Nature #531(7595) + онлайны: кора для запаха хищника, ген дефицита внимания, тонкая стимуляция гипоталамуса

• Нейробиология. Чем это пахнет? Запах женщины, запах ребёнка, запах... хищника?! Паника! Тем более что есть чем паниковать: в обонятельной коре грызунов нашли нейроны, активирующиеся в ответ на запах хищника и запускающие реакции страха плюс выделение гормонов стресса. — A specific area of olfactory cortex involved in stress hormone responses to predator odours.
• Молекулярка, рак. Для клеток меланомы характерно наличие длинной не кодирующей белок РНК под названием SAMMSON. Если SAMMSON в клетках меланомы дезактивировать, последние заметно теряют в жизнеспособности. Это знание когда-нибудь поможет эффективнее лечить меланому. — Melanoma addiction to the long non-coding RNA SAMMSON.
• Клеточная биология. Когда плохо эндоплазматическому ретикулуму (ЭР), плохо всему организму, потому что стресс ЭР запускает реакции воспаления. Эти реакции обеспечиваются работой нескольких типов рецепторов, среди которых белки NOD1 и NOD2. О них в статье и идёт речь. — NOD1 and NOD2 signalling links ER stress with inflammation.
• Генетика, нейробиология. Синдром дефицита внимания, а также аутизм и низкий интеллект связывают с разными генетическими аномалиями. Среди таких аномалий мутации в гене PTCHD1. Он в общем и целом нужен для нормального развития и связан далеко не только с работой нервной системы. К тому же, мутации PTCHD1 есть далеко не у всех гиперактивных детей. Тем не менее, исследования на мышиной модели синдрома гиперактивности показывают: грызуны с «плохой» версией PTCHD1 имеют ненормальное строение таламуса. — Thalamic reticular impairment underlies attention deficit in Ptchd1^Y/− mice, Neuroscience: Untangling autism.
• Клеточная биология. Первичные реснички — неподвижные структуры клетки, хотя по строению весьма похожи на подвижные. У них есть ещё одно отличие от жгутиков и прочих органоидов для движения: первичные реснички не реагируют на изменение концентрации кальция. — Primary cilia are not calcium-responsive mechanosensors, Cell biology: Calcium contradictions in cilia.
• Нейробиология. Готовность рисковать зависит от количества рецепторов к дофамину второго типа в прилежащем ядре переднего мозга. Ну, по крайней мере, у крыс. — Nucleus accumbens D2R cells signal prior outcomes and control risky decision-making, Neuroscience: Making risk-takers settle.
• Структурка. Перед началом транскрипции транскрипционный фактор IID связывается с ДНК и транскрипционным фактором IIA. Получается довольно сложная система из белков и нуклеиновых кислот, но и в ней можно разобраться, если использовать криоэлектронный микроскоп. — Structure of promoter-bound TFIID and model of human pre-initiation complex assembly.
• Биохимия. Бета-аррестины регулируют активность G-белков (ферментов, изменяющих своё состояние за счёт энергии ГТФ) в палочках и колбочках, а также в клетках некоторых других типов. Выясняется, что аррестины действуют на G-белки в две стадии (и остаются некоторое время активными после этого взаимодействия). — β-Arrestin biosensors reveal a rapid, receptor-dependent activation/deactivation cycle, The conformational signature of β-arrestin2 predicts its trafficking and signalling functions.
• Нейробиология. Это раньше можно было воткнуть проволочный электрод в гипоталамус и смотреть, как сытая кошка продолжает опустошать миску за миской, или как разъярённый бык внезапно становится тихим и смирным. Давно уже есть более тонкие методы воздействия на мозг. Можно активировать отдельные популяции нейронов и смотреть, что будет. Вот, например, можно усилить потребление глюкозы, «нажав» на кое-какие клетки в гипоталамусе. Развлекаемся! Изучаем нейронные основы поведения! — Bidirectional electromagnetic control of the hypothalamus regulates feeding and metabolism.

Science #351 (6280) + онлайны: путешествие вируса Зика в Бразилию, нейроны для новой и старой информации, хорошее и плохое окружение онкогенов

