Nature #567 (7748) + онлайны: разгром парадигмы p < 0,05, роботы по примеру живых организмов и место богов в сложном обществе

• Нейробиология. Структурка. Хроническая травматическая энцефалопатия — это нейродегенеративная тауопатия, вызванная повторяющимися ударами головы или воздействием взрывных волн, которая встречается, например, у спортсменов. С помощью криоэлектронной микроскопии были проанализированы образцы из головного мозга трех человек с этим заболеванием. Структура тау-филаментов при этой болезни оказалась отлична от формирующейся при болезнях Альцгеймера и Пика. — Novel tau filament fold in chronic traumatic encephalopathy encloses hydrophobic molecules. биомолекула: На руинах памяти: настоящее и будущее болезни Альцгеймера.
• Молекулярка. Онкология. Мутации гистонов обнаруживаются при многих типах рака, включая глиомы, саркомы, раки головы и шеи и карциносаркомы. Наиболее часто мутации «онкогистона» происходят на N-концевом хвосте гистона H3 и влияют на функцию комплексов PRC1 и PRC2. Сейчас ученые более подробно охарактеризовали мутации в гистонах: в частности, оказалось, что генетические изменения происходят во всех четырех коровых гистонах и в разных их частях. Вооружившись этой информацией, уже можно более активно изучать роль гистонов в развитии рака. — The expanding landscape of ‘oncohistone’ mutations in human cancers. биомолекула: Катится, катится к ДНК гистон.
• Онкология. Иммунология. К сожалению, взаимосвязь между развивающейся опухолью и динамической иммунной микросредой не очень хорошо изучена. Ученые сфокусировались на немелкоклеточном раке легкого ранней стадии и показали, что иммунная микросреда оказывает сильное давление отбора, из-за которого у опухолей формируется способность избегать иммунного ответа. — Neoantigen-directed immune escape in lung cancer evolution.
• Структурка. Грамотрицательные бактерии окружены внутренней цитоплазматической мембраной и наружной мембраной, которая защищает их от проникновения антибиотиков. Свойства наружной мембраны во многом определяются присутствием липополисахарида, который переносят белки липополисахаридного транспорта. АТФ-связывающий кассетный транспортер извлекает липополисахарид из внутренней мембраны и обеспечивает его однонаправленное движение к внешней мембране. Ученые сейчас получили кристаллические структуры белков, вовлеченных в этот процесс. — Structural basis of lipopolysaccharide extraction by the LptB2FGC complex, Structural basis of unidirectional export of lipopolysaccharide to the cell surface. биомолекула: Спецпроект: Антибиотикорезистентность.
• Метод. Не секрет, что для правильной дифференцировки клеток при развитии организма нужно выверенное взаимодействие между генами и дистальными регуляторными элементами. Исследователи создали новый метод ORCA (optical reconstruction of chromatin architecture) — оптической реконструкции хроматиновой архитектуры в отдельных клетках в наномасштабе и высоком разрешении. Ученые уже применили свою разработку для изучения кластера генов Hox у криосекционированных эмбрионов Drosophila. — Visualizing DNA folding and RNA in embryos at single-cell resolution.
• Молекулярка. Неканонический каскад сигналинга NF-κB задействован в процессах лимфоидного органогенеза, созревания В-лимфоцитов, дифференцировки остеокластов и воспаления у млекопитающих. Нарушения же этой системы передачи сигнала ведут к патологиям, в том числе к иммунным заболеваниям и развитию рака. Сейчас ученые выяснили детали механизма регуляции транскрипционных ответов: оказывается, неканонический сигналинг NF-κB регулируется петлей отрицательной обратной связи, включающей в себя NIK (NF-κB-inducing kinase) — опосредованную активацию SIX1 и SIX2. — A NIK—SIX signalling axis controls inflammation by targeted silencing of non-canonical NF-κB.
