Nature #581 (7807) + онлайны: генетика низкорослости перуанцев, биофизика движения лейкоцита и половой диморфизм системы комплемента

• Экология, сельское хозяйство. Считается, что земледелие впервые появилось на юго-западе Амазонии. Такой вывод был сделан на основании анализа геномов современных культурных растений и их диких родственников. Сейчас ученым удалось найти в Боливии следы древнего земледелия и установить, что тыкву здесь начали выращивать около 10250 лет назад, маниоку — около 10350 лет назад и кукурузу около 6850 лет назад, при этом древние земледельцы существенно изменили ландшафт местности. — Early Holocene crop cultivation and landscape modification in Amazonia.
• Клеточная биология. В основе поддержания структурной целостности ядрышка, телец Кахаля и других немембранных органелл лежит разделение фаз на границе двух жидкостей, которое, как принято считать, обеспечивается в основном гомотипическими взаимодействиями между одинаковыми молекулами, в частности, белками с неупорядоченными участками. Данные, полученные на упрощенных модельных системах, показали, что разделение фаз внутри клетки происходит при фиксированной насыщающей концентрации молекул, образующих одну фазу. Как показало недавнее исследование, в живой клетке всё происходит иначе: разделением фаз управляют гетеротипические мультикомпонентные взаимодействия, для которых не существует фиксированных насыщающих концентраций взаимодействующих компонентов. — Composition-dependent thermodynamics of intracellular phase separation, биомолекула: Разделяй и властвуй: роль разделения фаз в жизни клетки.
• SARS-CoV-2, структурка. Сразу две группы китайских исследователей опубликовали результаты расшифровки структуры рецептор-связывающего домена S-белка SARS-CoV-2 в комплексе с рецептором ACE2 и выявили аминокислотные остатки, необходимые для взаимодействия двух белков. Одна группа заявила, что аналогичный домен у SARS-CoV, также использующего ACE2 в качестве рецептора, имеет практически идентичную структуру. По данным другой группы, рецептор-связывающий домен SARS-CoV-2 имеет более компактный участок, взаимодействующий с ACE2, чем тот же домен у SARS-CoV. Также было показано, что родственный SARS-CoV-2 коронавирус летучих мышей, известный как RaTG13, также использует ACE2 в качестве рецептора для проникновения в клетку. — Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor, Structural basis of receptor recognition by SARS-CoV-2.
• SARS-CoV-2. Ученые описали несколько случаев заражения собак SARS-CoV-2. У некоторых собак удавалось выявить только присутствие вирусной РНК, у других были выделены вирусные частицы или обнаружены антитела к SARS-CoV-2, однако во всех случаях каких-либо симптомов заболевания у животных не было. Остается неизвестным, могут ли собаки, инфицированные SARS-CoV-2, передавать вирус другим животным или человеку. — Infection of dogs with SARS-CoV-2.
• SARS-CoV-2, протеомика. Анализ протеома клеток, зараженных SARS-CoV-2, позволил выявить клеточные процессы, на которые влияет вирус. Выяснилось, что инфекция SARS-CoV-2 отражается на таких фундаментальных процессах, как трансляция, сплайсинг, метаболизм углерода и нуклеиновых кислот. Более того, малые молекулы, способные ингибировать эти процессы, попутно подавляют и репликацию SARS-CoV-2. — Proteomics of SARS-CoV-2-infected host cells reveals therapy targets.
• SARS-CoV-2. Еще одна статья, посвященная взаимодействию SARS-CoV-2 с животными, сфокусирована на особенностях патогенеза и передачи этого вируса у золотистых сирийских хомячков. В отличие от собак, хомячки очень даже чувствительны к SARS-CoV-2, и у них развивается самая настоящая пневмония. — Pathogenesis and transmission of SARS-CoV-2 in golden hamsters.
• Иммунология, молекулярка. Австрийские ученые описали новый белок, функции которого тесно связаны с Toll-подобными рецепторами, — TASL. TASL взаимодействует с эндолизосомным транспортером SLC15A4, а его экспрессию индуцирует интерферон I типа. Новоидентифицированный белок также опосредует активацию интерферонового регуляторного фактора 5 (IRF5) под действием Toll-подобных рецепторов 7–9. — TASL is the SLC15A4-associated adaptor for IRF5 activation by TLR7—9.
• Генетика. Коренные перуанцы — один из самых низкорослых народов в мире. Как показало недавнее исследование, невысокий рост перуанцев связан с специфичной для Перу миссенс-аллелью гена FBN1, который кодирует белок межклеточного матрикса фибриллин-1. В гетерозиготе эта аллель понижает рост в среднем на 2,2 см, а в гомозиготе — на целых 4,4 см! Оказалось, что эта миссенс-аллель закрепилась именно среди перуанцев под действием положительного отбора и, вероятно, обеспечивает лучшую приспособленность к условиям побережья Перу. — A positively selected FBN1 missense variant reduces height in Peruvian individuals.
