Nature #598 (7879) + онлайны: фантастические методы контрастирования гистологических препаратов, бактерии, кормящие иммунные клетки для борьбы с опухолями, и новые противовирусные препараты

• Спецвыпуск: Brain Initiative Cell Census Network. Построение карт головного мозга стало реальностью! BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) опубликовали ряд статей, посвещенных мультимодальному описанию нервных клеток и созданию атласа первичной моторной коры млекопитающих! Эта работа заключает в себе глобальный прорыв в понимании организации клеток головного мозга. — Биомолекула: Как системная биология раскрывает тайны мозга.
  • Атлас первичной моторной коры млекопитающих. Учёным удалось описать морфологическое разнообразие отдельных нейронов и изучить их молекулярно-биологические особенности. — Cellular anatomy of the mouse primary motor cortex, Morphological diversity of single neurons in molecularly defined cell types, A multimodal cell census and atlas of the mammalian primary motor cortex, An open-access volume electron microscopy atlas of whole cells and tissues и другие.
  • Генетический анализ клеток моторной коры млекопитающих. В рамках недавнего исследования учёные создали единый молекулярно-генетический ландшафт типов клеток коры головного мозга, который объединяет их карты транскриптома, открытого хроматина и метилирования ДНК. — A transcriptomic and epigenomic cell atlas of the mouse primary motor cortex, DNA methylation atlas of the mouse brain at single-cell resolution, An atlas of gene regulatory elements in adult mouse cerebrum и другие.
  • Межвидовой анализ моторной коры млекопитающих. Сравнение данных, полученных недавно учёными на разных видов, позволяет понять особенности транскриптомных типов разных клеток и их иерархической организации, которая сохраняется от мыши до мартышки и человека. — Comparative cellular analysis of motor cortex in human, marmoset and mouse, Single-cell epigenomics reveals mechanisms of human cortical development и другие.
• Гистология. В недавнем исследовании учёным удалось разработать новый метод окрашивания гистологических препаратов без добавления таких-либо красителей к ним. Это стало возможно благодаря использованию полноразмерных плазмонически активных предметных стекол. После того, как на такие стёкла помещаются образцы, они преобразуют тонкие изменения диэлектрической проницаемости в поразительный цветовой контраст. — Colorimetric histology using plasmonically active microscope slides.
• Медицина. Люди, страдающие онкологией, часто быстро слабеют и чахнут. Это часто обусловлено блокадой молекул, которые обычно защищают мышечную иннервацию. Недавние доклинические исследования на животных показывают, что блокирование истощения мышц сохраняет их функции и продлевает жизнь, причём вне зависимости от противоопухолевой терапии. — Tumours block protective muscle and nerve signals to cause cachexia.
• Вирусология. Лихорадка денге — вирусное заболевание, поражающее жителей южных стран. В недавних исследованиях учёным удалось приблизиться к созданию лекарства против неё. Соединение под названием JNJ-A07 показало противовирусную активность против вируса денге на мышах. — A step towards therapeutics for dengue.
• Физиология. Найти способ продлить жизнь — мечта многих учёных. Недавно в этой области было сделано удивительное исследование, показывающее , что определенные желчные кислоты, которые вырабатываются бактериями и обычно встречаются у людей старше 100 лет, улучшают здоровье кишечника и защищают от инфекции. Подобный механизм защиты способствует здоровому старению. — Role of bile acids and gut bacteria in healthy ageing of centenarians. Биомолекула: Почему мы стареем?
• Иммунология. Для борьбы с раковыми клетками иммунным клеткам необходимы питательные вещества и энергия. Однако в очагах развития опухоли этих веществ может не хватать. В недавнем исследовании учёным удалось создать штамм бактерий, способных преобразовывать продукт метаболизма опухолей в питательные вещества для иммунных клеток. — Bacteria recycle tumour waste to fuel immune cells; Metabolic modulation of tumours with engineered bacteria for immunotherapy.
• Биохимия. Электрон-транспортная цепь митохондрий обычно представляется цепью последовательных белков. Однако в условиях in vivo комплексы группируются в суперкомплексы. Комбинации комплексов в суперкомплексах могут различаться. Недавно учёным удалось описать и получить структуру суперкомплекса CIII₂CIV млекопитающих. Было показано, что в подобных комплексах CIII₂ и CIV получают каталитическое преимущество. Предполагается, что CIII₂CIV помогает эффективнее настраивать перенос электронов в электрон-транспортной цепи. — Structure and assembly of the mammalian mitochondrial supercomplex CIII₂CIV.
• Экология. Растения занимают особое место в круговороте воды на Земле и считается, что во время засухи растения начинают поглощать воду из более глубоких слоёв почвы. В недавних исследованиях учёным удалось оценить глобальные и сезонные закономерности и факторы поглощения воды растениями из четырех источников воды в зависимости от глубины нахождения в почве. — Spatiotemporal origin of soil water taken up by vegetation.
• Коронавирус. В недавнем исследовании удалось проследить эволюцию В-клеток памяти через 5 месяцев после вакцинации вакцинами с мРНК — Moderna (мРНК-1273) или Pfizer-BioNTech (BNT162B2). В начале В-клетки памяти вырабатывают антитела, которые развивают повышенную нейтрализующую активность, но после этого увеличение защитного ответа не происходит. Зато В-клетки памяти, которые появляются через 5 месяцев после вакцинации, экспрессируют антитела, аналогичные тем, которые доминируют в первоначальном ответе. Эти вырабатываемые после вакцинации антитела гораздо более эффективны, чем те, что образуются после перенесения болезни. — Anti-SARS-CoV-2 receptor binding domain antibody evolution after mRNA vaccination.
• Молекулярка. Кажется, что транспозиция изучена вдоль и поперёк, однако остается открытым вопрос регуляции этого процесса. Недавно учёным удалось показать, что TnpB из Deinococcus radiodurans представляет собой РНК-направленную нуклеазу, которая управляется повторно полученной РНК (RERNA) для расщепления ДНК рядом с мотивом, связанным с транспозоном 5 TTGAT (TAM). Более того, TnpB может быть перепрограммирован для расщепления целевых участков ДНК в клетках человека, становясь прототипом новой системы для редактирования генома. — Transposon-associated TnpB is a programmable RNA-guided DNA endonuclease.

