Молекулярная биология

Белок FLVCR1 транспортирует важнейшие фосфолипиды в клетку

Фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин — распространенные компоненты клеточной мембраны млекопитающих. Они синтезируются de novo (Kennedy pathway) из холина и этаноламина, соответственно. Механизмы, которые обеспечивают клеточное поглощение холина и этаноламина, остаются неизвестными. Исследователи из США показали, что белок, кодируемый геном FLVCR1, транспортирует холин и этаноламин в клетку, где они фосфорилируются киназами для инициации пути Кеннеди. Мутация по гену FLVCR1 приводит к синдрому PCARP (posterior column ataxia-retinitis pigmentosa syndrome), который характеризуется в основном прогрессирующей атаксией (нарушением координации движений) и дегенерацией глаз. — Structural basis of lipid head group entry to the Kennedy pathway by FLVCR1, «Биомолекула»: «Липидный фундамент жизни».

Репарация ДНК

Установлен механизм репарации одноцепочечных разрывов ДНК комплексом RAD52–RPA

Белок RAD52 важен для восстановления двухцепочечных разрывов ДНК, синтеза ДНК во время митоза и альтернативного поддержания длины теломер. RAD52 способствует отжигу комплементарной одноцепочечной ДНК и обеспечивает альтернативу BRCA2/RAD51-зависимой репарации. Инактивация RAD52 в клетках с дефектом гомологичной рекомбинации BRCA1 или BRCA2 является синтетически летальной, а аберрантная экспрессия RAD52 связана с плохим прогнозом рака. Поэтому RAD52 — привлекательная терапевтическая мишень против рака молочной железы, яичников и предстательной железы с дефицитом гомологичной рекомбинации. Исследователи из Великобритании установили механизм репарации одноцепочечных разрывов ДНК комплексом RAD52—RPA. — Mechanism of single-stranded DNA annealing by RAD52–RPA complex, «Биомолекула»: «Биологическая машина репарации ДНК».

Микробиология

Отцовская микробиота определяет здоровье детей

Кишечная микробиота влияет на метаболические пути и гомеостаз в организме человека. Факторы окружающей среды, нарушающие микрофлору кишечника, приводят к физиологическим изменениям и даже к заболеваниям. Влияние микробиоты кишечника на соматические клетки изучено хорошо, но до сих пор не особо понятно, как она воздействует на клетки клетки зародышевой линии и потомство, начало которому они дают. Ученые из Италии, Германии и Великобритании выяснили, что нарушения микробиоты кишечника будущих отцов-мышей увеличивают вероятность того, что их потомство будет иметь низкий вес при рождении, серьезную задержку роста или будет наблюдаться повышенная преждевременная смертность. Передача риска заболевания происходит через клетки зародышевой линии и провоцируется обширными нарушениями микробиома кишечника, вызванными неабсорбируемыми антибиотиками или осмотическими слабительными средствами, но предотвращается путем восстановления исходной (до зачатия) отцовской микробиоты. Этот эффект связан с динамической реакцией на индуцированный дисбиоз в мужской репродуктивной системе, включая нарушение передачи сигналов лептина, изменение профилей метаболитов семенников и изменение логистики малых РНК в сперме. В результате отцы-дисбиотики вызывают повышенный риск фетоплацентарной недостаточности, что указывает на плацентарное происхождение межпоколенных эффектов млекопитающих. — Paternal microbiome perturbations impact offspring fitness, «Биомолекула»: «Микробиом кишечника: мир внутри нас».

Иммунология

Широко нейтрализующие антитела в разработке вакцины против ВИЧ

Широко нейтрализующие антитела для лечения ВИЧ обычно вырабатываются в результате длительной коэволюции иммунной системы хозяина и вируса. Среди триллионов уникальных антител-предшественников, которые могут быть произведены, лишь небольшая часть обладает генетическими и структурными свойствами, необходимыми, чтобы стать широко нейтрализующими антителами к ВИЧ. Исследователи из США иммунизировали макак-резусов иммуногеном, предназначенным для индукции чрезвычайно редких антител-предшественников для одного конкретного широко нейтрализующего антитела к ВИЧ. Вакцина вызвала желаемый ответ у всех иммунизированных животных. — Vaccine priming of rare HIV broadly neutralizing antibody precursors in nonhuman primates, «Биомолекула»: «СПИД: как ВИЧ разрушает нашу иммунную систему».