• Молекулярка. Одной из самых частых причин бокового амиотрофического склероза и фронтотемпоральной деменцией является увеличение числа повторов в одном из интронов гена C9orf72, с которых считываются цитотоксичные пептиды с тандемными повторами из двух аминокислот. Так как нормальный продукт гена C9orf72 подавляет системное воспаление и воспаление нервной ткани, увеличение числа повторов усиливает воспалительные процессы. Американские ученые показали, что хроническое воспаление при увеличении количества повторов в C9orf72 вызывает кишечная микробиота, уничтожение которой с помощью антибиотиков смягчает болезненные симптомы у мутантных мышей. — C9orf72 suppresses systemic and neural inflammation induced by gut bacteria.
• Структурка. Доля холестерина от всех липидов в клеточной мембране составляет около 50%, в то время как в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭПР) его значительно меньше — всего 5%. Низкое содержание холестерина в мембране ЭПР поддерживает фермент ацил-кофермент A:холестеринацилтрансфераза 1 (ACAT1), также известный как стерол-O-ацилтрансфераза 1. Американские ученые расшифровали структуру ACAT1 в комплексе с ингибитором под названием неванимиб, который в настоящее время проходит клинические испытания как препарат для лечения наследственной гиперплазии надпочечников. Другая группа исследователей тоже сообщила об определении структуры ACAT1 и установлении механизма катализируемой этим ферментом реакции. — Structure of nevanimibe-bound tetrameric human ACAT1, Structural basis for catalysis and substrate specificity of human ACAT1.
• Структурка, биохимия. Сразу две исследовательские группы определили структуру важнейшего фермента биосинтеза триацилглицеридов — диацилглицерин-O-ацилтрансферазы 1. Ученые также сумели определить механизм катализа этим ферментом реакции биосинтеза жиров из диацилглицерина и ацил-CoA. — Structure and mechanism of human diacylglycerol O-acyltransferase 1, Structure and catalytic mechanism of a human triacylglycerol-synthesis enzyme.
• Молекулярка, иммунология. Английские исследователи показали, что в локусе 11q13.5 человека находится энхансер, который активен у регуляторных T-лимфоцитов и необходим для подавления колита при участии этих клеток. — A distal enhancer at risk locus 11q13.5 promotes suppression of colitis by Treg cells.
• Клеточная биология, биофизика. Перемещение эукариотических клеток по субстрату осуществляется за счет механического усилия, которая клетка развивает благодаря актиновому цитоскелету. Ученые «разложили по полочкам» механизм перемещения лейкоцита и показали, как топографические особенности субстрата влияют на локомоцию клетки. — Cellular locomotion using environmental topography.
• Наука и общество. Американские ученые проанализировали Интернет-баталии сторонников вакцинации и антипрививочников, в которых приняло участие около миллиарда пользователей Facebook. Антипрививочные взгляды в недавнее время стали быстро набирать популярность и, как предсказывают ученые, продолжат доминировать в ближайшее десятилетие. — The online competition between pro- and anti-vaccination views, биомолекула: спецпроект: Вакцинация.
• SARS-CoV-2. Помимо хомячков и человека, SARS-CoV-2 вызывает заболевание и у макак-резус. Об этом сообщили американские ученые. Заболевание у макак продолжается от 8 до 16 дней, причем в легких животных, как и у человека, в легких накапливается инфильтрат. Исследователи сообщают, что болезнь у макак соответствует COVID-19 у человека средней степени тяжести. — Respiratory disease in rhesus macaques inoculated with SARS-CoV-2.
• Палеонтология. В Болгарии обнаружены ископаемые останки Homo sapiens, относящиеся к верхнему палеолиту, когда африканские поселенцы начали колонизировать Евразию. Любопытно, что в месте захоронения были найдены украшения из медвежьих зубов, похожие на неандертальские. Исследователи заключают, что переселение Homo sapiens в Евразию включало несколько волн, причем африканские мигранты активно взаимодействовали с неандертальцами. — Initial Upper Palaeolithic Homo sapiens from Bacho Kiro Cave, Bulgaria.
• Иммунология. Некоторые болезни по каким-то причинам встречаются у представителей одного пола чаще, чем у другого: например, системная красная волчанка и синдром Шёгрена, имеющие аутоиммунную природу, поражают женщин в 9 раз чаще, чем мужчин, а шизофрения, наоборот, больше распространена у мужчин. Ученые показали, что подобный дисбаланс связан с аллелями компонентов системы комплемента, специфичными для пола. — Complement genes contribute sex-biased vulnerability in diverse disorders.

