Nature #562 (7725) + онлайны: белки Асгарда, CRISPR для записи истории транскрипции и формирование осей тела у агрегатов стволовых клеток

• Экология. Из-за глобального потепления в северных экосистемах весна становится теплее. Из-за теплой весны растения начинают расти раньше. Ранний рост, в свою очередь, оказывает множество эффектов на состояние экосистем. В новой работе исследователи проанализировали данные за 1982–2011 годы, чтобы понять, приносят ли теплые вёсны северным экосистемам больше пользы или вреда. Оказалось, что примерно для 15% исследованных площадей влияние было отрицательным, и для примерно 5% — положительным. Направление изменений во многом зависело от высоты участка над уровнем моря и сезонного распределения осадков. — Widespread seasonal compensation effects of spring warming on northern plant productivity.
• Генетика, эволюция. Археи группы Асгард — ближайшие известные прокариотические родственники эукариот. Исследователям до сих пор они были известны на уровне метагеномов, а авторы новой работы решили синтезировать и исследовать некоторые белки, закодированные в этих метагеномах. Выбор пал на профилины — белки, модулирующие структуру цитоскелета (у представителей группы Асгард ранее показали наличие гомологов актина). Асгардные профилины принимали структуры, похожие на исследованные ранее структуры профилинов. Что самое интересное, они оказались способными взаимодействовать с актином кролика — а ведь между кроликом и асгардными археями 1.2 миллиарда лет независимой эволюции. — Genomes of Asgard archaea encode profilins that regulate actin.
• Генетика. Опубликованы результаты секвенирования транскриптомов 100 тысяч единичных клеток из 20 органов и тканей мышей. Для большинства органов, при этом, данные были получены с помощью двух методик, что позволяет сравнивать их результаты. — Single-cell transcriptomics of 20 mouse organs creates a Tabula Muris.
• Иммунология. С ВИЧ особенно сложно бороться из-за резервуара вирусов, которые могут пережить лечение в латентной форме. Новое исследование показало, что пробуждение латентных вирусов можно отложить и даже полностью нейтрализовать с помощью антител широкого спектра, связывающих вирусный белок Env, а также агониста толл-подобных рецепторов TLR-7 везатолимода. — Antibody and TLR7 agonist delay viral rebound in SHIV-infected monkeys.
• Биоинженерия. В новой работе систему CRISPR использовали, чтобы записывать историю транскрипции у E. coli. По таким записям можно установить, к примеру, испытывала ли клетка окислительный стресс или заражение вирусом. — Transcriptional recording by CRISPR spacer acquisition from RNA.
• Биология развития. На ранних стадиях после имплантации эмбриона у него начинают формироваться оси тела, вдоль которых координируется экспрессия генов. Исследователям удалось создать условия, в которых у небольших агрегатов мышиных эмбриональных стволовых клеток тоже начинали образовываться оси тела, причем все три сразу. Это говорит о том, что процессы формирования осей тела взаимосвязаны. — Multi-axial self-organization properties of mouse embryonic stem cells into gastruloids.
• Структурка. Патогенные бактерии часто используют поверхностные структуры — пили — чтобы связывать рецепторы клеток хозяина. Пили типа 1 собираются с помощью специальных шаперонов, связывающих субъединицы белка, из которого строится вырост, и белков-привратников, переносящих строительные материалы сквозь мембрану. Структурка комплекса этих белков в процессе сборки выроста показывает, как они взаимодействуют между собой. — Handover mechanism of the growing pilus by the bacterial outer-membrane usher FimD.
• Экология. Еще одна работа о влиянии потепления на продуктивность растений, сделанная на 11 видах молодых северных деревьев. При повышенных температурах фотосинтез усиливался, но только если почвы были достаточно влажными. В сухих почвах фотосинтез, наоборот, ослаблялся. — Effects of climate warming on photosynthesis in boreal tree species depend on soil moisture.
• Структурка. Мембранно-связанные O-ацилтрансферазы встречаются у представителей всех царств и участвуют в важных для жизни клеток процессах. У бактерий эти ферменты модифицируют полимеры на поверхности клеток. В новой работе представлена структурка O-ацилтрансферазы, участвующей в добавлении аланила к тейхоевым кислотам грамположительных бактерий. — Crystal structure of a membrane-bound O-acyltransferase.
• Биология развития, молекулярка. Примордиальные зародышевые клетки дают начало половым клеткам. За запуск развития по программе примордиальных зародышевых клеток отвечает определенный набор транскрипционных факторов. В новой работе описали репрессор этой программы — белок OTX2. В его отсутствие превращение клеток в примордиальные зародышевые клетки идет без необходимых в норме цитокиновых сигналов. При нормальном развитии задача OTX2 заключается в создании небольшого окна для дифференцировки зародышевых клеток — окно появляется, когда активность гена Otx2 спадает. — OTX2 restricts entry to the mouse germline.