• Статистика. Пожалуй, эту статью нужно прочитать каждому ученому сегодня. Уже несколько поколений исследователи жаждут получить при статистической обработке число p меньше 0,05, ведь иначе результат статистически не достоверен, и работа, как кажется, не удалась (хотя можно утешиться, что отрицательный результат — тоже результат). Однако теперь множество ученых низвергают важность значения p с пьедестала: почему и как теперь жить — читайте в статье. — Scientists rise up against statistical significance.
• Роботы. Если сложные биологические организмы обычно состоят из множества комбинированных элементов более низкого уровня (организм, органы, ткани, клетки...), то в большинстве современных роботизированных систем используются либо монолитные части, либо скоординированные модульные блоки. В таком случае стоит выйти из строя одной части — весь робот перестает работать. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые разработали стохастическую роботизированную систему с отдельными компонентами, которая функционирует по примеру живых организмов. — Robotic collectives inspired by biological cells, Particle robotics based on statistical mechanics of loosely coupled components.
• Антропология. Социология. Религиозные воззрения и их появление в обществе всегда были трудно изучаемой областью. Особо интересна тема «морализирующих богов» (moralizing gods), которые, как предполагается, облегчают кооперацию между незнакомыми людьми в сложном большом обществе. Ученые подтвердили связь между наличием богов-морализаторов и социальной сложностью и показали, что подобные божества появляются в культуре после усложнения общества, а не предшествуют усложнению. Таким образом, для первоначального нарастания социальной сложности ритуальные практики оказываются более важными, чем конкретное содержание религиозных убеждений. — Complex societies precede moralizing gods throughout world history.

Science #363 (6433) + онлайны: фантастические твари биоты Цинцзян, вред кукурузного сиропа и новая терапия мужского бесплодия

• Бесплодие. Снижение фертильности или бесплодие у мужчин — частое следствие терапии рака и некоторых других заболеваний. Если у взрослых мужчин есть опция заморозки спермы, то у более юных пациентов до полового созревания такого варианта нет. Новое исследование на обезьянах показало, что потенциально аутотрансплантация незрелой ткани яичек может использоваться для сохранения фертильности. Ученые сначала провели забор и криоконсервацию тканей яичек у пяти неполовозрелых самцов макаки-резуса, а позже пересадили ее тем же животным обратно. За время наблюдения (8-12 месяцев) аутотрансплантаты начали вырабатывать тестостерон и сперматозоиды. Половые клетки от одного животного выделили и использовали в рамках стандартной процедуры оплодотворения при бесплодии ИКСИ (ICSI — intracytoplasmic sperm injection) — интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в ооцит. Беременность в итоге была успешной — и фотографию маленькой Грэди, которая родилась в результате эксперимента, можно посмотреть в этой публикации Science News. Скоро ей исполнится год. — Autologous grafting of cryopreserved prepubertal rhesus testis produces sperm and offspring, Stem cell—based options to preserve male fertility. биомолекула: Дети из пробирки.
• Онкология. Ожирение связывают с увеличением индивидуального риска развития многих видов рака, включая и колоректальный. При этом одна из причин развития ожирения — потребление безалкогольных напитков, в чей состав входит сладкий кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Сейчас ученые показали, что даже у мышей без ожирения поедание этого продукта способствует росту рака кишечника. Так, фермент кетогексокиназа в раковых клетках превращает фруктозу в фруктозо-1-фосфат, который изменяет метаболизм опухоли и приводит к ее ускоренному росту. Остается проверить, так ли это происходит у человека. — High-fructose corn syrup enhances intestinal tumor growth in mice.
• Онкология. Молекулярка. Работа сигнального каскада RAS-MAPK, включающего в себя множество компонентов, оказывается изменена при многих заболеваниях и, в частности, играет огромную роль в развитии рака. Недавние работы выявили механизмы передачи сигнала через RAS при онкологических заболеваниях и помогли предложить новые методы, нацеленные на онкогенную передачу сигналов RAS-MAPK — читайте подробнее в этом обзоре. — Dampening oncogenic RAS signaling.
