Nature #599 (7883) + онлайны: сколько едят киты, влияние холода на цветение и ГАМКергические B-лимфоциты

• Экология. Представители парвотряда усатые киты (Mysticeti) обладают специальным приспособлением для процеживания воды — китовым усом. Очевидно, что масса пищи, которую ежедневно потребляет такое крупное животное, огромна, однако ее точная оценка оказалась довольно сложной задачей. Коллектив ученых из США, Дании и Южной Африки оценили, сколько пищи в день потребляют семь представителей усатых китов в Тихом, Атлантическом и Южном океанах с помощью акустических измерений и отслеживания локации животных. Результаты показали, что, в зависимости от экосистемы, реальная масса потребляемой китами пищи по меньшей мере в три раза больше, чем было принято считать. В одном только Южном океане усатые киты за год потрябляют 430 млн тонн криля, что в два раза превышает общую биомассу криля на данный момент! — Baleen whale prey consumption based on high-resolution foraging measurements.
• Нейробиология. Залог принятия правильного решения — подавление действий, которые могут привести к неблагоприятному исходу. Ученые из Гарвардской медицинской школы показали, что в этом процессе важную роль играют нейроны непрямой проекции полосатых тел в базальных ганглиях, которые воздействуют на верхнее двухолмие в среднем мозге. — Striatal indirect pathway mediates exploration via collicular competition.
• Физиология. Аппетит, потребление пищи и энергозатраты подконтрольны центральной меланокортиновой системе, важнейшую роль в работе которой играет рецептор меланокортина M4R. Однако, как показало недавнее исследование, другой меланокортиновый рецептор, M3R, вовлечен в регуляцию таких энергозатратных процессов, как рост тела и половое созревание. Примечательно, что у людей, несущих только одну активную аллель гена M3R, половое созревание наступает позднее, чем обычно. Особенно активно этот ген экспрессируется в нейронах гипоталамуса, контролирующих размножение и рост. — MC3R links nutritional state to childhood growth and the timing of puberty, «Биомолекула»: «Половая жизнь хроматина».
• Физиология растений. Температура окружающей среды оказывает огромное влияние на регуляцию размножения растений. У арабидопсиса холод вызывает эпигенетический сайленсинг гена, кодирующий транскрипционный фактор FLOWERING LOCUS C (FLC), необходимый для цветения. Как показали британские ученые, эпигенетический сайленсинг этого гена достигается посредством удаления от локуса FLC молекул белка FRIGIDA (FRI), который участвует в его активации. Под действием холода FRI формирует конденсаты в клеточном ядре. — Cold-induced Arabidopsis FRIGIDA nuclear condensates for FLC repression, «Биомолекула»: «Модельные организмы: арабидопсис».
• Экология. Азотфиксирующие бактерии часто вступают в симбиотические отношения с растениями, однако до недавних пор не было известно ни одного случая симбиоза бактерии-азотфиксатора с морскими растениями, которые вторично перешли к обитанию в водной среде вместо суши. Немецкие ученые описали любопытнейший пример симбиоза такого рода между азотфиксирующей бактерией Candidatus Celerinatantimonas neptuna и морским растением посидонией океанской (Posidonia oceanica). Бактерия живет в корнях своего морского хозяина и снабжает его аммонием и аминокислотами, а взамен получает углеводы. — Terrestrial-type nitrogen-fixing symbiosis between seagrass and a marine bacterium, «Биомолекула»: «Одиссея азота».
• Молекулярка, иммунология. Японские ученые установили, что активированные B-клетки и плазматические клетки выделяют гамма-аминомасляную кислоту, ГАМК (да-да, тот самый «успокаивающий» нейромедиатор), которая, воздействуя на моноциты, стимулирует их дифференцировку в противоспалительные макрофаги. Эти макрофаги секретируют интерлейкин 10 и подавляют работу цитотоксических CD8⁺ T-клеток. Подавление секреции ГАМК B-клетками стимулирует противоопухолевый иммунитет. — B cell-derived GABA elicits IL-10+ macrophages to limit anti-tumour immunity, «Биомолекула»: «Спокоен как GABA».
• Нейробиология. Утрата функциональных комплексов I в дыхательной цепи является характерной чертой дофаминергических нейронов черной субстанции при болезни Альцгеймера. Но является ли утрата работоспособных комплексов I в митохондриях причиной или следствием плачевного состояния нейронов? Как показало новое исследование, отсутствие функционального комплекса I дыхательной цепи, хотя и не приводит к гибели нейронов, вызывает у них некое подобие эффекта Варбурга, а главное — утрату дофаминергического фенотипа. Таким образом, в отсутствие комплекса I развивается прогрессирующее паркинсоноподобное состояние со всеми двигательными нарушениями, хотя и не сопровождается гибелью нейронов. — Disruption of mitochondrial complex I induces progressive parkinsonism, «Биомолекула»: «Болезнь Паркинсона: что изучать? как изучать?», «Лечение болезни Паркинсона нейротрофическими факторами: есть ли свет в конце туннеля?», «Болезнь Альцгеймера: ген, от которого я без ума».
• Рак. Одним из способов изоляции опухоли от иммунной системы организма является создание вокруг нее плотного «чехла» из внеклеточного матрикса. Новое исследование американских и испанских ученых показало, что рецептор коллагена DDR1, обладающий тирозинкиназной активностью, участвует в создании этого чехла, обеспечивая укладку волокон коллагена. На мышиной модели тройного отрицательного рака молочной железы было показано, что в отсутствие гена Ddr1 в опухоль проникают T-клетки, подавляющие ее рост. — Tumour DDR1 promotes collagen fibre alignment to instigate immune exclusion, «Биомолекула»: «Кто рубит коллагеновый лес».

