Nature #549 (7673) + онлайны: новый механизм противовирусной защиты, регуляция веса при стрессе и возрастное ослабление обмена жиров

• Клеточная биология. Спецвыпуск Nature посвящен крови — в него вошли обзоры о диагностике заболеваний с помощью образцов крови, о криминалистике, о применении генетической терапии для лечения болезней крови и о прогрессе в создании искусственной крови. — Blood, Diagnosis: Frontiers in blood testing, Transfusion: Too much of a good thing, Neuroscience: The power of plasma, Bioengineering: Doing without donors, Screening: In the blood, Criminology: Written in blood, Gene therapy: Erasing sickle-cell disease.
• Генетика. Секвенировав транскриптомы единичных малярийных плазмодиев, ученые выделили у этих микробов гены, активности которых усиливаются на стадии полового размножения. — Single-cell RNA sequencing reveals a signature of sexual commitment in malaria parasites.
• Молекулярка. Когезин — кольцевидный белковый комплекс, соединяющий сестринские хроматиды в митозе, а также поддерживающий трехмерную структуру хроматина. Если отключить белок, загружающий когезин на ДНК, нарушится структура крупных хроматиновых петель, связывающих гены с отдаленными энхансерами. Локальная регуляция из-за недостатка когезина не ломается. — Two independent modes of chromatin organization revealed by cohesin removal.
• Нейробиология. Хорошо известно, какие нейронные и гормональные пути поддерживают вес животного постоянным, когда не происходит ничего неожиданного. Но в стрессовых обстоятельствах — например, в ответ на повреждение тканей или при развитии некоторых болезней — вес животного может резко падать под действием других, плохо исследованных путей. Научиться управлять этими путями было бы полезно, чтобы лечить ожирение. Американские ученые нашли по крайней мере один из механизмов быстрого снижения веса в ответ на стресс — рецепторы GDF15 ствола мозга. — Obesity: Receptors identified for a weight regulator, Non-homeostatic body weight regulation through a brainstem-restricted receptor for GDF15.
• Молекулярка, вирусология. В геномах позвоночных снижено число динуклеотидов CG — в основном из-за CG-специфичных метилаз и склонности метилированных цитозинов превращаться в тимин. Интересно, что сниженная доля CG характерна и для многих вирусов позвоночных, для которых метилирование ДНК не характерно. Новая работа показала, что вирусы просто вынуждены скрываться от белка ZAP, реагирующего на повышенное по сравнению с геномами позвоночных содержание CG. Например, если у ВИЧ-1 повысить долю этих нуклеотидов, не меняя последовательности закодированных белков, размножение вируса будет блокироваться, и эта блокировка зависит от наличия ZAP. — Evolution: Zapping viral RNAs, CG dinucleotide suppression enables antiviral defence targeting non-self RNA.
• Молекулярка, рак. Для борьбы с меланомой часто используют блокаторы киназ BRAF, по отдельности или в комплексе с блокаторами киназ MEK. За развитие устойчивости только к блокаторам BRAF ответственно повышение активности пути ERK, но при устойчивости к комбинированной терапии его не происходит. Оказалось, что за развитие устойчивости к комбинированной терапии отвечают киназы другого пути, активируемые белком p21. — PAK signalling drives acquired drug resistance to MAPK inhibitors in BRAF-mutant melanomas.
• Эпигенетика, структурка. Ацетильные метки на гистонах усиливают транскрипцию. Ферменты, присоединяющие или удаляющие эти метки, влияют на активности генов. Было показано, что ингибиторы гистон-деацетилаз помогают бороться с развитием некоторых видов рака. В статье описывается структура нового ингибитора гистон-деацетилаз p300 и CBP, который тоже претендует на эту полезную роль. — Discovery of a selective catalytic p300/CBP inhibitor that targets lineage-specific tumours.
• Генетика. Эффекты мутаций проще всего наблюдать в гаплоидных клетках, в которых каждая хромосома, а значит и большинство генов, присутствуют в одной копии. Большой коллектив европейских ученых создал биобанк из 100 тысяч линий гаплоидных эмбриональных стволовых клеток мыши, несущих разные мутации в 16970 генах. — A reversible haploid mouse embryonic stem cell biobank resource for functional genomics.
• Клеточная биология. Ослабление гидролиза жиров, наступающее с возрастом, связывают с развитием некоторых особенностей пожилых — например, ожирением внутренних органов или снижением способности переносить голод. Оказалось, что у мышей ослабление гидролиза жиров связано с разрушением норадреналина, запускающего первую стадию этого процесса. Норадреналин у пожилых мышей начинают уничтожать макрофаги жировой ткани, и для этого процесса необходимы инфламмосомы. — Inflammasome-driven catecholamine catabolism in macrophages blunts lipolysis during ageing.
• Биоинженерия. Ученые из США, Китая и Мексики описали подход для масштабного дизайна белков, связывающих определенные мишени. Протестировав 22 тысячи пептидов из 37-43 аминокислот на связывание с гемагглютинином вируса гриппа и нейротоксином ботулизма типа B, исследователи нашли 2600 пептидов, которые связывались хорошо. — Massively parallel de novo protein design for targeted therapeutics.
• Нейробиология. Белки семафорины и их рецепторы плексины регулируют рост новых аксонов в процессе развития нервной системы (аксон не растет туда, где встречает семафорин). Интересно, что эти белки экспрессируются и во взрослом мозге, в котором аксоны уже сформированы. Оказалось, что семафорины и плексины необходимы и для того, чтобы поддерживать постоянным выброс нейромедиаторов в синапсе. — Retrograde semaphorin—plexin signalling drives homeostatic synaptic plasticity.

