Nature #579 (7798) + онлайны: самый маленький динозавр в янтаре, метаболизм обитателей океанского грунта и новые подходы к скринингу и диагностике рака

• Палеонтология. В кусочке янтаря из Мьянмы, возраст которого оценивают в 99 миллионов лет, был найден удивительно хорошо сохранившийся крошечный череп, похожий на череп птицы. Вероятно, его обладателем был динозавр, обитавший в меловом периоде мезозойской эры и по размеру близкий к современным колибри. Новый вид получил название Oculudentavis khaungraae. В черепе O. khaungraae отчетливо прослеживаются черты, свидетельствующие о предельно возможной для позвоночных миниатюризации. O. khaungraae является самым мелким из описанных на сегодняшний день динозавров. — Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar.
• Микробиология. Бактерии и археи поражают своей способностью выживать там, где жизнь, казалось бы, вообще невозможна, и обладают огромным спектром уникальных метаболических путей. Одна из статей в последнем выпуске Nature посвящена изучению метаболизма микроорганизмов, обитающих под дном Индийского океана на глубине от 10 до 750 м. Хотя плотность клеток в столь необычном местообитании очень мала и составляет всего около 2000 клеток на кубический миллиметр грунта, их метаболические пути поражают воображение. Эти микроорганизмы способны разрушать полиароматические углеводороды, запасают углерод в виде полигидроксиалканоатов и используют аминокислоты для синтеза различных соединений, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях и образовании энергии. — Recycling and metabolic flexibility dictate life in the lower oceanic crust.
• Структурка. Комплекс ремоделирования хроматина SWI/SNF, сдвигающий и перемещающий октамеры гистонов за счет гидролиза АТФ, чрезвычайно консервативен и принимает участие во множестве процессов в клеточном ядре. В новой работе исследователи изучили структуру комплекса SWI/SNF дрожжей Saccharomyces cerevisiae, связанного с нуклеосомой, практически на уровне отдельных атомов с помощью криоэлектронной микроскопии. Полученные данные о структуре комплекса помогут детально разобраться в механизме его работы, который по сей день не изучен досконально. — Cryo-EM structure of SWI/SNF complex bound to a nucleosome.
• Биоинформатика. В последнем выпуске Nature сообщается о создании количественного атласа транскриптома, протеома и фосфопротеома популярного модельного растения Arabidopsis thaliana. Ученые выяснили, сколько генов A. thaliana кодируют белки, где и насколько интенсивно они экспрессируются, а также как эти белки фосфорилированы. Полученные данные размещены в базах данных ProteomicsDB и ATHENA. — Mass-spectrometry-based draft of the Arabidopsis proteome, биомолекула: 12 методов в картинках: протеомика.
• Рак. В новой работе для выявления генов, ответственных за развитие рака, предложили использовать скрининг, основанный на CRISPR. Пока что новый скрининг провели на 2D-монослое и 3D-сфероидах, состоящих из клеток рака легкого. Скрининг уже принес новые результаты: оказалось, что повышенная экспрессия карбоксипептидазы D коррелирует с образованием 3D-сфероидов, а при ее отключении рост опухоли снижается. — CRISPR screens in cancer spheroids identify 3D growth-specific vulnerabilities.
• Молекулярка. Новое исследование показало, что важнейшую роль в удержании длинных некодирующих РНК в хроматине играет малый ядерный рибонуклеопротеин U1, задействованный в сплайсинге предшественников мРНК. С ним взаимодействует определенный мотив в длинных некодирующих РНК, и благодаря U1 они остаются связанными с хроматином, причем преимущественно в 5’-сайтах сплайсинга. — U1 snRNP regulates chromatin retention of noncoding RNAs.
• Молекулярка. У дрожжей ходе транскрипции гистон H2B убиквитинируется белком Bre1, относящимся к консервативному семейству E3-убиквитинлигаз, и убиквитин-конъюгирующим белком Rad6. В новой работе показано, что процессивное убиквитинилирование H2B достигается не за счет того, что Bre1 и Rad6 перемещаются по ДНК вместе с РНК-полимеразой, а за счет вспомогательного белка Lge1, который вызывает разделение фаз. В результате образуется конденсат, состоящий из Lge1 и активного Bre1. В этот конденсат затягиваются Rad6 и нуклеосомы, формируя своеобразную «реакционную камеру» для убиквитинилирования гистона H2B. — Phase separation directs ubiquitination of gene-body nucleosomes.
• Структурка. В новый выпуск Nature вошла еще одна статья, посвященная структуре SWI/SNF дрожжей, точнее, комплекса ремоделирования хроматина RSC, входящего в семейство SWI/SNF. Структура RSC в комплексе с нуклеосомой также была определена с помощью криоэлектронной микроскопии. — Structure of SWI/SNF chromatin remodeller RSC bound to a nucleosome.
• Рак. В новой работе исследователи пересмотрели данные полногеномного и полнотранскриптомного секвенирования клеток 33 видов рака, опубликованные в The Cancer Genome Atlas, и обнаружили, что в крови и тканях пациентов с разными видами рака имеются последовательности микробного происхождения, специфические для данного вида рака. Более того, специфические микробные последовательности удалось выявить и у пациентов с I-II стадией рака, при которых изменения на уровне генома злокачественных клеток еще не детектируются. Таким образом, анализ микробиома может стать мощным инструментом для диагностики рака даже на ранних стадиях. — Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach.
• Рак. Новое исследование показало, что одним из важных супрессоров рака является белок гасдермин E, при разрушении которого в мембране клетки образуются поры, и клетка погибает путем пироптоза. Уже имеются данные, что пониженная экспрессия гасдермина E связана с развитием некоторых видов рака и плохим прогнозом при раке молочной железы. Теперь же установлено, что противоопухолевое действие гасдермина E связано с запуском пироптоза и активацией компонентов противоопухолевого иммунитета, таких как цитотоксические лимфоциты-киллеры и макрофаги, которые под действием гасдермина E усиленно фагоцитируют опухолевые клетки. — Gasdermin E suppresses tumour growth by activating anti-tumour immunity.
• Рак. В новом выпуске Nature опубликовано еще одно исследование, посвященное противораковому действию пироптоза. На этот раз в биоортогональной системе, использующей наночастицы с белком гасдермином, которые высвобождают его только в опухолевых клетках. Оказалось, что запуск пироптоза гасдермином даже в 15% клеток опухоли молочной железы вызвал полную регрессию опухоли. — A bioorthogonal system reveals antitumour immune function of pyroptosis.
• Молекулярка, структурка. Репарацию кросс-сшивок между цепями ДНК и схожих повреждений осуществляет комплекс ID, который состоит из белков FANCI и FANCD2. Мутации этих белков наблюдаются при анемии Фалькони, пациенты с которой предрасположены к раковым заболеваниям. Новое исследование показало, что при столкновении репликативной вилки с кросс-сшивками в ДНК комплекс ID подвергается моноубиквитинированию, то есть на каждый из белков, входящих в его состав, навешивается одна молекула убиквитина. С помощью криоэлектронной микроскопии была получена структура моноубиквитинированного комплекса ID, связанного с ДНК, из которой видно, что он образует кольцо вокруг ДНК, формируя своеобразный скользящий зажим. Более того, оказалось, что моноубиквитинированный ID комплекс перестает быть специфичным к кросс-сшивкам и работает как скользящий зажим, координирующий другие реакции репарации ДНК. — DNA clamp function of the monoubiquitinated Fanconi anaemia ID complex.
• Биоинформатика. В новом выпуске Nature сообщается об открытии новой высокоавтоматизированной платформы для поиска новых препаратов — VirtualFlow. Платформа позволяет использовать самые мощные современные программы для докинга и осуществлять широкомасштабный виртуальный скрининг крупнейшей на данный момент библиотеки лигандов, в которую входят 1,4 миллиарда коммерчески доступных молекул. — An open-source drug discovery platform enables ultra-large virtual screens.

