Nature #537 (7621) + онлайны: древнейшие строматолиты, время выхода людей из Африки и разнообразие океанических вирусов

• Наука и общество. В Nature вышла подборка статей о классовом и денежном неравенстве в науке — о том, как бедность отдельных групп людей или целых стран мешает развитию науки, а также о разрыве в зарплатах между большинством исследователей и «1% от науки» — элитой, которая получает очень много. — Is science only for the rich?, Science and inequality, Science’s 1%: How income inequality is getting worse in research.
• Клеточная биология. Спецвыпуск Nature посвящен болезням, развивающимся из-за дисфункции лизосом — мембранных пузырьков, содержащих ферменты для расщепления макромолекул. Неполадки в работе лизосом могут привести к самым разнообразным патологиям — к развитию деменции, аномальному формированию костей, увеличению печени и селезенки. — Lysosomal storage disorders, Myriad maladies, Biomedicine: A rare opportunity, Perspective: The rare must become common, Advocacy: Strong foundations, Drug development: Through the barrier, Gene therapy: A new chapter, Perspective: Finding common ground, Screening: Baby’s first test, Lysosomal storage disorders: 4 big questions.
• Палеонтология. В Гренландии обнаружили строматолиты — остатки цианобактериальных матов — возрастом в 3700 миллионов лет. Они на 220 миллионов лет старше, чем ранее обнаруженные строматолиты из Австралии. — Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures.
• Иммунология. Макрофаги могут вырабатывать как цитокины, активирующие цитотоксические Т-клетки, так и цитокины, подавляющие иммунную систему. Переключение происходит через киназу PI3Kγ, и если искусственно модулировать активность этого фермента, можно заставить макрофаги производить те цитокины, которые нужнее в данный момент. — PI3Kγ is a molecular switch that controls immune suppression.
• Нейробиология. Базальные ганглии помогают животному оценить, насколько благоприятными будут последствия его действий. Базальные ганглии посылают сигналы нейронам бледного шара, дающим проекции на поводок эпиталамуса. Управляя активностью этих нейронов бледного шара, можно стимулировать мышь принимать определенные решения. — A basal ganglia circuit for evaluating action outcomes.
• Генетика. Сравнительный анализ 483 геномов из человеческих популяций со всего света показал, что люди анатомически современного типа вышли из Африки и начали заселять Евразию не позже, чем 75000 назад. Эта оценка подтверждается результатами моделирования передвижений человеческих популяций, учитывающими климатические и географические особенности Земли несколько десятков тысяч лет назад. — Population genetics: A map of human wanderlust, The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations, Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia, Late Pleistocene climate drivers of early human migration. См. также видеозапись 17-го семинара Совета молодых ученых ИБХ РАН «Генетическая история народов».
• Структурка. Дыхательные белковые комплексы митохондрий объединяются в суперкомплексы, и структуры нескольких дыхательных суперкомплексов из митохондрий овцы и свиньи опубликованы в новых статьях. — The architecture of respiratory supercomplexes, The architecture of the mammalian respirasome.
• Биоинженерия. Чтобы заставить дрожжи производить фарнезены с большим выходом, исследователи получили штаммы, способные проводить четыре реакции, к которым эти микроорганизмы в природе не способны. Фарнезены — молекулы с множеством полезных применений; они могут использоваться, к примеру, как ароматизаторы, сурфактанты или предшественники витаминов. — Rewriting yeast central carbon metabolism for industrial isoprenoid production.
• Структурка. Структурка белкового комплекса Tom — переносчика питательных веществ через внешнюю мембрану грамотрицательных бактерий. Интересно, что комплекс использует энергию переноса протона через внутреннюю мембрану. — Structural insight into the role of the Ton complex in energy transduction.
• Вирусология. В океанах обитает огромное число микроорганизмов, чья жизнедеятельность существенно влияет на круговорот веществ в природе. А на этих микробах паразитирует огромное разнообразие вирусов, которые меняют состав и численность микробных популяций. Хотя океанические вирусы очень важны для экологии, они плохо изучены. В новой работе представлены результаты исследования геномов 15000 популяций океанических вирусов, благодаря которому обнаружилось несколько сотен ранее неизвестных генов вирусного метаболизма. — Ecogenomics and potential biogeochemical impacts of globally abundant ocean viruses.
• Генетика. Исследование геномов аборигенов Австралии и Папуа-Новой Гвинеи показало, когда эти популяции отделились друг от друга (25-40 тысяч лет назад), а также от жителей Евразии (50-70 тысяч лет назад). А еще в геномах австралийских аборигенов обнаружились следы отбора на приспособленность к жизни в пустыне. — A genomic history of Aboriginal Australia.

