Nature #539 (7627) + онлайны: мутации, влияющие на сон, происхождение полосок на шкурках животных, польза от пониженного кислорода

• Микробиология. Бактерии группы Enterobacteriaceae в норме составляют около 1% микрофлоры кишечника человека. При воспалительных заболеваниях их число растет, и развивается дисбиоз. Справиться с этим состоянием помогают пробиотические бактерии Escherichia coli Nissle 1917, выделяющие микроцины. Эти пептиды подавляют рост патогенных энтеробактерий. — Microcins mediate competition among Enterobacteriaceae in the inflamed gut.
• Вирусология. Исследования на мышах показали, что вирус Зика не только нарушает развитие плода у беременных самок, но еще и влияет на функцию половой системы самцов. У зараженных самцов снижается выработка тестостерона и половых клеток. — Zika virus infection damages the testes in mice.
• Клеточная биология. Динамины — ГТФазы, работы которых важна для отделения везикул от мембран. Деление митохондрий — более сложный процесс, и для него необходимы динамины двух разных типов. — Multiple dynamin family members collaborate to drive mitochondrial division.
• Клеточная биология, физиология. Сердце даже взрослых млекопитающих способно к регенерации, и этому процессу, как выяснилось, помогает недостаток кислорода. Для этого нужно каждый день снижать содержание кислорода в воздухе, и так довести его до 7%, и затем выдерживать животных в таких условиях две недели. Недостаток кислорода после пережитого инфаркта помог сердцу мышей лучше восстановить структуру и функции. Ученые связывают этот эффект с уменьшением окислительных повреждений ДНК. — Hypoxia induces heart regeneration in adult mice.
• Клеточная биология. Для масштабных эпигенетических перестроек, которые часто происходят при раке, нужен субстрат. В частности, для прогресса рака, который развивается при нарушении работы опухолевого супрессора LKB1, нужно, чтобы клетка производила в больших количествах материал для метильных меток. — LKB1 loss links serine metabolism to DNA methylation and tumorigenesis.
• Генетика, нейробиология. Феромоны аскарозиды сигнализируют нематодам Caenorhabditis elegans о присуствии других особей того же вида и подавляют исследовательское поведение. Нематоды отличаются по чувствительности к одному из аскарозидов, и баланс численности нематод двух групп помогает популяции поддерживать оптимальную стратегию поиска еды, в зависимости от плотности. — Balancing selection shapes density-dependent foraging behaviour.
• Генетика, нейробиология. С помощью случайного мутагенеза ученые обнаружили две мутации, влияющие на сон у мышей. Мутация в гене киназы Sik3 увеличивает потребность животного в сне. Депривация сна влияет на распределение фосфорных меток на молекулах этой киназы, указывая на ее возможную роль в регуляции длительности сна, необходимой для поддержания гомеостаза. А мутация в гене натриевого канала NALCN уменьшает время быстрого сна. Ее эффект, вероятно, связан с повышением возбудимости нейронов, подавляющих быстрый сон. — Neuroscience: Sleepy and dreamless mutant mice, Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice.
• Антропология. Большую часть территории Австралии составляют неблагоприятные для жизни аридные зоны. Тем не менее, согласно новым находкам археологов, древние люди освоились там вскоре после того, как попали в Австралию — буквально за несколько тысяч лет. — Cultural innovation and megafauna interaction in the early settlement of arid Australia.
• Генетика, рак. Анализ транскриптомов нескольких тысяч единичных клеток олигодендроглиом выявил историю развития этих опухолей у нескольких пациентов и отдельные популяции клеток, отличающиеся по дифференцированности и активности делений. — Single-cell RNA-seq supports a developmental hierarchy in human oligodendroglioma.
• Клеточная биология, иммунология. Жирная пища провоцирует развитие устойчивости к инсулину через хроническое воспаление. Все эти явления связаны между собой сложным образом — синтаза жирных кислот макрофагов чувствительна к содержанию жиров в пище и влияет на состав мембран этих клеток. В результате макрофаги начинают посылать сигналы, провоцирующие развитие воспаления. — Fatty acid synthesis configures the plasma membrane for inflammation in diabetes.
• Биология развития. Разноцветные полоски на шкурке африканской полосатой мыши возникают из-за различий в скорости созревания меланоцитов. — Developmental mechanisms of stripe patterns in rodents.

Science #354 (6312) + онлайны: боль, регенерация позвоночника и влияние курения на ДНК

• Боль. Спецвыпуск Science посвящен боли. Статьи рассказывают о том, что хроническое употребление опиоидов делает людей более чувствительными к боли, о том, какие клетки, помимо нейронов, участвуют в регуляции боли и о применении марихуаны как болеутоляющего. — The future of pain research, Pot and pain, Primed for pain, Pain regulation by non-neuronal cells and inflammation, Neural circuits for pain: Recent advances and current views, Deconstructing the sensation of pain: The influence of cognitive processes on pain perception, Exploring pain pathophysiology in patients.
• Наука и общество, методика. Рассказ журналиста, попробовавшего поработать с CRISPR (под руководством опытного исследователя). — A reporter does CRISPR.
• Нейробиология. При травмах спинного мозга клетки глии размножаются, делятся и дифференцируются, чтобы сформировать перетяжку, помогающую регенерации. Этот процесс идет намного эффективнее у рыб и тритонов, чем у млекопитающих. Чтобы понять, в чем причина успешной регенерации рассеченного спинного мозга у низших позвоночных, ученые на молекулярном уровне исследовали этот процесс у рыбок Danio rerio. — Building bridges to regenerate axons, Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish.
• Генетика, рак. Курение повышает риск развития как минимум 17 видов рака. Чтобы выяснить, как курение влияет на состояние ДНК, ученые исследовали несколько тысяч геномов этих 17 типов раковых клеток. В их ДНК обнаружились общие следы — например, мутации возникшие в результате активности дезаминаз цитидина APOBEC. В тех тканях, что непосредственно взаимодействуют с дымом, были наиболее заметны ошибки в репликации ДНК, вызванные канцерогенами. — How tobacco smoke changes the (epi)genome, Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer. См. также: Не хотим никотин, или кратко и ёмко о курении, Курить — Y-хромосоме вредить.
• Биоинженерия, микробиология. 81% кукурузы и 84% хлопка, которые выращивают в Америке — это генетически модифицированные растения, синтезирующие инсектициды. В эти растения были введены гены белковых инсектицидов бактерий Bacillus thuringiensis. Эти вещества были очень эффективны в борьбе с вредителями, но к ним развивается устойчивость. К счастью, у других бактерий, Pseudomonas chlororaphis, нашлись другие подходящие инсектициды, и растения, вырабатывающие эти вещества, хорошо защищены даже от насекомых, устойчивых к старым препаратам. — Tips for battling billion-dollar beetles, A selective insecticidal protein from Pseudomonas for controlling corn rootworms.
• Молекулярка, физиология растений. Чтобы понять, как Arabidopsis thaliana приспосабливается к засухе, ученые исследовали связывание с хроматином 21 транскрипционного фактора. — A transcription factor hierarchy defines an environmental stress response network.
• Молекулярка. Эффект мутации зависит от контекста. С помощью анализа литературы и данных полногеномного секвенирования ученые решили собрать как можно больше данных о подавлении эффектов мутаций у дрожжей. — Exploring genetic suppression interactions on a global scale.