Nature #586 (7827) + онлайны: создание клеточных мембран различной формы, опасный для больных COVID-19 участок генома, унаследованный от неандертальцев, и чем приматы не похожи на грызунов

• Молекулярка. Живые клетки умеют регулировать форму своих мембран, и это помогает им реагировать на внешние стимулы и взаимодействовать с окружающей средой. Команда ученых из Швейцарии и Германии создала симуляцию того, как локальные силы, действующие внутри клетки, влияют на форму мембраны. Для этого они использовали моделирование броуновской динамики внутри мембранной капсулы, заполненной частицами. При столкновении со стенками капсулы, частицы локально изменяют форму мембраны. С помощью наблюдений под микроскопом и компьютерного моделирования, исследователи проследили, как различная концентрация частиц влияет на форму и степень деформации. Результаты этого исследования могут быть полезны для дизайна искусственных клеток и живых роботов, имеющих мембраны определенной формы. — Active particles induce large shape deformations in giant lipid vesicles, биомолекула: Появление и эволюция клеточной мембраны.
• Микробиология. Сложная сеть взаимодействий между микроорганизмами в почве играет важную роль в круговороте микроэлементов и влияет на рост и здоровье растений. Американские исследователи проанализировали, как сообщество, состоящее из 185 видов бактерий, влияет на рост корня арабидопсиса. Они обнаружили, что один из штаммов бактерий рода Variovorax играет ключевую роль в поддержании роста корней. Variovorax предотвращает подавление роста корня, которые вызывают другие бактерии, и помогает растению сбалансировать уровень ключевых гормонов из группы ауксинов. — A single bacterial genus maintains root growth in a complex microbiome, биомолекула: Ауксин — великий мотиватор.
• Генетика, COVID-19. Последние исследования выявили сегмент генома, расположенный на третьей хромосоме, который увеличивает риск дыхательной недостаточности при COVID-19. В новом исследовании группы Сванте Паабо представлены результаты, которые демонстрируют, что современные люди унаследовали этот участок генома от неандертальцев. Сегодня он встречается у около 50% людей из Южной Азии и у 16% европейцев. — The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals, биомолекула: 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
• Нейробиология, память. Способность воспринимать новую информацию необходима всем млекопитающим для выживания. Японские исследователи обнаружили,что супраммиллярное ядро (SuM) в гипоталамусе играет ключевую роль в обработке новых стимулов. Результаты экспериментов на мышах показали, что SuM способно различать новую информацию, связанную с незнакомыми особями (социальная новизна), и информацию о незнакомых местах (контекстуальная новизна). В зависимости от типа новизны SuM отправляет сигналы в разные участки мозга, отвечающие за память. — A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory.
• Рак. ДНК-хеликаза WRN необходима для выживания раковых клеток, имеющих микросателлитную нестабильность, при которой в геноме возникают тандемные повторы из-за ошибок в репликации ДНК. WRN защищает ДНК раковых клеток от двухцепочечных разрывов, но механизм этого явления раньше был не ясен. Новое исследование показало, что повторы TA-динуклеотидов образуют крайне нестабильные участки со сложной структурой, которые препятствуют репликации ДНК. WRN хеликаза помогает распутать эти участки. В отсутствие WRN они разрушаются нуклеазой, что ведет к гибели клетки. — Repeat expansions confer WRN dependence in microsatellite-unstable cancer.
• Нейробиология. Приматы и грызуны произошли от общего предка, но в их поведении и когнитивных способностях наблюдаются серьезные отличия. Чтобы выявить причины этих различий, ученые сравнили профили экспрессии РНК приматов (человека, макаки и мартышки), грызуна и хорька. Профили указали на то, что главное отличие заключается в типах интернейронов (нейронов, связанных исключительно с другими нейронами). Наиболее серьезная разница наблюдалась у животных из разных отрядов, а отличия среди приматов были менее значительными. — Innovations present in the primate interneuron repertoire.
• Молекулярка, COVID-19. Новая вакцина против COVID-19 с кодовым названием BNT162b1, содержащая липидные наночастицы с мРНК, кодирующей один из доменов шипика SARS-CoV-2, находится в фазе 1/2 клинических исследований. Вакцина уже продемонстрировала хорошие результаты у первой группы пациентов. Последние результаты показали, что у второй группы людей вакцина вызвала сильный иммунный ответ со CD4+ и CD8+ T-клеток и антител — это позволяет надеяться, что вакцина может быть эффективной.— COVID-19 vaccine BNT162b1 elicits human antibody and TH1 T-cell responses, биомолекула: Гонка во спасение: безопасны ли вакцины против коронавируса?

