Nature #579 (7797) + онлайны: конденсиновые выравнивания, продырявливания мембран и восстановление после интоксикации

• Молекулярка, репарация. Ацетальдегид — вещество, которое вызывает детоксикацию и клеточные повреждения. В норме клетки организма способны справляться с побочными эффектами ацетальдегида. Но у некоторых групп людей — например, в азиатских популяциях — присутствуют нарушения в механизме ацетальдегидной детоксикации. Эти нарушения могут приводить к злокачественному перерождению клеток. Ученые из Кембриджа и Утрехта обнаружили два репарационных пути для восстановления повреждений, вызванных ацетальдегидом. Первый способ — восстановление межцепочечных сшивок ДНК, нарушенных ацетальдегидом; по такому же принципу действует химиотерапевтический препарат цисплатин. Второй способ работает при репликации, восстанавливая связи в молекуле ДНК. — Alcohol-derived DNA crosslinks are repaired by two distinct mechanisms, биомолекула: Кто придумал употреблять алкоголь? Испорченное общество или «традиция» длиною в миллионы лет.

• Структурка. Нарушения в работе митохондрий запускают сложный каскад биохимических реакций и приводят к клеточному стрессу. Американские исследователи идентифицировали трех участников митохондриального стресса: протеазу OMA1, киназу HRI и малоизученный белок DELE1, который связан с мембраной митохондрий. Ферментный путь OMA1-DELE1-HRI может стать потенциальной терапевтической мишенью для лечения заболеваний, связанных с митохондриальной дисфункцией. — Mitochondrial stress is relayed to the cytosol by an OMA1—DELE1—HRI pathway.

• Устойчивость к бактериям. Одна из бактериальных стратегий захвата клеток-хозяев — синтез токсинов, которые продырявливают клеточную мембрану. Клеткам эукариот приходилось приспосабливаться к возможным атакам и вырабатывать собственные защитные механизмы, в том числе аутофагию. В процессе аутофагии участвует белок семейства ATG. До недавнего времени механизм его действия оставался неизвестным. Белок ATG16L1 активируется в присутствии бактериальных токсинов и высвобождает фермент ADAM10 на поверхности экзосом. В результате экзосомы нацеливаются на порообразующие токсины и поглощают их, защищая клетку от деградации. — Decoy exosomes provide protection against bacterial toxins, биомолекула: Аутофагия, протофагия и остальные.

• Биомедицина, диабет. Снижение соотношения гормонов глюкагона и инсулина в воротной вене приводит к нарушению метаболизма глюкозы и вызывает диабет II типа. Хроническое повышение концентрации глюкагона в плазме крови увеличивает митохондриальное окисление жиров в печени и вызывает резистентность к инсулину. Недавно ученые выяснили механизм, который приводит к подобным метаболическим сбоям. Виновником оказался рецептор INSP3R1 — его стимуляция приводит к печеночному расщеплению липидов и запускает глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных соединений. Рецептор INSP3R1 может стать терапевтической мишенью для лечения диабета II типа и неалкогольной жировой болезни печени. — Glucagon stimulates gluconeogenesis by INSP3R1-mediated hepatic lipolysis, биомолекула: Кардиопротекция при сахарном диабете.

• Структурка. Конденсин — белок, который участвует в расхождении хромосом в процессе клеточного деления. Но это не единственная его функция: недавно выяснилось, что конденсины участвуют в упаковке петель ДНК в хромосомы. Группа исследователей из Нидерландов провела покадровую визуализацию процесса упаковки молекулы ДНК в дрожжевых клетках. Конденсины-одиночки вытягивают спираль ДНК в одном строго определенном направлении. Когда два и более белковых комплекса находятся в непосредственной близости, конденсины формируют петлевую структуру. Это приводит к выравниванию двухцепочечных спиралей ДНК параллельно друг другу. — DNA-loop extruding condensin complexes can traverse one another, биомолекула: Организовать геном: запутанная история гипотез и экспериментов.

• Наука и общество. Новости из Китая — и в этот раз не про коронавирус. Китайское правительство выделяет из бюджета миллиард юаней на масштабную программу улучшения стандартов научных публикаций. Эта мера связана с тем, что количество публикаций китайских исследователей за последние десять лет увеличилось в четыре раза. Вроде бы хороший показатель, но в случае с Китаем количество опубликованных статей вступает в конфликт с их качеством. В погоне за материальными бонусами китайские ученые анонсируют недоработанные результаты исследований и ссылаются на работы своих кросс-коллег. Новая программа оценки будет измерять качество исследований, их инновационность и уникальность. — China’s research-evaluation revamp should not mean fewer international collaborations.

