Nature #551 (7679) + онлайны: способ вырастить здоровый эпидермис, здоровое старение у нематод и влияние антигенов опухоли на ее опасность

• Рак. Спецвыпуск Nature посвящен раку мочевого пузыря, его подтипам, факторам, провоцирующим его развитие, а также прогрессу в борьбе с этой болезнью. К примеру, в последние годы исследователи выяснили, что для здорового мочевого пузыря характерна определенная микрофлора, и, возможно, что поддержание этой микрофлоры поможет бороться с развитием болезней мочевого пузыря. — Nature Outlook: Bladder cancer, Bladder cancer, Unlocking bladder cancer, Therapeutics: Spoilt for choice, Perspective: Bridging the gender gap, Microbiome: A bag of surprises, Theatre: The bladder’s tale, Q&A: Mechele Leon: Take it away, Genetics: A clearer view, Egypt: The flatworm’s revenge, Diagnostics: A flow of information, Bladder cancer: 4 big questions.
• Нейробиология. Ученые разработали миниатюрные силиконовые зонды, с помощью которых можно одновременно записывать активности около 350 близко расположенных нейронов. С помощью таких зондов можно с высокой точностью отслеживать активности определенных регионов мозга свободно передвигающихся мышей. Раньше можно было исследовать одновременно лишь несколько десятков нейронов, или исследовать их с низким разрешением, не позволяющим различать отдельные спайки, или же исследовать только неподвижных животных, что накладывало определенные ограничения на круг изучаемых явлений. — Brain technology: Neurons recorded en masse, Fully integrated silicon probes for high-density recording of neural activity.
• Нейробиология. Особи популяции часто резко различаются по скорости, с которой их настигают возрастные изменения. Исследуя различия таких особей, ученые ищут генетические варианты, связанные с более здоровым старением. Китайским исследователям удалось найти два гена, полиморфизмы которых влияют на скорость появления возрастных нарушений полового поведения у нематод. Один из генов кодирует нейропептидный рецептор, а другой — фактор, выделяемый глиальными клетками и активизирующий передачу сигнала через этот рецептор. — Neurobiology: A genetic cause of age-related decline, Genetic variation in glia—neuron signalling modulates ageing rate.
• Нейробиология. На форму астроцитов влияют взаимодействия адгезионных белков NL1, NL2 и NL3 с нейрексинами — белками пресинаптической мембраны. При отсутствии NL2 нарушается нормальное формирование синапсов — возбуждающих синапсов образуется меньше и работают они хуже, а активность тормозных синапсов, наоборот, усиливается. Получается, что процессы формирования синапсов и структуры нейроглии напрямую влияют друг на друга. — Astrocytic neuroligins control astrocyte morphogenesis and synaptogenesis.
• Нейробиология. В зрительной коре дрозофил обнаружили группы нейронов, специфично реагирующих на приближающиеся объекты — например, нападающих хищников или предметы, в которые насекомое рискует врезаться. — Ultra-selective looming detection from radial motion opponency.
• Структурка. Структурка PLC (peptide-loading complex) — белкового комплекса, встроенного в мембрану эндоплазматической сети и занимающегося загрузкой и редактированием пептидов, презентируемых главным комплексом гистосовместимости MHC-I. Комплекс состоит из семи субъединиц, включающих шапероны, оксидоредуктазу и транспортер. — Structure of the human MHC-I peptide-loading complex.
• Рак. Американские исследователи разработали модель, позволяющую по антигенам опухоли предсказать ее шансы избежать атаки иммунной системы пациента. С помощью этой модели можно оценивать выживаемость пациентов с разными типами рака. — A neoantigen fitness model predicts tumour response to checkpoint blockade immunotherapy.
• Рак, молекулярка. Новое исследование проясняет роль трансаминазы аминокислот с разветвленными боковыми цепями BCAT1 в развитии агрессивности некоторых типов рака. Оказывается, BCAT1 необходима для поддержания гомеостаза α-кетоглутарата, при нарушении которого опухолевые клетки хуже растут и меньше живут. — BCAT1 restricts αKG levels in AML stem cells leading to IDH^mut-like DNA hypermethylation.
• Струтурка. В новой работе представлена структура целого спирального капсида вируса Эболы. Устройство этого капсида особенно интересно исследователям, потому что он используется как основа, на которой идет транскрипция и репликация вируса. — Structure and assembly of the Ebola virus nucleocapsid.
• Молекулярка. У клеток человека описали механизм, позволяющий им обнаруживать алкилирование ДНК. Оказалось, что комплексы репарации алкилированной ДНК ASCC под действием алкилирующих агентов собираются в фокусы, располагающиеся в местах скопления алкилированных нуклеотидов. Для образования этих фокусов нужно полиубиквитинилирование субъединицы ASCC2 по позиции K63. Для такой модификации необходима определенная E3 убиквитин-лигаза, а также белок RNF113A. — A ubiquitin-dependent signalling axis specific for ALKBH-mediated DNA dealkylation repair.
• Рак, иммунология. У неалкогольной жировой болезни печени обнаружили еще один недостаток — развивающееся при ней хроническое воспаление и фиброз способствуют накоплению в печени резидентных клеток, нарабатывающих иммуноглобулины A, а также PD-L1 и интерлейкин-10. Эти клетки провоцируют развитие гепатоклеточной карциномы, подавляя активность цитотоксичных T-клеток. Подавив накопление в печени клеток, нарабатывающих иммуноглобулины А, можно и помешать развитию новых опухолей гепатоклеточной карциномы, и заставить регрессировать уже присутствующие. — Inflammation-induced IgA⁺ cells dismantle anti-liver cancer immunity.
• Генетика. Биоинформатики изучили 180 геномов европейцев неолита и медного века, живших от 8000 до 4200 лет назад, причем 130 из геномов опубликованы впервые. Носители древних геномов жили в трех регионах Европы — на территориях современных Венгрии, Германии и Испании. Исследование показало, что геномы древних жителей этих трех областей содержат разные доли примесей геномов древних охотников-собирателей. Основную долю для всех трех регионов составляли вклады геномов древних жителей Анатолии, от которых, как уже было известно, произошли неолитические европейские фермеры. — Parallel palaeogenomic transects reveal complex genetic history of early European farmers.
• Рак, иммунология. Меньше 7% пациентов с аденокарциномой протоков поджелудочной железы живут дольше пяти лет. Исследование пациентов, которым удалось прожить с этой болезнью дольшее время, показало, что их объединяет, во-первых, большое число неоантигенов опухолей, а во-вторых, большое число CD8⁺ T-клеток. Особенно полезны для борьбы с опухолями были некоторые сильно иммуногенные антигены, а также неоантигены, произошедшие из белка MUC16. — Identification of unique neoantigen qualities in long-term survivors of pancreatic cancer.
• Генетика, клеточная биология. Секвенирование транскриптомов 50 тысяч единичных клеток эпителия кишечника мыши показало, что эти клетки можно разделить на множество разнообразных популяций. Представленность этих популяций меняется в ответ на бактериальную или гельминтную инфекцию. — A single-cell survey of the small intestinal epithelium.
• Биоинженерия. Буллезный эпидермолиз — болезнь, при которой на коже и слизистых постоянно образуются пузыри и раны. Буллезный эпидермолиз развивается из-за мутаций в гене, кодирующем компонент базальной мембраны — белок ламинин-332. Эту болезнь удалось вылечить у семилетнего ребенка, благодаря генетической модификации его собственных кератиноцитов. Модифицированные кератиноциты нарастили в культуре, и из них удалось регенерировать для ребенка здоровый эпидермис. — Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells. биомолекула: Помочь тем, кого нельзя обнять.
• Структурка. АТФазы Т-типа — транспортеры, которые переносят сквозь мембрану катионы, используя энергию АТФ. С помощью метода FRET исследователи проследили за изменениями конформации кальциевой АТФазы бактерий Listeria monocytogenes, происходящими во время работы этого фермента. — Dynamics of P-type ATPase transport revealed by single-molecule FRET.