Science #367 (6483) + онлайны: природа кератогиалиновых гранул клеток кожи, механизмы поддержания покоящегося состояния T-клеток и основная причина развития плоскоклеточного рака шеи

• Нейробиология. Новое исследование показало, что в течение нескольких минут после ишемического инсульта в мозг начинает интенсивно поступать спинномозговая жидкость, заполняя пространства вокруг сузившихся сосудов, в результате чего содержание воды в мозге резко повышается и он начинает набухать. — Cerebrospinal fluid influx drives acute ischemic tissue swelling.
• Клеточная биология, физиология. В клетках терминально дифференцированных слоев эпидермиса млекопитающих накапливаются белковые кератогиалиновые гранулы, не окруженные собственной мембраной. Новая работа показала, что кератогиалиновые гранулы в клетках кожи формируются в результате разделения фаз, которое запускает входящий в их состав белок филаггрин. — Liquid-liquid phase separation drives skin barrier formation.
• Структурка. Одним из важнейших элементов долговременной памяти считается прионоподобный белок CREB. Американские ученые выделили гомолог CREB — белок Orb2 — из мозга взрослых дрозофил и с помощью криоэлектронной микроскопии получили его структуру с разрешением 2,6 ангстрема, что позволило им изучить белок на уровне атомов. Оказалось, что Orb2 формирует амилоидные филаменты длиной около 75 нм с трехосевой симметрией. — Cryo-EM structure of a neuronal functional amyloid implicated in memory persistence in Drosophila.
• Структурка. Канадские и британские исследователи получили структуру V-АТФазы, которая участвует в закачке нейромедиаторов в синаптические везикулы, из мозга млекопитающих. С помощью криоэлектронной микроскопии ученые получили атомную модель белка, благодаря которой смогли разобраться с механизмом трансмембранного переноса протонов, осуществляемого этим белком. — Structure of V-ATPase from the mammalian brain.
• Иммунология, молекулярка. До активации T-клетки находятся в покоящемся состоянии, и их преждевременная активация часто приводит к развитию болезненных состояний. По этой причине состояние покоя T-клеток жестко регулируется. В новой работе идентифицированы два важных участника этого процесса — белки BGT1 и BGT2, которые удерживают T-клетки в состоянии покоя за счет дестабилизации мРНК. — mRNA destabilization by BTG1 and BTG2 maintains T cell quiescence.
• Рак. Скрининг, основанный на CRISPR, позволил выявить 15 редко мутирующих генов-супрессоров опухолей, связанных с развитием плоскоклеточного рака шеи. Два из них — ADAM10 и AJUBA — подавляют прогрессию плоскоклеточного рака шеи, активируя сигнальный путь NOTCH. В целом, исследователи показали, что 67% случаев плоскоклеточного рака шеи связаны с инактивацией пути NOTCH. — Rare driver mutations in head and neck squamous cell carcinomas converge on NOTCH signaling.