Science #374 (6564) + онлайны: молекулярные часы, клей из биссуса мидии и история вируса гепатита B

• Молекулярка. KRAS — это ключевой онкоген при некоторых типах рака. Он может иметь некоторые мутации, например, G12C. Но если найти специфичный ингибитор к подобной мутации, связывающийся с неактивным продуктом гена KRAS, то возрастает эффективность лечения пациентов с некоторыми видами рака. В недавнем исследовании удалось показать неожиданный механизм, который инактивирует KRAS и объясняет уязвимость к новым клинически эффективным методам лечения. — The G protein signaling regulator RGS3 enhances the GTPase activity of KRAS. Биомолекула: Ингибиторы Ras: в поисках Грааля таргетной терапии.
• Нейробиология. Неврологические заболевания нередко связаны с дисфункцией нервных цепей. Однако и переплетенная архитектура нервных клеток создает серьезные проблемы для проведения терапии. В недавней работе удалось показать, что онтогенетические манипуляции с отдельными субпопуляциями нейронов во внешнем бледном шаре обеспечивают длительный терапевтический эффект у мышей с дефицитом дофамина (DD). Это дает надежду на то, что фундаментальные знания об архитектуре нейронных цепей дадут возможность применения новых терапевтических подходов. — Population-specific neuromodulation prolongs therapeutic benefits of deep brain stimulation.
• Биохимия. Чтобы расширить представления о использовании металлов в биологических материалах и создать основу для получения металлополимеров и клеев следующего поколения, учёным пришлось обратиться к моллюскам. Для закрепления мидии изготавливают клейкие волокна биссуса, которые механически укреплены ионами металлов. Однако механизм встраивания этих ионов металла при биосинтезе до конца не изучен. Недавно учёные провели исследования процесса образования биссуса в голубой мидии Mytilus edulis. Оказалось, что ионы железа и ванадия хранятся у мидий во внутриклеточных частицах-накопителях металлов в комплексе с ранее неизвестными биомолекулами на основе катехолов. В нужный момент накопленные секреторные везикулы, содержащие концентрированные жидкие белки, смешиваются с частицами-накопителями металлов, образуя белково-металлические связи в зарождающемся биссусе. — Microfluidic-like fabrication of metal ion—cured bioadhesives by mussels. Биомолекула: «Умный» клей из паутины.
• Микробиология. Рак предстательной железы — еще не повод удаления половых органов. Как показывают недавние исследования, микробиота кишечника может способствовать превращению неактивных андрогенов в активные, тем самым снижая вероятность дисфункции половых органов. — Commensal bacteria promote endocrine resistance in prostate cancer through androgen biosynthesis; Gut bacteria enable prostate cancer growth.
• Молекулярка. Живым организмам не нужно смотреть на часы, чтобы знать время. Они могут запускать физиологические ответы, основываясь на своих внутренних молекулярных часах. Недавно учёными были воссозданы биологические часы цианобактерий in vitro. Это позволяет детально изучать входы и выходы подобного механизма, обеспечивая новое понимание того, как сигналы окружающей среды могут влиять на биологический генератор и как часы контролируют клеточные события, такие как транскрипция генов. — Reconstitution of an intact clock reveals mechanisms of circadian timekeeping.
• Коронавирус. Появляется всё больше доказательств того, что иммунологическая память после заражения сезонными коронавирусами человека (HCoV) способствует перекрестной защите от SARS-CoV-2. В недавнем исследовании было показано, что существующие ранее перекрестно-реактивные CD4+ Т-клетки усиливают иммунные реакции при инфекции SARS-CoV-2 и вакцинации BNT162b2. — Cross-reactive CD4+ T cells enhance SARS-CoV-2 immune responses upon infection and vaccination.
• Нейробиология. Раскрытие архитектуры аксонов белого вещества имеет фундаментальное значение для изучения сетей мозга и последующих терапевтических подходов к лечению нейродегенеративных заболеваний. Недавно учёным удалось разработать метод количественной оценки ориентации аксонов с разрешением ~15 микрон. Этот метод дает новые возможности для нейробиологических исследований. — The glial framework reveals white-matter fiber architecture in human and primate brains.
• Вирусология. Вирус гепатита В (HBV) заражает людей на протяжении тысячелетий и остается глобальной проблемой здравоохранения. И лишь недавно удалось собрать геномные данные HBV от 137 евразийцев и коренных американцев, датированные от ~10 500 до ~400 лет назад. Это позволило датировать самого последнего общего предка всех линий HBV и проследить его развитие по мере развития человечества. — Ten millennia of hepatitis B virus evolution.
• Нейробиология. Считается, что пластичность нейронов в ответ на меняющиеся факторы среды, — главный и единственный механизм адаптации нейронов. Однако в недавней статье учёные приводят некоторые доказательства функциональной роли пластичности миелина в укреплении функций цепи, лежащих в основе обучения и поведения. — Myelin: A gatekeeper of activity-dependent circuit plasticity?