Биология

Когда B- и T-лимфоциты активируются в результате вторжения в организм какого-то патогенна, те из них, что способны распознавать антигены этого патогена, начинают размножаться, причем часть новых лимфоцитов не вступает непосредственно в схватку с врагом, а становится хранителем информации о его антигенах. Такие лимфоциты называют клетками памяти; они могут циркулировать в организме еще многие годы после столкновения с патогеном, и благодаря им при повторном заражении развивается молниеносный иммунный ответ, не оставляющий никаких шансов захватчику. Казалось бы, иммунные клетки памяти должны появляться в организме после рождения, когда он начинает сталкиваться с разнообразными бактериями и вирусами. Однако, как показало недавнее исследование, в кишечнике человеческого эмбриона имеется популяция CD4+ (то есть несущих на своей поверхности гликопротеин CD4) T-клеток, которые по молекулярным свойствам соответствуют клеткам памяти. Наша статья посвящена этому открытию.

В праздничных номерах авторитетных научных журналов вы сможете не только в подробностях узнать о функционировании системы распознавания цитоплазматической ДНК, но и об успехах в борьбе с ВИЧ, о том, почему важна кластеризация рецепторов на мембранах, о том, как шапероны, уплывшие в аппарат Гольджи, возвращают в ЭПР, и о достаточно неожиданном последствии теплокровности.

Человеческий глаз воспринимает свет в очень узком сегменте электромагнитного диапазона. Мы вынуждены защищать чувствительную сетчатку от ультрафиолета и уже давно придумали громоздкие приборы ночного видения, чтобы приподнять завесу темноты. Ученые из Китая и Массачусетса нашли изящное и простое решение для расширения зрения в инфракрасный диапазон: они синтезировали наночастицы размером с пыльцу, конвертирующие инфракрасный свет в видимый — зеленый. Наночастицы вводятся прямо под сетчатку, конъюгируют с фоторецепторами и, подобно миниатюрным антеннам, транслируют видимый свет палочкам и колбочкам. Процедура относительно безопасна и совместима с нормальным дневным зрением. Пока что суперспособность доступна только мышам. Однако авторы обещают, что, усовершенствовав состав наночастиц и сделав их менее токсичными, им удастся получить одобрение FDA и адаптировать их для использования на людях. Наночастицы могут стать первым имплантируемым биосовместимым устройством для расширения человеческих сенсорных возможностей.

Выпуски Science и Nature в конце февраля — начале марта порадовали своих читателей разнообразием тем. Опубликованы статьи и о том, как дрожжи после модификаций производят каннабиноиды, и как мобильные технологии могут защитить от эпидемии, и как проверяют на прицельность генетическое редактирование. Кроме этого, порадуют статьи о переговорах адипоцитов с иммунными клетками и уверения в том, что мировая угроза малярии не вернется в прежних масштабах. И, наконец, вы познакомитесь с тем, как двигают науку вперед тропические поющие мыши (одна такая — на фото!).

Организмы, способные жить и размножаться при таких температурах, когда большинство белков денатурирует, всегда привлекали внимание исследователей своими невероятно термостабильными ферментами. Достаточно вспомнить, что полимеразная цепная реакция, без которой нельзя представить современную молекулярную биологию, была бы невозможна без использования ДНК-полимеразы термофильной бактерии Thermus aquaticus. Этот фермент не только не денатурирует, но и активно работает при температурах выше 70 °C. Не менее интересны и вирусы, которые размножаются в термофильных бактериях и археях. Недавно две исследовательские группы почти одновременно опубликовали результаты изучения структуры капсидов и механизмов упаковки в них геномной ДНК у двух термостабильных фагов — P23-45 и P74-26, — поражающих бактерию Thermus thermophilus. Эти вирусы любопытны еще и тем, что они ухитряются упаковать свой геном в капсиды такого типа, которые устроены так, что даже вирусные геномы вдвое меньшего размера размещаются в них с трудом. Наша статья посвящена новым захватывающим подробностям из жизни этих термостабильных вирусов.

В последнюю неделю февраля мы погружаемся в океан научной информации (обложка Nature — наглядное тому подтверждение). Нам предстоит полистать вирусный каталог, изучить новую (дополненную) карту эмбриональных клеток, разобраться с миром красочных ассоциаций раннего детства и узнать о важности мужских гормонов. В Science тоже много интересного — в этот раз и динозавры, и древние охотники-обезьяноеды, и очередное доказательство пользы сна. А в заключение мы узнаем, почему некоторые ученые считают домашних кошечек потенциальными преступниками.

В новых номерах авторитетных научных журналов вы встретите много статей о структурной биологии. Также вы сможете прочесть о новых бактериальных геномах, извлеченных из метагеномов кишечной микрофлоры, о нейронном контуре, помогающем подавить страх у мышей, и о кластере генов некоторых кишечных бактерий, кодирующем канцероген, с большой вероятностью влияющий на развитие колоректального рака.

Нейроны человека и других млекопитающих очень похожи, если смотреть «издалека». Тем не менее есть и важные различия. Недавно ученые из Института Аллена (среди которых и автор этой статьи) опубликовали работу в журнале Neuron, где показали, что возбудимости нейронов мозга человека и мыши заметно различаются. Оказалось, что нейроны коры мозга человека имеют гораздо большее количество HCN-каналов, которые особым образом влияют на возбудимость нейронов. Что это значит с точки зрения эволюции и какой эффект оказывает на поведение отдельных нейронов?