• Молекулярка. У млекопитающих 9 изоформ потенциал-чувствительных натриевых каналов (Voltage-Gated Sodium Channels — VGSC). Их роль в организме огромна: они реагируют на изменения мембранного потенциала в нервных и мышечных клетках. При нарушении их работы возникают разнообразные патологии. Многие яды, например, скорпионов и пауков, нацелены именно на эти молекулы. Сейчас в Science вышло сразу несколько статей по структурам VGSC в разных состояниях, которые проливают свет на работу натриевых каналов и воздействие на них токсинов. — Sodium channels caught in the act, Structural basis of α-scorpion toxin action on Na_v channels, Structures of human Nav1.7 channel in complex with auxiliary subunits and animal toxins, Molecular basis for pore blockade of human Na⁺ channel Na_v1.2 by the μ-conotoxin KIIIA. биомолекула: О чем не знал Гальвани: пространственная структура натриевого канала.
• Микробиология. Многоклеточность. Одна из экспериментальных моделей многоклеточности использует миксобактерий, которые образуют большие колонии — швармы — и отличаются особым коллективным поведением. При исследовании генома изолированных из почвы многоклеточных скоплений миксобактерий оказалось, что между ними есть не только различия, но и невероятное генетическое сходство. Одни и те же мутации, как считают авторы, возникли независимо, а не из-за наличия общих предков. — Social genes are selection hotspots in kin groups of a soil microbe.
• Генетика. Для регуляции роста популяции диких кроликов в 1950-х годах в Европу и Австралию был целенаправленно завезен вирус миксомы. Однако со временем животные выработали к нему устойчивость. Ученые провели подробнейший анализ того, как резистентность параллельно возникла, развивалась в трех популяциях кроликов и какие гены затронул этот процесс. — Evolving resistance to pathogens, Parallel adaptation of rabbit populations to myxoma virus.
• Молекулярка. Возможность получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из дифференцированных открыла перед учеными новые горизонты, однако отнюдь не всё в этом процессе ясно. Сейчас исследователи показали, что динамику перепрограммирования в гетерогенных популяциях контролирует «элита» — особая доминирующая группа клеток-клонов. — Cell competition during reprogramming gives rise to dominant clones.
• Физиология растений. Поврежденные растения уязвимы перед микробами и поэтому в ответ на физическое повреждение сразу активируют свою иммунную систему. В работе на Arabidopsis thaliana исследователи идентифицировали метакаспазу, которая обеспечивает образование иммуномодулирующего сигнального пептида из предшественника в течение 30 секунд после повреждения. Метакаспаза, в свою очередь, активируется выбросом кальция, вызванного нарушением целостности ткани. — Damage on plants activates Ca²⁺-dependent metacaspases for release of immunomodulatory peptides.
• Палеонтология. Сланцы Берджес в Канаде, Маотяньшаньские сланцы с чэнцзянской биотой в Китае, австралийские сланцы Эму Бэй — главные источники изучения животных эпохи Кембрийского взрыва — бурного развития новых видов, чьи твердые останки начали массово сохраняться в отложениях. Сейчас в Китае обнаружили еще одну невероятно богатую локацию, и ее биота Цинцзян (Qingjiang) возрастом 518 миллионов уже преподнесла палеонтологам несколько десятков неизвестных до этого видов. — A treasure trove of Cambrian fossils.
• Экология. Глобальное потепление в прямом смысле убивает коралловые рифы. Ученые активно пытаются придумать, как им помочь. Сейчас возникла идея непосредственно повлиять на кораллы и остановить их обесцвечивание. Поможет ли создание гибрида, устойчивого к более теплым водам, и удастся ли высадить его в открытый океан? Исследования пока находятся на зачаточном уровне, и некоторые считают их спорными. — The reef builders. биомолекула: Как предсказать будущее кораллового рифа?