Nature #537 (7622) + онлайны: убийства в мире зверей и людей, жир для стволовых клеток рака, взаимосвязь сна и жажды

• Эволюция, поведение. Каждый пятый сурикат и каждая восьмая шиншилла погибают от зубов своих собратьев! Человек по сравнению с ними очень даже мирный: у нас убийства составляют в среднем 2% причин смерти. Homo sapiens незлобивые по сравнению с другими приматами (например, павианы убивают друг друга так же часто, как и шиншиллы), но если рассматривать всех млекопитающих, то мы всё равно агрессивные: в среднем у зверей убийства служат причиной смерти всего в 0,3% случаев. — The phylogenetic roots of human lethal violence, Animal behaviour: Lethal violence deep in the human lineage.
• Иммунология. Лимфоидные клетки врождённого иммунитета (innate lymphoid cells, ILC) похожи на Т-лимфоциты, но не имеют антиген-специфических рецепторов. Секвенирование РНК отдельных клеток помогло выявить предшественниц ILC и процессы, благодаря которым лимфоидные клетки созревают. — Single-cell RNA-seq identifies a PD-1^hi ILC progenitor and defines its developmental pathway.
• Нейробиология. Нейротрофический фактор мозга (BDNF), а также его рецептор TrkB играют, как считается, важную роль в поддержании долговременной потенциации в нейронах. Ну а долговременная потенциация — это аналог обучения на уровне отдельных клеток. Правда, где именно в клетках и в какой момент долговременной потенциации работает этот фактор, не было понятно. Теперь мы узнали, что BDNF и TrkB запускают долговременную потенциацию, когда активируются в дендритных шипиках нейронов гиппокампа. — Autocrine BDNF—TrkB signalling within a single dendritic spine, Rho GTPase complementation underlies BDNF-dependent homo- and heterosynaptic plasticity.
• Геномика, рак. Мутации в гене KRAS нередко находят в клетках раковых опухолей. Анализ множества геномов клеток 106 линий немелкоклеточного рака лёгких показал, какие интерферирующие РНК помогают выживать клеткам с мутациями в гене KRAS. Это позволило выявить слабое место таких раковых клеток, на которое впоследствии можно будет воздействовать различными препаратами (только их надо сначала разработать). — XPO1-dependent nuclear export is a druggable vulnerability in KRAS-mutant lung cancer.
• Биохимия, рак. Ещё один способ избавиться от рака — уничтожить стволовые клетки, обеспечивающие развитие опухолей. Правда, это очень сложно сделать: они почти не реагируют на цитотоксические препараты. Зато, как выяснилось, «раковые стволовые клетки» сильно зависят от расщепления липидов — липолиза — и получают энергию практически только за счёт него (по крайней мере у дрозофил). То есть, если заблокировать путь липолиза, такие клетки погибнут. — The lipolysis pathway sustains normal and transformed stem cells in adult Drosophila.
• Микробиология, молекулярка. У бактерии Clostridium difficile есть токсин B, который и вызывает тяжёлое заболевание кишечника — псевдомембранозный колит. Система CRISPR-Cas помогла определить, что рецептором к этому токсину служат белки из семейства Frizzled. Они находятся на поверхности клеток эпителия толстого кишечника. — Frizzled proteins are colonic epithelial receptors for C. difficile toxin B.
• Геномика, медицина. Как вес ребёнка при рождении влияет на его дальнейшую судьбу? Может быть, он служит фактором риска каких-то заболеваний? Если да, то каких? Полногеномный анализ ассоциаций показал, что для болезней важен не сам вес при рождении, а гены, которые его предопределяют. Это верно для диабета и заболеваний сердца. — Genome-wide associations for birth weight and correlations with adult disease.
• Структурка. Рентгеновский лазер помог уточнить структуру кристаллов BinAB — популярного средства для уничтожения личинок насекомых. — De novo phasing with X-ray laser reveals mosquito larvicide BinAB structure.
• Структурка, методы. Гамма-лучи и магнитный резонанс можно совместно использовать для спектроскопии. Новый способ, по словам разработчиков, комбинирует в себе плюсы обоих методик и имеет прекрасное пространственное разрешение. — A method for imaging and spectroscopy using γ-rays and magnetic resonance.
• Нейробиология, физиология. Желанием пить управляет не только «центр жажды» в гипоталамусе, но и наши «внутренние часы», обеспечивающие смену сна и бодрствования. Доказательство: мыши перед сном больше хотят пить, пусть даже особой физиологической жажды они в этот момент не испытывают. — Clock-driven vasopressin neurotransmission mediates anticipatory thirst prior to sleep, Physiology: Forecast for water balance.
• Нейробиология, генетика. Сигналы от различных органов чувств попадают в промежуточный мозг, а именно в таламус. Таламус поделен на ядра, и среди них выделяют ядра высшего и низшего порядка. И хотя каждое ядро получает информацию от «своего» органа чувств, в нейронах разных частей таламуса работают примерно одни и те же гены. Если заблокировать сенсорный вход в одно из ядер низшего порядка, «вышестоящее» ядро соответствующим образом изменит набор работающих генов и свои связи с другими ядрами, чтобы оптимизировать передачу информации. — A cross-modal genetic framework for the development and plasticity of sensory pathways.
• Молекулярка. CRISPR-Cas может находить и «редактировать» не только ДНК, но и РНК! Правда, так может не каждый комплекс, а только такой, что относится к типу VI. РНК-эндонуклеазами в данном случае выступают белки C2c2. — Two distinct RNase activities of CRISPR-C2c2 enable guide-RNA processing and RNA detection.