Science #374 (6568) + онлайны: структура поликетидсинтазы, зачатки нервной системы у губок и клональное преимущество гемопоэтических клеток

• Структурка. Бактерии из группы актиномицет продуцируют множество биологически активных молекул, в том числе поликетидные антибиотики. За их синтез отвечает фермент поликетидсинтаза, осуществляющая присоединение коротких углеродных фрагментов к закрепленной на ферменте синтезированной части антибиотика. В новой работе с помощью криоэлектронной микроскопии разрешена структура одного из модулей поликетидсинтазы. Полученные данные позволяют глубже понять механизм туннелирования субстрата между модулями поликетидсинтазы. — Mapping the catalytic conformations of an assembly-line polyketide synthase module.
• Нейробиология. Израильские исследователи предложили новый метод для изучения архитектуры белого вещества головного мозга и организации глиальных клеток, окружающих аксоны нейронов, во всем мозге. Метод включает стандартную технику окрашивания нервной ткани по Нисслю и структурный тензорный анализ. — The glial framework reveals white matter fiber architecture in human and primate brains, «Биомолекула»: «Окрасивший нейроны».
• Рак. Стволовые клетки в быстро обновляющихся тканях могут приобретать мутации, дающие несущим их клонам преимущество перед другими клетками. В перспективе такие клоны могут стать злокачественными. В новой работе на примере гемопоэтических стволовых клеток было показано, что наиболее приспособленными оказываются клоны, несущие мутации, благодаря которым они постоянно экспрессируют противовоспалительные факторы. — Resistance to inflammation underlies enhanced fitness in clonal hematopoiesis, «Биомолекула»: «Ствол и ветки: стволовые клетки».
• Молекулярка. Американские ученые описали новый бактерицидный пептид SPRR2A, который выделяется кишечными бактериями и действует на грамотрицательных бактерий. Филогенетически этот пептид далек от всех ранее описанных антимикробных пептидов. Интересно, что продукция SPRR2A увеличивается, если в кишечнике присутствуют паразитические гельминты. При гельминтных инвазиях в кишечнике повышается уровень интерлейкина 4 и интерлейкина 13, которые стимулируют продукцию SPRR2A. Авторы работы заключили, что SPRR2A сдерживает захват бактериями участков кишечника, поврежденных гельминтами. — Small proline-rich protein 2A is a gut bactericidal protein deployed during helminth infection, «Биомолекула»: «Антимикробные пептиды — возможная альтернатива традиционным антибиотикам», «Новые функции кишечной микрофлоры».
• Нейробиология. Развитие головного мозга сопровождается образованием множества избыточных синапсов, которые впоследствии разрушаются. Каким образом нейроны определяют, какие контакты им следует оставить, а какие устранить? Авторы новой работы показали, что в ходе развития ГАМКергические синапсы разрушаются, если постсинаптические нейроны не имеют функциональных рецепторов аденозина или если уровень аденозина в синаптической щели слишком мал. Рецепторы аденозина выступают в роли детекторов реально активных синапсов, которые нужно сохранить. — Convergence of adenosine and GABA signaling for synapse stabilization during development, «Биомолекула»: «В полном объеме: синаптические везикулы в трехмерной модели синапса», «Молекулярная модель синаптической везикулы».
• Зоология, эволюционная биология. Немецкие ученые изучили клеточный состав пресноводной губки Spongilla lacustris и показали, что клетки небольших пищеварительных полостей экспрессируют гены, задействованные в передаче сигналов через синапсы. Кроме того, небольшие мультиполярные клетки, образующие множество контактов с соседними клетками, обладают секреторным аппаратом, близким к таковому у пресинаптических нейронов. В то же время хоаноциты, создающие ток воды и осуществляющие пищеварительные функции, имеют рецепторный аппарат, сближающий их с постсинаптическими нейронами. Возможно, нервная система появилась в ходе эволюции как механизм, координирующий работу клеток, участвующих в пищеварении. — Profiling cellular diversity in sponges informs animal cell type and nervous system evolution.