Nature #537 (7618) + онлайны: обстоятельства гибели Люси, моноклональные антитела против болезни Альцгеймера, тонкое строение кинетохоров

Моноклональными антителами можно останавливать не только рак, но и болезнь Альцгеймера. Средство под названием адуканумаб связывается с бета-амилоидным пептидом и тормозит образование бляшек из него. Об этом рассказывает статья из нового Nature, а на обложке номера — изображение ПЭТ-сканов, полученное в начале лечения антителами (слева) и через 54 недели использования адуканумаба.

• Антропология, палеонтология. Прояснились подробности гибели одной из наших «матерей» — австралопитека Люси. Судя по повреждениям ее костей, она упала с дерева и получила множество переломов, которые привели к кровоизлияниям во внутренние органы. Одно облегчение: ее смерть была быстрой и не мучительной. И одна догадка: получается, афарские австралопитеки нередко лазали по деревьям. — Perimortem fractures in Lucy suggest mortality from fall out of tall tree.
• Эпигенетика, биохимия. Фумарат — одно из соединений, образующихся в цикле трикарбоновых кислот. Переработке фумарата способствует фермент фумаратгидратаза. Если структура этого фермента нарушается, в клетках накапливается избыток фумарата, отчего функционирование организма страдает. Это проявляется в различных заболеваниях вплоть до весьма агрессивного почечно-клеточного рака. Как выяснилось, фумарат влияет на доступность различных участков ДНК для ферментов, то есть вызывает ее эпигенетические изменения. Они приводят к тому, что эпителиальные клетки приобретают свойства мезенхимальных, что влечет за собой возникновение опухолей. — Fumarate is an epigenetic modifier that elicits epithelial-to-mesenchymal transition.
• Структурка. Рецепторы к нейромедиатору глутамату, представляющие собой ионные каналы, делают возможными множество процессов, как на уровне отдельных клеток, так и на уровне поведения целого организма. При определенных условиях бывают моменты, когда эти рецепторы десенситизированы, то есть их ионные каналы очень сложно открыть даже при наличии достаточного количества молекул медиатора. За счет чего возможна такая временная нечувствительность глутаматных рецепторов, показала криоэлектронная микроскопия. — Structural basis of kainate subtype glutamate receptor desensitization.
• Структурка. Потенциалзависимые кальциевые каналы воспринимают электрические импульсы, меняющие разность потенциалов на клеточной мембране, и в зависимости от этой разности открываются или закрываются, из-за чего повышается или понижается концентрация ионов кальция внутри клетки. В свою очередь, эти ионы служат вторичными посредниками, запуская самые разнообразные каскады биохимических реакций. А уж эти каскады приводят к тем или иным физиологическим последствиям. Поэтому установить структуру потенциалзависимого кальциевого канала — благое дело. И оно было выполнено для одного из типов таких каналов с разрешением 3,6 ангстрем. — Structure of the voltage-gated calcium channel Cav1.1 at 3.6 Å resolution.
• Биология развития. Анализ РНК в отдельно взятых клетках показал, что гематопоэтические мультипотентные стволовые клетки идут по пути дифференциации, постоянно делая выбор между двумя имеющимися на данный момент вариантами. Такой бинарный способ самоопределения определенно порадовал бы Платона. — Single-cell analysis of mixed-lineage states leading to a binary cell fate choice.
• Медицина, нейробиология. Препараты моноклональных антител эффективны не только против различных видов рака, но и, как выяснилось, против болезни Альцгеймера. Препарат под названием адуканумаб снижает скорость образования бляшек из бета-амилоида и тем самым тормозит ухудшение интеллекта больных. — The antibody aducanumab reduces Aβ plaques in Alzheimer’s disease, Alzheimer’s disease: Attack on amyloid-β protein.
• Молекулярка, рак. Меланома — один из самых опасных видов рака, поскольку быстро дает метастазы. Механизм их образования (то есть процессы, подействовав на которые, можно было бы приостановить метастазирование) не вполне ясен, но последние исследования добавили немного информации. Оказалось, что коактиватор транскрипции PGC1α, ответственный за увеличение числа митохондрий в клетке, тормозит метастазирование. — A PGC1α-mediated transcriptional axis suppresses melanoma metastasis.
• Клеточная биология. У тех животных, чей пол определяется конкретными хромосомами, проявляется так называемая дозовая компенсация. Например, у женщин в клетках по две X-хромосомы, а у мужчин — только по одной. Соответственно, без дозовой компенсации у мужчин работало бы в 2 раза меньше копий генов X-хромосомы, чем у женщин. А это могло бы привести к многочисленным отклонениям в физиологии представителей двух полов. Поэтому у женщин одна X-хромосома инактивирована. Противоположный по сути вариант дозовой компенсации наблюдается у самцов дрозофил: у них гены X-хромосомы работают с удвоенной силой. Ну а в новой статье показано, как именно ферменты узнают участки ДНК мушиной Х-хромосомы, чью активность и доступность надо подкорректировать. — PionX sites mark the X chromosome for dosage compensation.
• Клеточная биология, биохимия. Важно, чтобы в процессе деления клетки новообразованные хромосомы разошлись по ее «дочкам» правильно. Процессом расхождения управляют кинетохоры — структуры на центромерах хромосом, к которым крепятся микротрубочки. Кинетохоры состоят из нескольких белковых субъединиц и имеют центральную и периферическую части. Ученые попытались реконструировать их структуру и в итоге раскрыли некоторые интересные детали устройства реальных кинетохоров. — Insights from biochemical reconstitution into the architecture of human kinetochores.