Science #357 (6358) + онлайны: биоинженерия против малярии, сложная работа Cas9 и антитела к бактериям кишечника

• Нейробиология. Cтимулировав выброс окситоцина в вентральной области покрышки, можно поощрить социальные взаимодействия мышей. Ученым из США и Австралии удалось это проделать с помощью оптогенетики. — The rewarding nature of social contact, Gating of social reward by oxytocin in the ventral tegmental area.
• Генетика, биоинженерия. Американские ученые генетически модифицировали малярийных комаров таким образом, чтобы иммунитет насекомых активнее боролся с плазмодиями. Изменение активности иммунитета сказалось и на состоянии микрофлоры комаров — как в кишечнике, так и в половых органах модифицированных насекомых стало меньше микробов. Удачным образом оказалось, что эта особенность помогает генетической модификации распространяться в популяции, потому что модифицированные и немодифицированные особи предпочитают скрещиваться друг с другом. — Changes in the microbiota cause genetically modified Anopheles to spread in a population.
• Генетика, биоинженерия. Еще одна команда ученых предложила другой высокотехнологичный метод борьбы с малярией: генетически модифицированных бактерий, выделяющий антималярийный препарат. Бактерии успешно колонизировали кишечник и половые железы комаров и быстро распространялись в популяции. — Driving mosquito refractoriness to Plasmodium falciparum with engineered symbiotic bacteria.
• Экология. Цунами вносят хаос в распространение прибрежных видов, заставляя некоторых особо неудачливых существ путешествовать на тысячи километров в незапланированном направлении. Американские ученые описали передвижения представителей почти трехсот прибрежных видов, вызванных массивным цунами, случившимся в восточной части Японии в 2011 году. — Tsunami-driven rafting: Transoceanic species dispersal and implications for marine biogeography.
• Молекулярка. Все говорят о генетических модификациях с помощью систем CRISPR-Cas9, но мало кто задумывается, сколько работы нужно проделать молекулярному комплексу Cas9, чтобы достичь точки назначения. Чтобы сверить свою гидовую РНК с участком генома, Cas9 приходится раскручивать спираль ДНК на этом участке. В результате в геноме E. coli отдельный комплекс Cas9 ищет свою мишень в течение шести часов. — Kinetics of dCas9 target search in Escherichia coli. биомолекула: CRISPR-эпопея и ее герои, Просто о сложном: CRISPR/Cas.
• Экология. Двенадцатилетнее наблюдение за жизнью тропических лесов показало, что эти экосистемы служат источником, а не стоком углерода в круговороте веществ. Ранее проведенные исследования давали противоречивые результаты. — Tropical forests are a net carbon source based on aboveground measurements of gain and loss.
• Генетика. Всего одной мутации в геноме вируса Зика достаточно, чтобы резко повысить его способность заражать клетки-предшественники нейронов, и как следствие, усилить микроцефалию у плода. — A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly. биомолекула: Вирус Зика: мнимая паника или реальная угроза?, Вирус Зика — глобальная угроза?
• Молекулярка. Основываясь на структурах антител широкого спектра действия, связывающих гемагглютинин вируса гриппа, исследователи разработали небольшой пептид, который выполняет ту же функцию. Небольших количеств пептида было достаточно, чтобы помешать распространению нескольких штаммов вируса. — Potent peptidic fusion inhibitors of influenza virus.
• Молекулярка, иммунология. Было известно, что плазматические клетки кишечника в больших количествах выделяют иммуноглобулины А, связывающиеся с бактериями кишечника, но было непонятно, от чего зависит секреция и есть ли специфичность связывания. Американские ученые показали, что эти иммуноглобулины связывают широкий, но ограниченный набор бактерий, и что секреция не зависит ни от состава микрофлоры животных, ни от их рациона. — Natural polyreactive IgA antibodies coat the intestinal microbiota.
• Генетика. Опубликовано семь новых геномов древних жителей Южной Африки — живших от 300 до 2000 лет назад. Новые геномы помогли оценить время дивергенции первой популяции человека современного типа — от 350 до 260 тысяч лет назад. — Southern African ancient genomes estimate modern human divergence to 350,000 to 260,000 years ago.