись у общего предка амниот. — Evolution of pallium, hippocampus, and cortical cell types revealed by single-cell transcriptomics in reptiles. биомолекула: Спокоен как GABA.
• Микробиология. Известный комменсал желудочно-кишечного тракта человека Bacteroides fragilis меняет свою поверхность так, чтобы связываться с иммуноглобулином А. Это позволяет комменсалу колонизировать слизистую кишечника. — Gut microbiota utilize immunoglobulin A for mucosal colonization. биомолекула: Микробиом кишечника: мир внутри нас.
• Антропология. Современные жители Северной Африки генетически ближе к жителям Ближнего Востока, чем к жителям Африки южнее Сахары. Для разрешения этой загадки была секвенирована ДНК людей, живших на территории современного Восточного Марокко. Оказалось, что они тоже генетически наиболее близки с людьми с Ближнего Востока, хотя и сохраняют некоторое родство с жителями Африки южнее Сахары. Никакого смешения с жителями Западной Европы при этом обнаружено не было. — Pleistocene North African genomes link Near Eastern and sub-Saharan African human populations. биомолекула: Кто все эти люди?!
• Биоразнообразие. Несмотря на запуск проектов, направленных на сохранение биоразнообразия, за последние 25 лет биоразнообразие уменьшилось везде: и на суше, и в море. Данная статья посвящена тому, как преодолеть недостаточное финансирование проектов по сохранению биоразнообразия. — How to pay for saving biodiversity. биомолекула: Это страшное слово «дефаунизация».
• Генетика, Здравоохранение. Несмотря на то, что геном малярийного плазмодия был секвенирован 15 лет назад, малярия до сих пор уносит жизни 500 тысяч людей каждый год. Для выявления потенциальных генов-мишеней для терапии исследователи вырастили плазмодиев в эритроцитах человека. Путем мутагенеза они выявили 2680 генов, наиболее важных для жизни плазмодия. — Uncovering the essential genes of the human malaria parasite Plasmodium falciparum by saturation mutagenesis, Indispensable malaria genes.