Nature #525 (7570) + онлайны: эволюция зубной эмали, стволовые клетки метастазов, хитрый вирус в мягком нёбе

• Структурка. В мембраны клеток встроены ионные каналы — белки с «дыркой» посередине, через которую проходят заряженные частицы. Ионные каналы открываются в ответ на разные стимулы, в числе которых механическое натяжение мембраны. Последние называются механочувствительными. Одно из семейств механочувствительных каналов носит название Piezo. Разбираем структуру одного члена семейства — Piezo1. — Architecture of the mammalian mechanosensitive Piezo1 channel.
• Биохимия, клеточная биология. У дрожжей размер клетки зависит от того, насколько активен в ней ингибитор транскрипции Whi5. Чем активнее он работает, тем клетка меньше. — Dilution of the cell cycle inhibitor Whi5 controls budding-yeast cell size.
• Эволюция. Если у какого-то вида самец спаривается с несколькими самками, то соотношение полов в его потомстве зависит от состояния конкретной самки. Если она здорова, то на свет появляется больше самцов. Если условия так себе, и самка хилая, она производит больше самок. Это предположение из теории Трайверса-Уилларда, и несмотря на его красоту, на деле оно выполняется не всегда. Американские авторы показывают, что состояние самки — это ещё не всё, что влияет на соотношение полов среди её детей. — Sex?specific demography and generalization of the Trivers—Willard theory.
• Структурка. Разбираем строение ядерных пор в клетках человека. Анализ структуры идёт «на месте», максимально приближенно к реальности, то есть в тех условиях, в которых и собираются комплексы ядерных пор. — In situ structural analysis of the human nuclear pore complex.
• Эволюционная геномика. Зубная эмаль — самая твёрдая ткань в организме позвоночных, и её органическая часть состоит из особых белков, которых нет в других тканях. У хрящевых рыб нет генов этих белков, а у панцирных рыб — уже есть, и они экспрессируются в том числе в коже. Ещё интереснее: у одной девонской рыбы белки эмали были в составе чешуек, а зубы были покрыты только дентином. Это наводит на мысль: эмаль изначально была предназначена вовсе не для зубов. — New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel.
• Рак. Новые статьи о раке публикуют десятками каждый день, постоянно патентуют новые методы лечения, и всё равно 90% тех, кто умирает от рака, уходит в мир иной из-за метастазов. Как они формируются, из каких клеток? Новые исследования показывают, что метастазы образуются по тем же законам, что и прочие ткани. Сначала их формируют клетки, которые ведут себя как стволовые, затем, на более поздних стадиях метастазирования, эти клетки дифференцируются. Про стволовые клетки известно довольно много, так что эти знания можно будет применять в борьбе с метастазами. — Single-cell analysis reveals a stem-cell program in human metastatic breast cancer cells.
• Вирусология. Вирус гриппа типа А — тот самый, который заставляет большинство из нас болеть хотя бы раз в год. Оказывается, у него есть своя хитрость: он накапливается в клетках мягкого нёба и делает так, чтобы в этих клетка особенно активно размножались вирусные частицы, способные пережить некоторое время вне организма и заражать других воздушно-капельным путём. — The soft palate is an important site of adaptation for transmissible influenza viruses.
• Молекулярка, микробиология. И снова CRISPR—Cas. Учёные проверили, как работают три белка, угнетающие работу этой системы, и оказалось, что они все действуют с помощью различных механизмов. — Multiple mechanisms for CRISPR—Cas inhibition by anti-CRISPR proteins.
• Стволовые клетки. Где в костях спрятаны гематопоэтические стволовые клетки? В общих чертах понятно: в периваскулярных пространствах. Методы получения изображений глубоких слоёв ткани позволили уточнить: в перисинусодиных пространствах костей. — Deep imaging of bone marrow shows non-dividing stem cells are mainly perisinusoidal.
• Стволовые клетки. Прошлогоднюю историю со STAP (клетками, которые вновь становились стволовыми после купания в кислоте) помнят многие. Статьи отозвали, научный руководитель девушки, проводившей те эксперименты, не выдержал позора и покончил с собой. Тем не менее, эксперименты с кислотой пытались повторить многие, но никто не смог. Nature публикует результаты попыток воспроизвести японскую работу — в первую очередь для того, чтобы учёным была доступна объективная информация по вопросу STAP-клеток. — STAP revisited.
• Стволовые клетки. Разбираем, как определить, плюрипотентна клетка или нет, по её транскриптому, эпигеному и метаболому. — Hallmarks of pluripotency.
• Молекулярная эмбриология. Белок убиквитин не только ставит «чёрные метки» на негодные клетки, которые должны погибнуть, но и руководит трансляцией у клеток нервного гребня и их дальнейшей судьбой у человека и шпорцевой лягушки. — Cell-fate determination by ubiquitin-dependent regulation of translation. См. также: Вездесущий убиквитин.
• Фенология. Хорошая и плохая новость одновременно. Плохая: глобальное потепление действительно влияет на процесс весеннего распускания листьев. Хорошая (?): вместо того чтобы распускаться раньше и подвергать себя (конечно, неосознанно) риску внезапных заморозков, почки становятся менее зависимыми от температуры. — Phenology: Spring greening in a warming world, Declining global warming effects on the phenology of spring leaf unfolding.
• Приложение. На этой неделе Nature Outlook затрагивает неоднозначную тему каннабиноидов. Может ли марихуана быть лечебной? Чем грозит её приём здоровому человеку? Как исследовать каннабиноиды и избежать предвзятости? На все эти вопросы можно поискать ответ в приложении к Nature. — Nature Outlook: Cannabis.