Онкология

Повреждение ДНК вызывает p53-независимый апоптоз из-за остановки рибосом

Эффективные противоопухолевые методы лечения вызывают повреждение ДНК и убивают опухолевые клетки посредством механизма, зависящего от белка р53, но они также могут убивать злокачественные клетки, в которых р53 мутирован. Ученые из Нидерландов нашли путь, по которому повреждение ДНК может вызвать гибель клеток, лишенных р53. В культивируемых клетках человека апоптоз, вызванный повреждением ДНК, возникал в клетках со сниженной трансляцией. Генетический скрининг показал, что для этого ответа требуется эндонуклеаза транспортной РНК SLFN11, которая часто мутирует при онкологических заболеваниях, не реагирующих на химиотерапию. Активация SLFN11 привела к остановке рибосом, что затем сигнализировало о начале апоптоза. — DNA damage induces p53-independent apoptosis through ribosome stalling, «Биомолекула»: «Путь клетки „из греков в варяги“. Малигнизация: причины и следствия».

Медицина, трансплантология

Трансплантация митохондрий помогает приживлению эндотелиальных клеток

Пересадка клеток эндотелия — перспективный вид терапии ишемических заболеваний. Но чтобы эндотелиальные клетки (ЭК) прижились, необходима котрансплантация поддерживающих периваскулярных клеток, таких как мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Это усложняет лечение. Клеточный стресс приводит к тому, что МСК транспортируют митохондрии в ЭК, тем самым блокируя приживление трансплантата. Ученые из США разработали способ искусственной трансплантации митохондрий, временно улучшающий биоэнергетику ЭК и позволяющий им формировать функциональные сосуды в ишемизированных тканях без поддержки МСК. Интересно, что экзогенные митохондрии не интегрировались в эндогенный пул митохондрий ЭК, но запускали митофагию после транспортировки в ЭК. Трансплантированные митохондрии локализовались совместно с аутофагосомами, а нарушение пути PINK1-Parkin сводила на нет повышенную способность ЭК к приживлению. — Mitochondrial transfer mediates endothelial cell engraftment through mitophagy, «Биомолекула»: «Тайная жизнь митохондрий».

Медицина, кардиология

Ультразвуковая микроскопия визуализирует циркуляцию крови в сердечной мышце

Микрососудистое русло и гемодинамика миокарда указывают на потенциальные микрососудистые заболевания у пациентов с симптомами ишемической болезни сердца при отсутствии обструктивных коронарных артерий. Но визуализация микрососудистой структуры и кровотока в миокарде затруднена из-за небольшого размера сосудов и постоянного движения сердца пациента. Исследователи из Великобритании применили трансторакальную ультразвуковую локализационную микроскопию для визуализации микроциркуляторного русла миокарда и гемодинамики в эксплантированных сердцах свиней и у пациентов in vivo. Для четырех пациентов, двое из которых имели нарушение функции миокарда, ученые получили изображения сосудистой структуры и кровотока миокарда со сверхвысоким разрешением, используя данные, полученные во время задержки дыхания. Ультразвуковая локализационная микроскопия миокарда может облегчить понимание микроциркуляции миокарда и помочь в лечении пациентов с микрососудистыми заболеваниями сердца. — Transthoracic ultrasound localization microscopy of myocardial vasculature in patients, «Биомолекула»: «Как вылечить сердце? Достижения современной науки».

Зоология

Каланы используют камни для сохранения своих зубов

Давно известно, что каланы иногда используют ракушки и камни, чтобы раскалывать раковины двустворчатых моллюсков, которыми они питаются. Животные, которые регулярно используют такие инструменты, особенно самки, лучше способны потреблять разнообразную добычу, имеют более высокий уровень потребления энергии и демонстрируют меньший износ зубов. — Tool use increases mechanical foraging success and tooth health in southern sea otters (Enhydra lutris nereis).