Science #353 (6306) + онлайны: генетика конвергенции, G-квадруплексы из РНК и взаимодействия мутаций

• Генетика. Конвергенция — это независимое появление сходных признаков у неблизкородственных видов. Канадские ученые исследовали генетические основы конвергенции на примере приспособления к холоду у нескольких видов хвойных. Хотя исследованные растения были слабо похожи друг на друга — их последний общий предок существовал 140 миллионов лет назад — наборы генов, которые они использовали, чтобы приспособиться к холоду, были сходными. — How conifers adapt to the cold, Convergent local adaptation to climate in distantly related conifers.
• Молекулярка. G-квадруплексы — спирали из четырех нитей ДНК или РНК, в составе которые есть остатки гуанина. Используя свойства этих структур тормозить движение обратной транскриптазы в зависимости от содержания ионов калия, ученые оценили, сколько их может образовываться в теории, и сколько на самом деле существует в клетках. Оказывается, в пробирке очень многие клеточные РНК могут образовывать G-квадруплексы, но в эукариотических клетках эти структуры почти всегда развернуты, а в бактериальных почти не экспрессируются. Если же их проэкспрессировать в бактериальных клетках, они успешно свернутся в квадруплексы, но будут ухудшать трансляцию и рост бактерий. — RNA G-quadruplexes are globally unfolded in eukaryotic cells and depleted in bacteria.
• Генетика. Совместное присутствие нескольких мутаций иногда приводит к неожиданным последствиям — или негативным (последствия от нескольких мутаций вместе хуже, чем последствия суммы отдельных мутаций) или позитивным (если мутации встречаются вместе, они частично или полностью нейтрализуют друг друга). Международный коллектив ученых провел действительно масштабную работу по поиску таких генетических взаимодействий у дрожжей, протестировав 6000 генов во всевозможных парах. Нашлось 550 тысяч негативных и 350 тысяч позитивных взаимодействий генов, причем 90% генов участвовали хотя бы в одном взаимодействии. — A global genetic interaction network maps a wiring diagram of cellular function.
• Микробиология. От микрофлоры кишечника зависит чувствительность организма к патогенам. Пример механизма приводится в новой работе — бактерия Enterococcus faecium, населяющая кишечник нематод Caenorhabditis elegans, выделяет антиген, который подавляет патологическую реакцию на сальмонелл. Тот же антиген можно использовать, чтобы защитить от патологической реакции на сальмонелл мышей. — A secreted bacterial peptidoglycan hydrolase enhances tolerance to enteric pathogens.
• Структурка. Структурки канала RyR2, выпускающего ионы кальция из эндоплазматической сети, что необходимо для работы мышц и регуляции многих других клеточных процессов. Исследованы структуры канала в открытом и закрытом состоянии. — Structural basis for the gating mechanism of the type 2 ryanodine receptor RyR2.
• Биоинженерия. На мышах и приматах показана эффективность ДНК-вакцины от вируса Зика. Вакцина содержит ДНК, кодирующую два вирусных белка, на которые в организме вырабатывается иммунный ответ. — Rapid development of a DNA vaccine for Zika virus. См. также новый обзор: Вирус Зика — глобальная угроза?
• Биоинженерия. Посттрансляционные модификации белков позволяют расширить их репертуар по сравнению с тем, что записан в генах. Ученые из Оксфорда разработали метод присоединения произвольных остатков к Cβ атомам углерода в составе белковых молекул. В результате можно получать множество модифицированных белков, как встречающихся в природе, так и новых. — Posttranslational mutagenesis: A chemical strategy for exploring protein side-chain diversity.
• Биоинженерия. Трансгенная кукуруза, вырабатывающая белок-инсектицид IPD072Aa бактерий Pseudomonas chlororaphis, устойчива к опасному вредителю — западному кукурузному жуку. — A selective insecticidal protein from Pseudomonas for controlling corn rootworms.