Nature #525(7569) + онлайны: редкие вредные мутации, межбактериальный ток и полоспецифические нейронные цепочки

• Организация исследований. В свежем Nature опубликован целый набор статей о междисциплинарных исследованиях. Для решения глобальных проблем нужно подключать не только естественников но и гуманитариев — например, исследователей общественных отношений. — Why interdisciplinary research matters, Interdisciplinary research by the numbers, How to solve the world’s biggest problems, Grant giving: Global funders to focus on interdisciplinarity, Interdisciplinarity: How to catalyse collaboration.
• Молекулярка. Удвоение ДНК начинается с определенных точек, из которых выходят и движутся в противоположные стороны репликативные комплексы. Комплексы, идущие из разных точек, должны встречаться в специальных местах, где располагается определенная последовательность ДНК и белки Tus. Вмсте они служат ловушкой для репликативного комплекса, прищедшего к месту стречи первым. А эффективность ловушки, как оказалось, зависит от скорости, с которой к ней подъезжает репликативный комплекс. — Replisome speed determines the efficiency of the Tus−Ter replication termination barrier.
• Генетика, диагностика. Чтобы как можно больше узнать о влиянии мутаций на здоровье человека, нужно, как минимум, найти много разных мутаций. Большинство из них — очень редкие, и, чтобы их встретить, нужно проанализировать полные геномы десятков тысяч людей. Этому и посвящен проект UK10K, по результатам которого ученые нашли много новых генетических вариатов, связанных с разными патологиями. — The UK10K project identifies rare variants in health and disease.
• Рак. Многочисленные скрининги часто выдают потенциальные лекарства, которые неплохо работают по никому не понятным причинам. А чтобы разобраться, как сделать лекарство эффективнее, приходится дополнительно исследовать механизм его действия. В свежих работах иследован эффект препаратов против острой миелоидной лейкемии, нацеленных на белки BET, а также причины, по которым к таким препаратам может развиваться устойчвость. — Transcriptional plasticity promotes primary and acquired resistance to BET inhibition, BET inhibitor resistance emerges from leukaemia stem cells.
• Генетика. Найден генетический вариант, связанный с плотностью минерального вещества костей и склонностью к переломам. — Whole?genome sequencing identifies EN1 as a determinant of bone density and fracture.
• Клеточная биология. Пироптоз — это вариант программруемой клеточной гибели, которая происходит при воспалении и нужна, чтобы уберечь организм от распространения микробной инфекции. Как и в апоптозе, в пироптозе участвуют ферменты каспазы, разрезающие другие белки на части. Но молекулярные каскады, запускающиеся под действием каспаз при апоптозе и пироптозе, различаются. — Immunology: Caspase target drives pyroptosis, Caspase-11 cleaves gasdermin D for non-canonical inflammasome signaling, Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death.
• Молекулярка. С помощью системы CRISPR-Cas9 молекулярные биологи поредактировали определенный энхансер и выяснили, как такие направленные измения влияют на работу генов, подконтрольных энхансеру. — BCL11A enhancer dissection by Cas9-mediated in situ saturating mutagenesis.
• Микробиология. Метан-окисляющие и сульфат-редуцирующие бактерии образуют устойчивые сообщества. Эти бактерии взаимодествуют настолько тесно, что между ними, судя по всему, даже идет прямой ток электронов. — Single cell activity reveals direct electron transfer in methanotrophic consortia.
• Нейробиология. У мышей в гипоталамусе нашлись полоспецифические нейронные цепочки. Особенность таких нейронов — экспрессия гена тирозин-гидроксилазы. У мышей-матерей этих нейронов больше, чем у самцов, или чем у самок, которые не обзавелись потомством. Мыши-матери, у которых активируют такие нейроны, проявляют больше внимания к потомству. У самцов же нейроны гипоталамуса, эксперессирующие тирозин-гидроксилазу, не влияют на заботу о потомстве, а регулируют уровень агрессии по отношению к другим самцам. — A sexually dimorphic hypothalamic circuit controls maternal care and oxytocin secretion.
• Иммунология. Многие молекулы и наночастицы способны модулировать работу иммунной системы. Однако, чтобы использовать их в качестве лекарственных препаратов, нужно задуматься и о подходящей форме, в которой они будут доставлены в организм. Автор новой работы предлагают заключать наночастицы в оболочки из мембран тромоцитов — чтобы использовать природные способности этих клеток к иммуномодуляции. — Nanotechnology: Platelet mimicry, Nanoparticle biointerfacing by platelet membrane cloaking.
• Молекулярка, медицина. Белок Fstl1, в норме нарабатываемый эпикардом, может помочь регенерации сердца после инфаркта. Для этого важно поддерживать наработку Fstl1 именно в эпикарде, где он стимулирует деление клеток. А экспрессия гена этого белка в самом миокарде, как ни странно, регенерации не способствует. — Cardiac biology: A protein for healing infarcted hearts, Epicardial FSTL1 reconstitution regenerates the adult mammalian heart.
• Микробиология. Микробиом, как известно, влияет на всё. Теперь оказалось, что он зачем-то способствует старению нейтрофилов, из-за чего эти клетки хуже мигрируют и менее активно стимулируют развитие воспаления. — Neutrophil ageing is regulated by the microbiome.
• Экология. То, как вид отреагирует на изменения климата, зависит от его взаимодействий с другими видами. Некоторые растения, как оказалось, настолько плохо переносят встречу с непривычными конкурентами, что им выгоднее оставаться на месте и приспосабливаться к меняющемуся климату, чем мигрировать в места с более привычными условиями среды. — Novel competitors shape species’ responses to climate change.