Science #358 (6364) + онлайны: влияние метионина на продолжительность жизни, замедление репликации при высоком риске мутаций и хеширование в мозге плодовой мушки

• Молекулярка. Исследователи из Дании описали механизм, снижающий скорость движения репликативных вилок в ответ на изменение активности путей синтеза дезоксинуклеотидов, а также повышение концентрации активных форм кислорода. С репликативной вилкой связан ускоритель ее движения TIMELESS, а с TIMELESS, в свою очередь, связан олигомерный сенсор активных форм кислорода PRDX2. Изменение активности рибонуклеотид редуктазы повышает содержание активных форм кислорода, из-за чего PRDX2 распадается на субъединицы, а TIMELESS отделяется от реплисомы. Такой механизм замедления репликации важен для ситуаций, когда повышен риск появления новых мутаций. — The need to regulate replication fork speed, Redox-sensitive alteration of replisome architecture safeguards genome integrity.
• Генетика. Исследовав 1070 изолятов холеры, взятых на территории 45 африканских стран на протяжении 49 лет, ученые пришли к выводу, что последняя африканская эпидемия произошла по вине единственной линии вибрионов. Последние пять новых поступлений патогенов произошли со стороны Азии, но они представляли собой подгруппы все той же линии, хотя и отличавшиеся множественной лекарственной устойчивостью. — Genomic history of the seventh pandemic of cholera in Africa.
• Генетика. А вот аналогичное исследование холеры в Латинской Америке, сделанное на базе образцов за сорокалетний период, показало другую картину — там можно выделить как минимум семь линий вибриона, причем специфичных для этого континента. Токсины и динамика передачи вибрионов Африки и Латинской Америки существенно различаются. — Integrated view of Vibrio cholerae in the Americas.
• Нейробиология, информатика. Американские исследователи использовали знания об обработке запахов в мозге плодовой мушки для разработки хеш-функции, выдающей похожие коды в ответ на похожие входные данные (Locality-sensitive hashing). Несколько популяций нейронов мозга мушки в ответ на запах преобразуют сигнал таким образом, чтобы запах связывался с активацией небольшого числа нейронов определенного типа. Похожие запахи при этом приводят к активации похожих наборов нейронов (что полезно для мушки, чтобы она реагировала на похожие запахи сходным образом), что и вдохновило ученых сделать хеш-функцию с подобным принципом работы. — A neural algorithm for a fundamental computing problem.
• Молекулярка. Ограничение метионина в рационе показало хорошие результаты в экспериментах на нескольких видах животных — они становились здоровее и жили дольше. В новой работе описывается механизм, через который метионин может влиять на продолжительность жизни. Белок SAMTOR, обнаруженный авторами работы, подавляет активность пути mTORC1, но только если ему не мешает S-аденозилметионин. Содержание последнего в клетке непосредственно зависит от концентрации метионина. mTORC1, по результатам многих исследований, считается важным регулятором продолжительности жизни организма. — SAMTOR is an S-adenosylmethionine sensor for the mTORC1 pathway.