Science #368 (6492) + онлайны: внутренние часы малярийного плазмодия, структура РНК-полимеразы SARS-CoV-2 и фиксация азота морскими микроорганизмами

• Биоинформатика, иммунология. Международная группа ученых разработала новый алгоритм для дизайна белков, мимикрирующих под определенные эпитопы. Подобные миметики эпитопов активно используются в разработке нейтрализующих антител. Работа алгоритма, названного TopoBuilder, в качестве примера была продемонстрирована на разработке миметиков эпитопов белка слияния респираторного синцитиального вируса. — De novo protein design enables the precise induction of RSV-neutralizing antibodies.
• Генетика. Ученые отсеквенировали геномные последовательности гибридных рыб-меченосцев, чтобы выявить несочетающиеся аллели, комбинация которых приводит к развитию злокачественной меланомы. Такие несовместимые друг с другом аллели значительно снижают жизнеспособность и приспособленностей гибридного потомства двух видов. — Natural hybridization reveals incompatible alleles that cause melanoma in swordtail fish.
• COVID-19. Основываясь на китайском опыте, ученые установили, что рост заболеваемости COVID-19 может быть неэкспоненциальным, если в период времени, по продолжительности сопоставимый с инфекционным периодом вируса, будет ограничено количество чувствительных к COVID-19 людей, поэтому остановить экспоненциальный рост количества заболевших людей могут ограничительные меры. — Effective containment explains subexponential growth in recent confirmed COVID-19 cases in China, биомолекула: Хроника распространения SARS-CoV-2.
• Паразитология, молекулярка. Малярия характеризуется чередованием лихорадки, когда плазмодии синхронно выходят из разрушающихся эритроцитов, и нормальной температуры. На примере Plasmodium chabaudi ученые показали, что у малярийного плазмодия имеются собственные внутренние часы, которые подстраиваются под циркадные ритмы хозяина с периодом 24 часа. Цикличность жизненного цикла паразита сохраняется даже тогда, когда у хозяина генетически нарушены циркадные ритмы. Другая исследовательская группа описала аналогичные ритмы и у Plasmodium falciparum. — The malaria parasite has an intrinsic clock, An intrinsic oscillator drives the blood stage cycle of the malaria parasite Plasmodium falciparum, биомолекула: Малярия. 15 фактов о болотной лихорадке.
• Микробиология, экология. В новом обзоре американские ученые описали особенности морских микроорганизмов, способных к фиксации молекулярного азота, а также описали, как хозяйственная деятельность человека влияет на фиксацию азота в морях. — Changing perspectives in marine nitrogen fixation.
• Экология. Большая группа ученых из разных европейских стран подготовила исследование влияния микро- и макроклимата на видовой состав лесов в Европе. Они показали, что ведущую роль в ответе леса на изменения климата играют виды растений, образующие полог леса. — Forest microclimate dynamics drive plant responses to warming.
• Структурка, SARS-CoV-2. Китайские ученые определили структуру РНК-зависимой РНК-полимеразы (nsp12), которая катализирует синтез вирусных РНК, в комплексе с двумя кофакторами nsp7 и nsp8. Именно nsp12 является мишенью противовирусного препарата ремдесивира. — Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus.
• COVID-19. Немецкие ученые изучили временнУю зависимость скорости распространения новых инфекций, используя данные Германии по COVID-19. Они разработали математическую модель для расчета скорости распространения инфекции и показали, что время резкого изменения скорости распространения COVID-19 соответствует моменту введения ограничительных мер. Программный код модели находится в открытом доступе и может быть адаптирован для других стран и регионов. — Inferring change points in the spread of COVID-19 reveals the effectiveness of interventions.
• Структурка. Когезин обеспечивает компактизацию хроматина у эукариот, а его погрузку на ДНК осуществляет белок NIPBL. Ученые из Китая определили структуру комплекса ДНК, когезина и NIPBL и показали, что когезин и NIPBL тесно взаимодействуют друг с другом и формируют туннель, в котором размещается участок ДНК длиной 72 пары оснований. — Cryo-EM structure of the human cohesin-NIPBL-DNA complex.
• Палеонтология, антропология. Исследователи изучили геномные последовательности 26 древних людей с севера и юга Восточной Азии, возраст которых датируется от 9500 до 300 лет. Анализ последовательностей позволил установить некоторые древние миграции; в частности, было показано, что древние австронезийцы произошли из южного Китая. — Ancient DNA indicates human population shifts and admixture in northern and southern China.
• SARS-CoV-2. Ученые выделили 4 различных моноклональных антитела, нейтрализующих SARS-CoV-2, у выздоравливающего пациента. Выделенные антитела распознают различные участки рецептор-связывающие домены S-белка, а эксперименты на мышах показали, что эти антитела могут уменьшать титр вируса в зараженных легких. — A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2.
• COVID-19. Французские ученые проанализировали данные по COVID-19 для своей страны и показали, что во Франции 3,6% инфицированных пациентов были госпитализированы и 0,7% пациентов умерли, а также рассчитали другие характеристики эпидемии во Франции. — Estimating the burden of SARS-CoV-2 in France.