Nature #548 (7669) + онлайны: молекулярные свёрла для мембран, «омоложение» лучепёрых рыб, терапия против паркинсонизма

• Медицина, неврология, стволовые клетки. Предшественники нейронов, образовавшиеся из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (hiPSC), прижились в мозге макак-крабоедов с симптомами паркинсонизма. За два года наблюдений они не спровоцировали образование опухолей и при этом частично восстановили нормальные движения у обезьян. Так что доклинические испытания hiPSC в терапии паркинсонизма признаны успешными, и в ближайшие годы можно будет говорить о клинических испытаниях. — Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model. биомолекула: «Нобелевская премия по физиологии и медицине (2012): индуцированные стволовые клетки».
• Фармакология, нанотехнологии. Созданы молекулярные наномашины, способные «просверливать» мембраны клеток. Эти наномашины активируются ультрафиолетом, и когда они создают бреши в мембранах, в повреждённых ими клетках начинается некроз и блеббинг. Конформацией таких машин можно управлять, а значит, решать, что они переносят через мембрану. Интересно, что молекулы, перемещающиеся в разные стороны или по кругу, не могут пробить плазматические мембраны. — Molecular machines open cell membranes.
• Микробиология. Бактерии-комменсалы («нахлебники»), обитающие в кишечнике человека, производят молекулы, по форме очень напоминающие лиганды рецепторов, сопряжённых с G-белками (GPCR). Вот ещё один канал воздействия кишечной микробиоты на нашу жизнь. — Commensal bacteria make GPCR ligands that mimic human signalling molecules.
• Биогеография, биология моря, эволюция. На взгляды Дарвина оказали большое влияние островные виды птиц и других животных. Но помимо сухопутных организмов есть и водные, и их эволюция, а также миграция и разнообразие вблизи островов тоже отличаются от того, что наблюдается около материков. — Island biogeography of marine organisms.
• Нейробиология. Всё в организме взаимосвязано. Некоторые мутации в эритромиелоидных предшественниках, возникшие ещё в бытность организма эмбрионом, вызывают излишнюю активацию потомков этих клеток, а именно микроглии. Микроглия в норме очищает мозг от лишних связей и терминально повреждённых клеток. А в случае наличия описанных мутаций она вызывает нейродегенеративные заболевания. — A somatic mutation in erythro-myeloid progenitors causes neurodegenerative disease, Neuroscience: From embryo mutation to adult degeneration.
• Рак. Проблема раковых клеток (для врачей и пациентов) в том, что они все разные. Поэтому люди пытаются найти способы заранее определять судьбу этих клеток, то, какими они станут. Очередная попытка включает в себя анализ паттернов деления раковых стволовых клеток и формирование прогнозов на его основе. Пока это пробовали сделать для глиобластомы, и довольно успешно. По крайней мере, оказалось, что закономерность есть. — Fate mapping of human glioblastoma reveals an invariant stem cell hierarchy, Cancer: Division hierarchy leads to cell heterogeneity.
• Рак. Клетки опухоли человека можно подсадить мыши (хотя и не каждой) и проследить за их развитием там, а также понять, какие лекарства на них действуют. По крайней мере, это касается солидных (твёрдых) опухолей. Теперь доступна целая панель (набор) примеров человеческих опухолей, выращенных в организмах мышей. — Orthotopic patient-derived xenografts of paediatric solid tumours, Cancer models: The next best thing.
• Зоология, эволюция. Лучепёрых рыб сейчас очень много, они составляют едва ли не половину всех известных видов позвоночных. Считалось, что они появились в середине девона, около 385 миллионов лет назад. Однако уточнение данных «молекулярных часов» показало, что они на 20–40 миллионов лет моложе, а значит, появились едва ли не в каменноугольный период. — Early members of ‘living fossil’ lineage imply later origin of modern ray-finned fishes. биомолекула: «Сверим часы».

Science #357 (6354) + онлайны: модель зародыша дрозофилы, кишечник и циркадные ритмы, фотокатализ у водорослей

• Биология развития, транскриптомика. Биологи создали виртуальную модель зародыша дрозофилы, в которой можно рассматривать экспрессию 8000 различных генов в отдельной клетке. — The Drosophila embryo at single-cell transcriptome resolution. биомолекула: «Рождение виртуальной клеточной биологии».
• Генетика, молекулярка. У животных экспрессия генов контролируется РНК-полимеразой II (Pol II). Её активностью, в свою очередь, управляет PAF1 (ассоциированный с полимеразой II фактор 1). Он не даёт гиперактивироваться некоторым энхансерам. Таким образом, эти энхансеры регулируют экспрессию ряда генов, контролируя работу Pol II при участии PAF1. — PAF1 regulation of promoter-proximal pause release via enhancer activation.
• Структурка. Организмы, перерабатывающие водород, имеют для этого специальный фермент — [NiFe]-гидрогеназу. Этот фермент сопрягает реакцию восстановления NAD⁺ с окислением молекулярного водорода. Как он устроен на разных стадия цикла своей активности, рассказывает новая статья в Science. — Structural basis of the redox switches in the NAD⁺-reducing soluble [NiFe]-hydrogenase.
• Нейробиология. В развивающихся глазах дрозофил клетки глии переключают сигналы от фоторецепторов на другие слои сетчатки, помогая связям между этими функциональными элементами правильно сформироваться. — Glia relay differentiation cues to coordinate neuronal development in Drosophila, Glia put visual map in sync.
• Нейробиология, фармакология. Усиленная экспрессия гена альфа-синуклеина SNCA означает повышенный риск развития паркинсонизма. Некоторые агонисты β-адренорецепторов 2 типа (их раньше использовали при лечении бронхита) могут снизить этот риск, эпигенетически воздействуя на SNCA. Усилия фармакологов направлены на то, чтобы найти среди подобных уже существующих лекарств те, что помогут и против паркинсонизма. — β₂-Adrenoreceptor is a regulator of the α-synuclein gene driving risk of Parkinson’s disease, Finding a new purpose for old drugs.
• Физиология растений. Фотокатализ (ускорение реакций за счёт света) распространён в химической промышленности, но у растений встречается нечасто. Впрочем, недавно нашли один занятный пример: фермент хлореллы использует синий свет для катализа реакции превращения жирных кислот в углеводороды. — An algal photoenzyme converts fatty acids to hydrocarbons, Enzymes make light work of hydrocarbon production.
• Физиология растений, экология. Размер листьев растений зависит от климата и увеличивается по мере приближения к экватору. Наибольшую роль здесь играет разница дневной и ночной температур: чем она больше, тем мельче листья. Это показали с помощью данных физиологии и экологии растений, компьютерного моделирования, а также палеоботаники. — Global climatic drivers of leaf size.
• Микробиология. NFIL3 — фактор транскрипции, управляющей активностью ряда циркадных генов. Оказывается, на его работу, в свою очередь, влияют белок флагеллин и липополисахариды, образуемые некоторыми микроскопическими обитателями кишечника. Это может частично объяснять, почему нарушение циркадных ритмов так часто негативно сказывается на обмене веществ. — The intestinal microbiota regulates body composition through NFIL3 and the circadian clock.
• Клеточная биология, биология развития. Центросомы (клеточного центра) на ранних стадиях развития зародышей животных будто бы нет. И это действительно так: микротрубочки в клетках зародышей мыши организуются без центросомы, образуя мостики друг между другом. По этим мостикам ближе к мембране клетки транспортируются различные молекулы клеточной адгезии («прилипания»), в том числе E-кадгерин. — A microtubule-organizing center directing intracellular transport in the early mouse embryo.