Science #370 (6512) + онлайны: главный мужской ген, сохранение пресноводных видов и иммунитет против SARS-CoV-2

• Молекулярка. В этом номере обсуждается история исследования прионов — необычных белков с аномальной третичной структурой, которые вызывают заболевания, поражающие нервную ткань. В статье описаны первые шаги в исследовании прионов, процесс исследования их структуры и история изучения механизмов, ведущих к возникновению вызванных прионами болезней. — Shifts and drifts in prion science, биомолекула: Прионы: опасные и удивительные.
• Генетика. В прошлом ученые были убеждены, что ген Sry, определяющий мужской пол млекопитающих, существует в виде одного экзона. Новое исследование обнаружило, что у этого гена есть второй экзон. Мыши, у которых отсутствует один из экзонов, не развивают признаки мужского пола. Белок SRY-S в клетках, имеющих только первый экзон, имеет сигнал для разрушения на С-конце. Но во втором экзоне не закодирован сигнал разрушения, поэтому при обоих экзонах белок SRY-T является стабильным. — The mouse Sry locus harbors a cryptic exon that is essential for male sex determination, биомолекула: Что такое пол?
• Экология, сохранение видов. Усилия по сохранению наземных и пресноводных видов обычно рассматриваются отдельно, причем пресноводные экосистемы зачастую отводятся на второй план. В последние десятилетия наблюдается резкий спад популяций пресноводных позвоночных: уменьшение их численности между 1970 и 2016 годами составило 84%. Поэтому многие ученые считают, что необходимо уделить приоритетное внимание сохранению пресноводных видов. Новое исследование проанализировало, как усилия по сохранению пресноводных популяций влияют на выживание наземных видов. Оказалось, что, в противовес тому, что считалось раньше, выделение ресурсов на сохранение пресноводных видов не обязательно оказывает сильный негативный эффект на наземные популяции. Если рассматривать пресноводную и наземную экосистемы как единое целое, выгода для пресноводных видов может составить до 600% при минимальном вреде (около 1%) для наземных популяций. — Integrated terrestrial-freshwater planning doubles conservation of tropical aquatic species.
• Рак. Мочевой пузырь человека может подвергаться воздействию ряда канцерогенов, присутствующих в проходящей через него жидкости. Анализ биопсии здоровых и раковых клеток из эпителия мочевого пузыря помог обрисовать картину профиля мутаций, встречающихся в клетках. Еще одна работа на эту тему посвящена соматическим мутациям в здоровых клетках эпителия мочевого пузыря. Было обнаружено, что аристолохиевая кислота является одним из главных факторов, вызывающих мутации. Исследование также определило гены, в которых происходили мутации. — Extensive heterogeneity in somatic mutation and selection in the human bladder, Macroscopic somatic clonal expansion in morphologically normal human urothelium.
• Молекулярка. Травмы спинного мозга могут быть опасными для жизни и трудно лечатся. В новом исследовании изучались эпендимные клетки мышей. Они играют роль стволовых клеток в спинном мозге. Ученым удалось обнаружить, что эпендимные клетки способны дифференцироваться в олигодендроциты, которые очень важны в восстановлении миелиновой оболочки в области травмы. Эксперименты показали, что за дифференциацию отвечает транскрипционный фактор OLIG2. В будущем эти результаты могут помочь в разработке новых способов лечения травм спинного мозга. — A latent lineage potential in resident neural stem cells enables spinal cord repair.
• COVID-19. Иммунитет некоторых людей, никогда не подвергавшихся воздействию SARS-CoV-2, тем не менее, реагирует на этот вирус. По разным оценкам, от 20 до 50% людей обладают CD4+ T-клетками с «памятью» о SARS-CoV-2. Исследователи рассмотрели 142 эпитопа вируса и обнаружили, что объяснением такого предварительного иммунитета может являтся кросс-реактивность: некоторые T-клетки, реагирующие на вирусы обычной простуды, также распознают SARS-CoV-2. — Selective and cross-reactive SARS-CoV-2 T cell epitopes in unexposed humans.
• Структурка. Киназы переключаются между конформациями с различной каталитической активностью. Магнитно-резонансная спектроскопия помогла проследить за тем, как киназа AbI переходит из активной формы в два различных неактивных состояния. Эти наблюдения помогли объяснить, как изменения, вызванные онкогенными мутациями, могут активировать киназу, избегая механизмов контроля. — Conformational states dynamically populated by a kinase determine its function.