Science #349(6254) + онлайны: самая древняя ядерная ДНК предков людей, внутренний мир вируса и причины системной красной волчанки

• Антропология. Анализ самой древней сохранившейся ядерной ДНК предков человека показал, что они отделились от линии неандертальцев на сотни тысяч лет раньше, чем ученые ранее думали. — Humanity’s long, lonely road.
• Генетика. Многие сложные черты, такие, как рост или вес, определяются влиянием сотен генов. Чтобы находить новые гены, которые вносят вклад в сложные признаки, приходится анализировать ДНК сотен тысяч людей. Если только вы не додумаетесь проанализировать ДНК какой-нибудь необычной группы людей, например, аборигенов Гренландии. Они долгое время адаптировались к сложным северным условиям и, кроме того, жили изолированно, так что в их геномах сразу нашлось несколько новых вариантов, влияющих и на вес, и на рост, и на другие сложные признаки. — Strength in small numbers, Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation.
• Рак. Опухоли простаты нуждаются в андрогенах, так что блокаторы рецепторов к этим гормонам часто помогают предотвратить развитие рака простаты. Но если происходит рецидив, нужно выяснять, как опухоль научилась противостоять блокированию рецепторов андрогенов. Для этого удобно анализировать циркулирующие в крови опухлевые клетки — их обычно мало, но современные методы позволяют много узнать и из анализа единичных клеток. — Cancer therapies that are gone with the Wnt, RNA-Seq of single prostate CTCs implicates noncanonical Wnt signaling in antiandrogen resistance.См. также: «Секвенирование единичных клеток (версия — Metazoa)».
• Нейробиология, стволовые клетки. Стволовые нервные клетки при делении распределяют органеллы между дочерними клетками несимметричным образом. Будущей стволовой клетке в результате достается меньше поврежденных клеточных компонентов, чем клетке, которая станет нейроном. Но с возрастом деления стволовой нервной клетки становятся все более симметричными, так что в стволовой линии тоже начинают накапливаться повреждения. Для ассиметричности делений молодой стволовой нервной клетки, как оказалось, важны определенные компоненты ядерной мембраны. — A mechanism for the segregation of age in mammalian neural stem cells. См. также: «Чтобы клетка стала стволовой, ей должны достаться митохондрии поновее».
• Вирусология. Вирусы лихорадки Денге делят на 4 типа, в зависимости от тяжести вызываемого заболевания, устоячивости к действию вакцин и скорости эволюции вирусов. Но, как оказалось, вирусы одного типа по своим антигенам могут так же сильно различаться между собой, как и вирусы разных типов. — Dengue viruses cluster antigenically but not as discrete serotypes.
• Структурка. Наконец-то криоэлектронная микроскопия позволила нам увидеть, как именно уложены молекулы двуцепочечной РНК, а также РНК-полимераз внутри капсида циповируса. И когда транскрипция идет, и когда не идет. — Cryo-EM shows the polymerase structures and a nonspooled genome within a dsRNA virus.
• Молекулярка. РНК часто кодируют короткие пептиды, которые нужны непонятно зачем. Один из таких пептидов у дрозофилы, как оказалось, направляет белки в протеасому, но не на уничтожение, а на обработку, в результате чего функция этих белков меняется. — Pri sORF peptides induce selective proteasome-mediated protein processing.
• Молекулярка, медицина. Системная красная волчанка — аутоиммунное заболевание, при котором у панциентов образуются антитела к собственному белку Ro60. Этот белок связывает определенные мотивы РНК. Оказалось, в том числе Ro60 связывается и с Alu-транспозонами, и при системной красной волчанке эти ретроэлементы начинают активно экспрессироваться. — The Ro60 autoantigen binds endogenous retroelements and regulates inflammatory gene expression. См. также: «Alu: история одной последовательности», «Мобильные генетические элементы прокариот: стратификация „общества“ бродяжек и домоседов».