Science #362 (6410) + онлайны: история успеха кенгуру, связь продуктивности и разнообразия видов деревьев и остановки РНК-полимеразы II на пути вокруг нуклеосомы

• Эволюция. Зубы млекопитающих позволяют много сказать об их пищевых предпочтениях. Исследовав зубы кенгуру, в том числе древних — живших до 25 миллионов лет назад, — ученые показали, как эти животные приспосабливались к распространению травянистых лугов по континенту. Гигантские же короткомордые кенгуру, которые попытались перейти на питание ветками и листьями деревьев, потерпели неудачу и вымерли. — Marsupial responses to global aridification, Rapid Pliocene adaptive radiation of modern kangaroos.
• Эпидемиология. На распространение болезней влияют и плотность населения, и климатические факторы — например, влажность. Исследовав географическое распределение вызовов врачей к пациентам с гриппоподобными заболеваниями в США, ученые установили, что для больших и маленьких городов картины распространения болезни отличаются. Для маленьких городов характерны резкие пики заболеваемости, и вклад влажности для них важнее. В крупных городах более распространены вялотекущие эпидемии, и частота контактов людей здесь перекрывает влияние изменений климата. — Metropolitan versus small-town influenza, Urbanization and humidity shape the intensity of influenza epidemics in U.S. cities.
• Онкология. Ранние стадии развития рака трудно исследовать, потому что чаще рак диагностируют на достаточно поздних стадиях. Поэтому важно получить модели, отражающие превращение здоровой клетки в раковую, начиная с включения онкогенов. Американские исследователи с помощью одного и того же набора факторов запустили превращение здоровых клеток эпителия легких и простаты в опухолевые. Интересно, что обычный эпителий при этом дал нейроэндокринные раковые клетки. Мелкоклеточная нейроэндокринная карцинома — это особо агрессивный тип рака, и новые модели не только показывают, что он может развиваться из обычного эпителия, но и позволят изучить подробности этого преобразования. — Cancer origins—genetics rules the day, Reprogramming normal human epithelial tissues to a common, lethal neuroendocrine cancer lineage.
• Экология. Для луговых сообществ было показано, что их продуктивность растет с повышением видового разнообразия. На сообществах деревьев это было показать несколько труднее, но авторам нового исследования это удалось. Трудолюбивые ученые посадили 150 тысяч деревьев в разных сочетаниях, и спустя 8 лет оказалось, что система из 16 видов деревьев зафиксировала в два раза больше углерода, чем системы из одного вида дерева в среднем. — Impacts of species richness on productivity in a large-scale subtropical forest experiment.
• Структурка. Опубликованы структуры РНК-полимеразы II в местах ее торможения на нуклеосоме. Полимераза тормозит в тех участках, где нуклеосома прочнее всего связана с ДНК. — Structural basis of the nucleosome transition during RNA polymerase II passage.
• Иммунология. У IgG1 человека описали вариант, способствующий размножению B-клеток и их повышенной активности. При этом повышается риск реакций на собственные антигены организма и развития аутоиммунных заболеваний. Вариант влияет на активность антител, стимулируя фосфорилирование их концевых тирозиновых мотивов. Это фосфорилирование усиливает передачу сигнала через рецепторы Grb2 B-клеток. — An autoimmune disease variant of IgG1 modulates B cell activation and differentiation.