Физиология растений

Когда становится слишком жарко для фотосинтеза

Известно, что в тропических лесах фотосинтез приостанавливается, когда температура становится выше, чем примерно 46,7 °C. Но прогреваются ли листья до таких температур в реальности? Или пока такие температуры ожидаются только в перспективе из-за изменений климата? Ученые из США, Австралии и Бразилии изучили, как нагреваются листья в тропических лесах на трех континентах, и показали, что остановка фотосинтеза в листьях из-за перегрева занимает 0,01% времени. По их подсчетам, тропические леса могут выдерживать повышение температуры на 3,9 ± 0,5  °C без ущерба для метаболизма. — Tropical forests are approaching critical temperature thresholds.

Эмбриология

Собрать зародыш по клеткам

Возможности изучения постимплантационного развития зародыша человека по этическим причинам сильно ограничены. Альтернативой мог бы стать искусственный зародыш, собранный из наивных эмбриональных стволовых клеток, тем более, что возможность получения такого зародыша уже была опробована на мышах. Но израильские ученые продемонстрировали, что, используя только негенно-модифицированные наивные стволовые клетки человека, можно собрать модельный зародыш. В таком зародыше есть все компартменты и группы клеток, входящие в состав постимплантационного зародыша на стадии 13-14 дней после оплодотворения: эпибласт, гипобласт, внеэмбриональная мезодерма и трофобласт. — Complete human day 14 post-implantation embryo models from naïve ES cells.

Иммунология

Новые типы клеток в тимусе

Исследователи из Израиля и США описали новые типы клеток в тимусе. Ученые провели мультиомный анализ эпителиальных клеток тимуса и изучили разнообразие этих клеток по функциям и развитию. Был создан целый атлас эпителиальных клеток тимуса у мыши; кроме того, удалось описать необычные популяции эпителиальных клеток тимуса: эндокринные клетки, клетки-микрофолды и миоциты. Эндокринные эпителиальные клетки тимуса требуют активности гена Insm1 и необходимы для поддержания клеточной организации тимуса. Клетки-микрофолды зависят от гена Spib и необходимы для генерации тимусных IgA+ плазматических клеток. — Thymic mimetic cells function beyond self-tolerance, «Биомолекула»: «Будем знакомы, меня зовут Тимус!».

Молекулярка

Застраивая бреши

Двуцепочечные разрывы — опасное повреждение ДНК, нередко приводящее к гибели клетки. В интерфазе в клетках двуцепчечные разрывы репарируются по пути гомологичной рекомбинации или негомологичного соединения концов, однако в митозе оба этих механизма неактивны. Как же клетка может устранить двуцепочечные разрывы, находясь в митозе? Авторы нового исследования показали, что ДНК-полимераза θ устраняет двуцепочечные разрывы в митозе, причем ее активация в митозе происходит при фосфорилировании Polo-подобной киназой 1 (PLK1). — Polθ is phosphorylated by PLK1 to repair double-strand breaks in mitosis, «Биомолекула»: «РНК-зависимая репарация ДНК», «Биологическая машина репарации ДНК».

Онкология

Серые кардиналы опухолевого микроокружения

В опухолевом микроокружении нередко присутствуют патологически активированные нейтрофилы, или полиморфоядерные супрессорные клетки миелоидного происхождения (PMN-MDSCs). Эти клетки играют важную роль в обеспечении роста опухоли, подавлении иммунитета и резистентности к терапии, а потому могут быть мишенью для противоопухолевой терапии. Авторы новой работы показали, что маркером для выявления клеткок PMN-MDSCs может служить белок CD300ld, который PMN-MDSCs активно экспрессируют. CD300ld необходим для привлечения PMN-MDSCs в опухоль, и при нокауте соответствующего гена ингибируется развитие некоторых видов опухолей, зависимых от PMN-MDSCs. — CD300ld on neutrophils is required for tumour-driven immune suppression.

Нейробиология

Астроциты, передающие сигналы

Швейцарские ученые описали специализированную популяцию астроцитов, которые обеспечивают глутаматергическую передачу сигнала через экзоцитоз глутамата. Точнее, среди астроцитов гиппокампа ученые смогли выявить девять групп астроцитов, причем клетки одной из них осуществляли экзоцитоз глутамата с помощью тех же белков, что участвуют в передаче сигнала в глутаматергических синапсах. Важнейшую роль в этом процессе играет везикулярный глутаматный транспортер 1 (VGLUT1). — Specialized astrocytes mediate glutamatergic gliotransmission in the CNS, «Биомолекула»: «От астроцита до нейрона: история одного превращения в живом мозге».

3D-структура генома клеток мозжечка

На мозжечок приходится примерно половина всех нейронов; кроме того, плотность нейронов в нем очень высока. Американские ученые изучили транскриптом и архитектуру хроматина у гранулярных клеток мозжечка у человека и мыши на ранних развития. Оказалось, гранулярные клетки у человека и мыши сильно различаются, а архитектура хроматина в этих клетках меняется в течение жизни в обоих случаях. — Lifelong restructuring of 3D genome architecture in cerebellar granule cells.

Рак

Протеостаз злокачественных опухолей

Большинство злокачественных клеток, как и нормальные клетки, нуждаются в том, чтобы белки работали как надо, и потому поддерживают протеостаз. Более того, некоторые противораковые препараты направлены на разрушение протеостаза нормальных клеток. Однако после успешного курса химиотерапии в организме могут оставаться злокачественные клетки, которым удалось выжить, несмотря на нарушения в протеостазе. Как показало новое исследование, такие клетки избежали появления привыкания к онкогену KRAS и нечувствительны к ингибиторам KRAS. В отсутствие KRAS белки в таких клетках образуют агрегаты и окончательно разрушают протеостаз. Тем не менее, и в таких условиях раковые клетки могут выкрутиться за счет активации экспрессии древнего сенсора стресса IRE1α, который восстанавливает протеостаз в клетках. — Modulation of the proteostasis network promotes tumor resistance to oncogenic KRAS inhibitors, «Биомолекула»: «Голодные химеры: направленный протеолиз в качестве лекарства».

Физиология

Клетки Купфера с необычного ракурса

Макрофаги печени известны как клетки Купфера и располагаются в синусоидах, где вылавливают бактерии, попавшие в кровоток. Новое исследование показало, что при фиброзе печени, вызванном гепатитом, клетки Купфера утрачивают контакты с окружающими клетками и теряют свою клеточную идентичность. Однако и без них печень продолжает фильтровать бактерии из крови, поскольку благодаря микробиому моноциты поступают в крупные внутрипеченочные сосуды, где сливаются с крупными агрегатами клеток, которые по фенотипу близки к клеткам Купфера. Получившийся синцитий со свойствами клеток Купфера успешно фильтрует бактерии и присутствует в печени у многих больных хроническими заболеваниями печени. — Kupffer cell–like syncytia replenish resident macrophage function in the fibrotic liver.

Размер имеет значение

По ходу истории крупным растениям и животным особенно много доставалась из-за бурной деятельности человека, а также из-за изменений климата. Международный коллектив ученых оценил, как менялся размер растений и животных с 1960 года по наши дни. В разных сообществах тренды на изменения размера были разными. Например, морские рыбы в целом стали мельче. Примечательно, что биомасса в сообществах оставалось постоянной, то есть мелкие организмы занимали место погибших крупных организмов. — Widespread shifts in body size within populations and assemblages.