Science #653 (6303) + онлайны: наноткань для охлаждения тела, языковые способности собак, недостатки вакцины от вируса денге

• Нанотехнологии. Многие предпочитают холод жаре, потому что в холодную погоду можно закутаться во много слоев одежды, а в слишком теплую и полное раздевание не поможет. Термобелье тоже не годится, ведь чтобы оно начало отводить тепло, нужно сначала его активно повырабатывать, то есть запотеть. Правда, с развитием технологий ситуация может измениться: создана полиэтиленовая ткань с нанопорами, позволяющая охлаждать тело того, кто ее носит, и без ярой физической активности. — Radiative human body cooling by nanoporous polyethylene textile, Nanoporous fabrics could keep you cool.
• Физиология растений. Морфогенез растений (по крайней мере, высших) контролируется фитогормоном цитокинином, а его распределением по тканям, как только что выяснилось, управляет белок-транспортер пуриновая пермеаза 14 (PUP14). Мутации в гене этого белка вызывают серьезные изменения в развитии растения. — Plant development regulated by cytokinin sinks.
• Нейробиология, зоология. Функциональная МРТ показала, что собаки анализируют не только интонацию человеческого голоса, но и значение сказанного. Самое интересное, что, как и у большинства людей, за восприятие семантики у собак отвечает левое полушарие, а за восприятие тона — правое. Когда они слышат слова одобрения, произнесенные с соответствующей интонацией, у них активируются зоны мозга, ответственные за удовлетворение. — Neural mechanisms for lexical processing in dogs.
• Медицина, эпидемиология. Первая одобренная вакцина против вируса денге используется уже в шести странах. Она представляет собой ослабленных возбудителей инфекции, а поэтому эффективность этой вакцины сильно зависит от числа зараженных в данной местности. Если оно велико, препарат защищает от болезни, а если оно мало, повышает риск лихорадки. — Benefits and risks of the Sanofi-Pasteur dengue vaccine: Modeling optimal deployment.
• Структурка. Рассматриваем прохождение ионов через один из типов калиевых каналов с помощью двумерной инфракрасной спектроскопии. — Instantaneous ion configurations in the K+ ion channel selectivity filter revealed by 2D IR spectroscopy.