Science #349 (6255) + онлайны: контроль за старением клеток, управляемые Т-лимфоциты, короткие пчелиные хоботки против длинных

• Иммунология, клеточная биология. Когда клетки умирают, они выделяют вещества, активирующие Т-клетки (CD8⁺). Эти вещества можно разделить на две группы: медиаторы воспаления и антигены. Оказалось, что для активации CD8⁺ Т-клеток нужно, чтобы обязательно присутствовали молекулы обеих категорий. — RIPK1 and NF-κB signaling in dying cells determines cross-priming of CD8+ T cells.
• Микробиология, молекулярка. Гены бактерий редко расположены хаотично. Зачастую они собраны в опероны — гены, кодирующие совместно или последовательно работающие белки и объединенные под одним (или несколькими) промоторами. И неспроста. При наблюдении за трансляцией РНК люциферазы выяснилось, что этот белок собирается из нескольких субъединиц максимально эффективно, если гены этих субъединиц находятся близко друг к другу. Если их искусственно отодвинуть друг от друга (например, убрать в разные опероны), правильные молекулы люциферазы образуются гораздо реже. — Operon structure and cotranslational subunit association direct protein assembly in bacteria.
• Иммунология, клеточная инженерия. Т-клетками уже пробовали управлять с помощью химерных рецепторов к антигенам (CAR), однако такое управление часто вызывает побочные эффекты: Т-лимфоциты с CAR бросаются уничтожать всё, что попадётся. В пилотном исследовании авторы из медицинского института Говарда Хьюза и Калифорнийского института в Сан-Франциско опробовали метод более точного наведения Т-клеток, благодаря которому можно контролировать, когда, где и насколько сильно эти клетки активируются. — Remote control of therapeutic T cells through a small molecule—gated chimeric receptor.
• Вирусология. Не так давно «Биомолекула» писала о сигнальном пути, который позволяет пометить вирусы и сделать их мишенью иммунной системы — cGAS-STING. Теперь выясняется, что некоторые вирусы, вызывающие рак (онкогенные вирусы) способны обходить эту защиту организма. — DNA tumor virus oncogenes antagonize the cGAS-STING DNA sensing pathway.
• Клеточная биология. Разбираемся в том, как на молекулярном уровне устроен аппарат переноса белков из митохондрии наружу в цитоплазму. — Molecular architecture of the active mitochondrial protein gate.
• Молекулярка. Ретротранспозоны с длинными концевыми повторами (LTR) — это ДНК-паразит, который может перескакивать с одного места генома на другое. Правда, набор мест ограничен: как правило, это участки, не кодирующие активные гены. Судя по всему, LTR-ретротранспозоны распознают их с помощью белка Sap1. — Arrested replication forks guide retrotransposon integration.
• Эволюция. И вновь о глобальном потеплении. В горах штата Колорадо за последние 40 лет средняя длина хоботка пчёл двух видов значительно снизилась. Это произошло потому, что растений альпийских лугов из-за глобального потепления стало меньше. Пчёлы с длинными хоботками могут кормиться только на небольшом числе видов растений, поэтому сокращение доступности цветов сказалось на них особенно сильно. — Functional mismatch in a bumble bee pollination mutualism under climate change.
• Биохимия, молекулярка. Когда белок укладывается в ?-спираль, на этот процесс влияет то, какой энергетический барьер нужно преодолеть молекуле. Впрочем, это ещё не всё. Некоторые факторы, не влияющие на энергию образования ?-спирали, способны изменять скорость этого процесса. — Structural origin of slow diffusion in protein folding.
• Клеточная биология. Когда клетка стареет, она начинает выделять молекулы, влияющие на поведение её соседей. Если приостановить выделение этих веществ, старение клетки замедлится. Нашёлся способ это сделать: нужно заблокировать работу фактора транскрипции GATA4. Кстати, именно он накапливается в нейронах мозга престарелых мышей и людей. — The DNA damage response induces inflammation and senescence by inhibiting autophagy of GATA4, GATA get a hold on senescence.