• Рак. Учёные проследили за тем, что происходит с ядром клетки во время её миграции (как при образовании метастазов или как при перемещениях лейкоцитов). Оказалось, что при путешествиях клеток в пространстве ядра подвергаются нехилому физическому стрессу и могут, грубо говоря, начать разваливаться. Поэтому клетки метастазов должны иметь мощную систему репарации ДНК и ядерных структур. Это же верно и для клеток иммунной системы. — Nuclear envelope rupture and repair during cancer cell migration, ESCRT III repairs nuclear envelope ruptures during cell migration to limit DNA damage and cell death.
• Вирусология, эпидемиология. Сейчас в Бразилии зафиксировано уже больше 30 тысяч случаев заражения вирусом Зика. А ещё к этому моменту удалось установить, что зараза проникла на оба американских континента из одного источника в середине-конце 2013 года. Через год после этого лихорадка Зика начала массово поражать бразильцев — как раз во время чемпионата мира по футболу, когда поток авиатуристов в эту южноамериканскую страну усилился. Но не надо винить футбольных болельщиков в том, что они занесли вирус в страну: это случилось раньше мундиаля-2014. — Zika virus in the Americas: Early epidemiological and genetic findings, Don’t blame sports for Zika’s spread.
• Синтетическая биология, генетика. Донжуан, яхтсмен и самообученный сборщик секвенаторов эксцентричный Крейг Вентер не перестаёт радовать и удивлять. Шесть лет назад он сконструировал минимальный геном микоплазмы из 1079 тысяч пар нуклеотидов. Но на этом Вентер не остановился и продолжил уменьшать этот геном, выкидывая из него всё потенциально лишнее. Теперь ДНК Mycoplasma mycoides содержит всего 531 тысячу пар нуклеотидов и состоит из 473 генов. Кстати, про 149 из этих генов не понятно, зачем они нужны, а значит, от них потенциально можно избавиться! Представляем себе, как Крейг Вентер радостно потирает руки. — Design and synthesis of a minimal bacterial genome, Synthetic microbe has fewest genes, but many mysteries, биомолекула: С геномом налегке: минимальный размер бактериального генома — это сколько?
• Структурка. Все хотят знать, как устроена сплайсома человека! Ведь это поможет объяснить, как происходит альтернативный сплайсинг прематричной РНК (если говорить проще — как от одного и того же гена получаются разные белки). И вот теперь структура центральной части сплайсомы известна благодаря методу криоэлектронной микроскопии и немецким учёным с российскими корнями. — Molecular architecture of the human U4/U6.U5 tri-snRNP, A Big Bang in spliceosome structural biology.
• Экология. Известно, что если животное хорошо переносит большие сезонные перепады температуры, оно может жить выше в горах, чем его собратья, привыкшие жить весь год при относительно постоянной температуре. Но ведь столбик термометра ходит туда-сюда и в течение дня! И тут-то кроется парадокс: те, кто способен выдерживать большие суточные (а не сезонные) колебания температуры, как раз-таки в горы не поднимаются. — Seasonal and daily climate variation have opposite effects on species elevational range size, Thermal trouble in the tropics.
• Нейробиология. Во время сна одни нейроны гиппокампа повторно проигрывают то, что запомнили за день, посылая довольно редкие и легко изменяемые по силе сигналы. В это время другие нейроны подают более высокочастотные сигналы, которые сложно изменить, и тем самым напоминают мозгу уже известную информацию. — Diversity in neural firing dynamics supports both rigid and learned hippocampal sequences.
• Нейробиология, биология развития. Нейроны коры головного мозга во время эмбрионального развития ползут, втягивая и вытягивая отростки, от желудочков, которые близки к центру переднего мозга, до периферии, где оседают и образуют неокортекс, каким мы привыкли его видеть. Направление миграции и «профессии» будущих нейронов коры определяет активность определённых генов. Если пометить эти гены (или их продукты) флуоресцентными метками и посмотреть на развивающийся мозг во флуоресцентный микроскоп, можно будет увидеть, как по будущей коре растекаются волны их транскрипции. — Sequential transcriptional waves direct the differentiation of newborn neurons in the mouse neocortex.
• Генетика, молекулярка. Факторы транскрипции — это белки, а значит, они тоже кодируются генами. Гены факторов транскрипции, как и все остальные гены, могут мутировать, но об их мутациях мы почти ничего не знаем. Как они изменяют работу факторов транскрипции? Могут ли снижать и повышать вероятность соединения ДНК с таким фактором? Если да, как это связано с наследственными заболеваниями или просто с индивидуальной изменчивостью? Об этом рассказывает большое исследование на людях. — Survey of variation in human transcription factors reveals prevalent DNA binding changes.
• Генетика, рак. Думаете, для нормальной работы организма важна только правильная последовательность нуклеотидов в их генах? А вот и нет. ДНК большую часть времени штука трёхмерная, и большое значение имеет то, как регуляторные элементы расположены относительно тех или иных генов. Например, «хорошее окружение» может держать в узде потенциальный онкоген. Нетрудно догадаться, что у раковых клеток трёхмерная структура генома нарушена, отсюда и проблемы. По крайней мере, некоторые. — Activation of proto-oncogenes by disruption of chromosome neighborhoods, The oncogene makes its escape.
• Иммунология, вирусология. Организмы некоторых заражённых ВИЧ вырабатывают антитела, нейтрализующие вирус иммунодефицита. Конечно, было бы здорово научиться производить их искусственным путём. Собственно, это и пытаются сейчас сделать: провоцируют предшественники В-лимфоцитов определённым иммуногеном, чтобы те выделяли больше нужных антител. — HIV-1 broadly neutralizing antibody precursor B cells revealed by germline-targeting immunogen.
• Иммунология, рак. Клетки раковых опухолей отличаются по набору белков (потенциальных антигенов) от нормальных, ведь эти клетки постоянно мутируют. Некоторые отличия присущи всем клеткам одной опухоли, а некоторые — только отдельным популяциям внутри этой опухоли. Так вот, чем больше отличий первого типа, тем выше вероятность, что иммунотерапия поможет конкретному человеку. — Clonal neoantigens elicit T cell immunoreactivity and sensitivity to immune checkpoint blockade.
• Структурка. Каждый, кто учил биологию в профильном вузе, помнит, что есть такой фермент — АТФ-аза P-типа, протонный насос. Она гоняет H⁺ туда-сюда через мембрану и поэтому играет важную роль при фотосинтезе (и не только). В учебниках по физиологии растений много схем работы этой молекулы, и студенты эти схемы редко любят. Тем не менее, есть люди, которые не просто пережили курс физраста, им ещё и понравилось изучать эту АТФ-азу. Они-то и смогли посмотреть, как в реальности работает изолированная из арабидопсиса молекула этого фермента. — Direct observation of proton pumping by a eukaryotic P-type ATPase.