https://www.thermofisher.com/ru/ru/home/products-and-services/promotions/30-years-discovery-russia-promo.html?cid=PJT4417-WE42944-Biomolecula-Russia-30yearsinRussiaBanner-December
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

SciNat за ноябрь 2019 #5: плюсы безлактозной диеты, споры вокруг CRISPR и структурные выводы

SciNat за ноябрь 2019 #5: плюсы безлактозной диеты, споры вокруг CRISPR и структурные выводы

  • 448
  • 0,4
  • 0
  • 1
Добавить в избранное print
Дайджест

На обложке нового выпуска Nature — модель тау-белка, который накапливается в нейронах. Тау-белок и бета-амилоид вызывают болезнь Альцгеймера. Ученые обнаружили, что NLRP3-инфламмасома способствует агрегации тау-белков и формированию тау-клубков. — NLRP3 inflammasome activation drives tau pathology.

Из последнего ноябрьского дайджеста мы узнаем о том, как правильно применять стволовые клетки при трансплантации, почему расширяется теплый океанический бассейн и где находится баланс между удовлетворением потребностей и избеганием опасностей. В качестве бонуса — заглянем внутрь мозга, организуем бактериальные хромосомы и попробуем предсказать будущее геномного редактирования с помощью CRISPR.

Nature #575 (7784) + онлайны: убиваем раковые клетки железом, лечим от малярии и собираем/разбираем нуклеосомы

  • Молекулярка, таргетная терапия. Ученые из Германии обнаружили новую мишень, которая может помочь в противораковой терапии. Белок FSP1 блокирует ферроптоз раковых клеток. Ферроптоз — тип программируемой некротической смерти клеток, при которой повреждаются фосфолипиды. Если научиться нацеливать лекарственные препараты на мишень FSP1, раковые клетки будут погибать от ферроптоза. — FSP1 is a glutathione-independent ferroptosis suppressor, A powerful cell-protection system prevents cell death by ferroptosis. «Биомолекула»: «Апоптоз, или Путь самурая».
  • Экология, климат. Воздух в тропиках колеблется и циркулирует со строгими периодами 30–60 дней. Это явление называется осцилляцией Маддена—Джулиана (Madden—Julian Oscillation, MJO). От MJO зависят многие климатические явления: колебание Эль-Ниньо, тропические циклоны и муссоны, погода в Африке, Америке, Австралии и Европе. Климатологи из Индии обнаружили, что MJO изменилась за период с 1981 по 2018 годы. Время прохождения MJO в Индийском океане сократилось на 3–4 дня и увеличилось над Индо-Тихоокеанскими просторами на 5–6 дней. Ученые связывают эти изменения с расширением теплого Индо-Тихоокеанского бассейна, площадь которого увеличилась почти в два раза. — Twofold expansion of the Indo-Pacific warm pool warps the MJO life cycle.
  • Клеточная биология, биохимия. Ученые идентифицировали два метаболита желчных кислот, которые контролируют дифференцировку Т-лимфоцитов млекопитающих. Любопытно, что ранее обнаруженные метаболиты способны влиять на Т-клетки только под контролем ЦНС. В отличие от них, новые метаболиты влияют на иммунный ответ организма без посредников. — Bile acid metabolites control TH17 and Treg cell differentiation. «Биомолекула»: «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы».
  • Молекулярка, стволовые клетки. Применение стволовых клеток в трансплантации ограничено из-за того, что их сложно культивировать — клетки плохо самообновляются. Важный регулятор обновления стволовых клеток — белок MLLT3. Этот белок в больших количествах присутствует в организме на эмбриональной, неонатальной стадиях и во взрослом состоянии. Истощение MLLT3 угнетает стволовые клетки в культуре, из-за чего трансплантированные ткани не приживаются. Сверхэкспрессия гена MLLT3 защищает транскрипционную программу культивируемых стволовых клеток. — MLLT3 governs human haematopoietic stem-cell self-renewal and engraftment. «Биомолекула»: «Ствол и ветки: стволовые клетки».
  • Структурка. Лекарство хлорохин в течение десятилетий применяли для лечения малярии. За это время возбудитель малярии Plasmodium falciparum успел приспособиться к препарату, что усложнило борьбу с болезнью. Резистентность к хлорохину связана с точечными мутациями транспортера PfCRT, из-за чего лекарство не может подействовать на паразита. Ученые из США расшифровали структуру изоформ PfCRT устойчивых плазмодиев. Новые данные помогут понять причины неудач противомалярийного лечения. — Structure and drug resistance of the Plasmodium falciparum transporter PfCRT. «Биомолекула»: «Малярия. 15 фактов о болотной лихорадке», «Малярия. “Болотная лихорадка” тогда и сейчас».
  • Структурка. Гистоновый шаперон FACT (FAcilitates Chromatin Transcription) способствует сборке и разборке нуклеосом во время транскрипции генов. В чем причина такого противоположного действия? Для того чтобы разобраться с этим, ученые проанализировали структуру человеческого FACT с помощью криоэлектронной микроскопии. Выяснилось, что FACT поддерживает целостность хроматина во время прохождения полимеразы: облегчает удаление димера H2AH2B, стабилизирует промежуточные состояния и способствует повторной сборке нуклеосом. — FACT caught in the act of manipulating the nucleosome. «Биомолекула»: «Это FACT».
  • Наука и общество. Российское сообщество генетиков, клиницистов и биоэтиков пытается достичь согласия в вопросе редактирования генома человека. Обсуждение началось после июльской истории с заявлением Дениса Ребрикова об эксперименте с CRISPR/Cas-редактированием ДНК эмбрионов. Российские ученые считают, что подобные опыты преждевременны, а технология требует доработки. — Russia’s stance on human genome editing. «Биомолекула»: «Изменение генома и... мировой науки?», «Просто о сложном: CRISPR/ Cas».