Science #353 (6307) + онлайны: роль гликолиза в жизни Т-клеток, эмоции пчёл, место для хранения социальной памяти

• Молекулярка. CRISPR-интерференция помогла определить, на какие гены воздействуют некодирующие последовательности, в том числе регуляторные элементы (промоторы и энхансеры). Это позволит лучше понять механизмы экспрессии генов. — Systematic mapping of functional enhancer-promoter connections with CRISPR interference, High-resolution interrogation of functional elements in the noncoding genome.
• Иммунология, эпигенетика. Аэробный гликолиз — отличительная черта активированных Т-клеток. И это неспроста: его поддерживает лактат-дегидрогеназа А. Она обеспечивает в таких активированных клетках высокий уровень ацетил-кофермента А, а он, в свою очередь, делает ген Ifng более доступным для транскрипции. Кроме того, лактат-дегидрогеназа А усиливает выработку гамма-интерферона. — Aerobic glycolysis promotes T helper 1 cell differentiation through an epigenetic mechanism.
• Структурка. Рианодиновые рецепторы — это ионные каналы, пропускающие через себя кальций. Они играют важную роль в мышечных сокращениях. Структуру одного из таких рецепторов, RyR2 из сердца свиньи, определили с помощью криоэлектронной микроскопии. — Structural basis for the gating mechanism of the type 2 ryanodine receptor RyR2.
• Молекулярка. Чтобы получить правильно функционирующий белок, мало знать последовательность нуклеотидов, в которой он зашифрован. Большую роль играют посттрансляционные модификации — процессы, которые ферменты проводят с белком уже после того, как его синтезировала рибосома. Впрочем, можно попробовать имитировать посттрансляционные модификации. Вот, например, южнокорейские молекулярщики создали алгоритм, как это сделать. — A chemical biology route to site-specific authentic protein modifications.
• Энтомология, сельское хозяйство, микробиология. Западный кукурузный жук — беда Европы и Северной Америки. С ним пытались бороться с помощью веществ, выделяемых бактерий Bacillus thuringiensis. Средства помогли, но не стопроцентно. Теперь селективный инсектицид для западного кукурузного жука пытаются получить из другой бактерии — Pseudomonas chlororaphis. — A selective insecticidal protein from Pseudomonas for controlling corn rootworms.
• Нейробиология, энтомология. Когда пчела выпьет сладкого нектара, она оказывается в состоянии, напоминающем удовлетворение. Это состояние зависит от содержания дофамина в нервной системе насекомого. В общем, судя по всему, у пчёл тоже есть эмоции. — Unexpected rewards induce dopamine-dependent positive emotion—like state changes in bumblebees.
• Генетика, экология. Антропоцен — период, в котором мы живём — характеризуется падением биоразнообразия. Означает ли это падение генетического разнообразия? Чтобы ответить на этот вопрос, европейские и китайские учёные нанесли данные о митохондриальных геномах 4,5 тысяч видов млекопитающих и амфибий на географическую карту. Оказалось, в тропиках генетическое разнообразие на 27% больше, чем в других областях земного шара. Ну и конечно, чем больше давление человека на местность, тем меньше генетическое разнообразие в ней. Правда, для млекопитающих оценка такого разнообразия сильно зависит от генов, выбранных для анализа. — An Anthropocene map of genetic diversity.
• Нейробиология. Хотя никто точно не знает, где конкретно находится память (может, никакого специального места только для памяти в мозге и нет), стало известно, что нейроны поля CA1 гиппокампа способны хранить информацию о социальных взаимодействиях. Эти нейроны образуют связи с клетками прилежащего ядра. Указанную взаимосвязь выяснили методами оптогенетики, активируя и «выключая» соответствующие клетки. — Ventral CA1 neurons store social memory.
• Клеточная биология. Циклин А2 связывается с РНК, но регулирует репликацию ДНК. При этом часть его эффектов зависит от киназ, а часть — нет. — Cyclin A2 is an RNA binding protein that controls Mre11 mRNA translation.
• Физиология, генетика. То, сколько инсулина выделят клетки в составе организма животного, зависит от доступности питательных веществ для этого организма. У дрозофилы, например, поступление аминокислот с пищей приводит к тому, что в гемолимфу выделяются инсулиноподобные пептиды. Они активируют рост органов. Выделению самих инсулиноподобных пептидов способствуют какие-то факторы в клетках жировой ткани. Как теперь выяснилось, один из таких факторов — рецептор Мафусаил (Methuselah, Mth) и его лиганд Stunted (Std). — Drosophila insulin release is triggered by adipose Stunted ligand to brain Methuselah receptor.