Science #367 (6482) + онлайны: зарождение аллергии, «ненужные» РНК и половые превращения

• Иммунология, аллергия. Пищевой аллергией на арахис страдают миллионы людей во всем мире. Даже небольшое количество арахиса, случайно попав в пищу аллергикам, может привести к анафилактическому шоку — серьезной воспалительной реакции. Ученые годами исследовали виновников аллергической реакции — иммуноглобулины Е — в периферической крови пациентов. Команда американских исследователей подошла к вопросу аллергии на арахис немного с другой стороны и проанализировала не кровь, а ткани, которые подвергаются действию аллергена. В результате исследования охарактеризовали клоны IgE⁺ В-клеток пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки. В этих тканях происходили местные переключения изотипов IgE и IgA: генетические перестройки иммуноглобулинов приводили к патогенезу и способствовали появлению аллергии на арахис. — Origins and clonal convergence of gastrointestinal IgE+ B cells in human peanut allergy, биомолекула: Как победить аллергию за четыре инъекции?

• Молекулярка, трансляция. С помощью масс-спектроскопии и CRISPR-Cas9 ученые идентифицировали сотни ранее неописанных пептидов. Они возникают в результате трансляции длинных некодирующих РНК. Раньше казалось, что ни некодирующие РНК, ни микропептиды не играют важных функций в клетке. Однако выяснилось, что пептиды, образующиеся в ходе трансляции некодирующих РНК, необходимы для нормального клеточного роста. Разрушение комплексов этих «нефункциональных» микропептидов приводит к фенотипическим изменениям и нарушениям защитных свойств клетки. — Pervasive functional translation of noncanonical human open reading frames, Coding functions of «noncoding» RNAs, биомолекула: Кодирующие некодирующие РНК, Неизвестные пептиды: «теневая» система биорегуляции.

• Молекулярка, биология пола. Японские исследователи разбирались с тем, как эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в ооциты. В определении судьбы первичной половой клетки участвует ген Zglp1: его экспрессия запускает женский тип развития, и стволовая клетка развивается в ооцит. — ZGLP1 is a determinant for the oogenic fate in mice.

• Нейробиология, атлас генов. Международная команда исследователей из Швеции, Дании и Китая составила генетический атлас 10 регионов мозга. Объектами эксперимента стали образцы тканей мозга человека, свиньи и мыши. Полученные данные использовали для сравнения экспрессии генов мозга у трех видов млекопитающих. — An atlas of the protein-coding genes in the human, pig, and mouse brain, биомолекула: Allen Brain Atlas: транскриптом мозга.

• Биотехнологии, таргетная терапия. Противоопухолевая иммунотерапия — способ прицельного воздействия иммунологических препаратов на раковые клетки. Лекарства «узнают» специфичные белки на поверхности клеток опухоли и запускают иммунную реакцию. Однако такой способ не избавлен от ошибок: иногда иммунные препараты принимают за опухолевые белки не те клеточные рецепторы. Для того, чтобы повысить степень надежности в распознавании клеточной поверхности, американские ученые предлагают новый подход: маркировка микроокружения опухоли с помощью красного света. Для этого использовали фотокатализатор с коротким диапазоном передачи энергии, который идентифицировал белковые комплексы и связывающие антитела мишени на поверхности опухоли. — Microenvironment mapping via Dexter energy transfer on immune cells, биомолекула: Им­му­но­сти­му­ли­ру­ю­щие вакцины.

• Нейробиология, стресс. Японские исследователи обнаружили сигнальный путь, который управляет физиологическими реакциями при стрессе. В мозге крыс при психоэмоциональных нагрузках активируется положительный глутаматергический путь, который управляет сердечно-сосудистыми сокращениями и повышает температуру тела. Сигнальный путь соединяет области переднего мозга, связанные с эмоциями, и дорсомедиальную область гипоталамуса. Возможно, когда-нибудь психосоматические расстройства будут лечить, воздействуя на этот сигнальный путь. — A central master driver of psychosocial stress responses in the rat, биомолекула: Как толщина миелина и эпигенетика помогают устойчивости к стрессу.

• Нейробиология, память. Получены подтверждения того, что память можно частично восстановить за счет воспроизведения нейронной активности. Команда американских исследователей провела эксперимент, в котором у испытуемых в процессе выполнения упражнений на запоминание регистрировали всплески активности нейронов. Нейронные колебания на электроэнцефалограмме отражали те последовательности, при которых мозг запоминает информацию. Это подтверждает предположение о том, что эпизодическая память человека кодируется специфическими периодами нейронной активности, а восстановление памяти возможно при воспроизведении этих нейронных всплесков в нужной временной последовательности. — Replay of cortical spiking sequences during human memory retrieval, биомолекула: Химические модуляторы памяти.