Science #366 (6469) + онлайны: контролируем страх, сокращаем лактозу и перемещаем хромосомы

Анатомия мозга

Рисунок 1. Анатомия мозга. Кора больших полушарий — очень плотная структура. Из-за сложных переплетений нервных отростков трудно реконструировать нейронные связи. Немецким ученым удалось «распутать» связи между нейронами и реконструировать структуру коры головного мозга мыши с помощью автоматизированной визуализации. — Dense connectomic reconstruction in layer 4 of the somatosensory cortex.

  • Нейробиология. Скопления нейронов в области срединного шва продолговатого мозга помогают соблюдать баланс между удовлетворением потребностей и избеганием опасностей. Важный регулятор этих нейронов — нейромедиатор серотонин, «гормон хорошего настроения». Команда ученых из Венгрии показала, что нейроны срединного шва играют жизненно важную роль в регуляции негативных эмоциональных состояний — например, помогают бороться со страхом. — Median raphe controls acquisition of negative experience in the mouse, Regulation of negative emotional behavior. «Биомолекула»: «Серотониновые сети».
  • Молекулярная генетика. Бактериальные хромосомы способны к самоорганизации. Это возможно благодаря семейству белков ParB, которые гидролизуют ЦТФ в клетках бактерий. В результате высвобождается энергия, необходимая для перестроек ДНК. Раньше считалось, что энергетический процесс в бактериальных клетках возможен только при участии АТФ. — Self-organization of parS centromeres by the ParB CTP hydrolase, An unexpected cofactor.
  • Иммунотерапия. Для лечения некоторых злокачественных новообразований используют гемопоэтические клетки. При этом у пациентов всегда остается риск развития отторжения — реакции «трансплантат против хозяина». Международная команда ученых проанализировала данные о состоянии 1300 пациентов, которых лечили с помощью гемопоэтической трансплантации. Высокая частота смертности от несовместимости с трансплантатом была связана с большим количеством бактерий Enterococcus в желудочно-кишечном тракте. Рост популяции энтерококков зависит от концентрации лактозы. При истощении уровня лактозы — например, при безлактозной диете, — бактериям нечем питаться, и они погибают, тем самым снижая риск посттрансплантационных последствий. — Lactose drives Enterococcus expansion to promote graft-versus-host disease, Immunostimulatory gut bacteria. «Биомолекула»: «Кем быть? Как гемопоэтическая стволовая клетка выбирает профессию».
  • Нейробиология. Энхансеры — участки ДНК, которые регулируют экспрессию генов. Некоторые заболевания головного мозга показывают взаимосвязь с энхансерами. Ученые из СШИ и Нидерландов проанализировали разные варианты энхансеров транскрипции для того, чтобы найти возможную связь с развитием психических расстройств. В результате удалось создать нейронную карту, которая показывает сеть генов микроглии, ответственных за возникновение болезни Альцгеймера. — Brain cell type–specific enhancer–promoter interactome maps and disease-risk association.
  • Генная терапия. Один из инструментов молекулярных генетиков — аденоассоциированный вирус (AAV). Для того чтобы лучше понять строение капсидов AAV, ученые проанализировали все варианты однокодонных замен, вставок и делеций в генах капсидных белков. В ходе исследования получилось создать целевую библиотеку капсидов, важных для доставки вирусов in vivo. — Comprehensive AAV capsid fitness landscape reveals a viral gene and enables machine-guided design. «Биомолекула»: «Сводка с генотерапевтических фронтов. Новая стратегия нейтрализации гемофилии».
  • Структурка. Белки клеточной мембраны могут принимать самые разные конформации, складываясь особым образом. Наблюдать за их структурой внутри билипидного слоя с помощью классических способов визуализации довольно сложно. Ученые из Южной Кореи предложили новый способ одномолекулярной силовой микроскопии, которая помогает наблюдать за укладкой белков в мембране. — Watching helical membrane proteins fold reveals a common N-to-C-terminal folding pathway. «Биомолекула»: «Появление и эволюция клеточной мембраны».
  • Структурка. Когезин — это АТФ-азный белковый комплекс, связанный с хромосомой. В клетках когезин поддерживает перемещения хромосом — например, при разделении хроматид в процессе митоза. Новая статья Science рассказывает о доказательствах того, как именно это удается. Выяснилось, что когезин уплотняет участки ДНК за счет связывания петель хроматина. Это открытие обнаруживает новую молекулярную машину, регулируемую АТФ, с помощью которой можно управлять перестройками ДНК. — Human cohesin compacts DNA by loop extrusion.

Комментарии