Nature #580 (7801) + онлайны: атлас рака простаты азиатских мужчин, центросома клеток радиальной глии и невидимая рука дофамина из полосатых тел

• Палеонтология, экология. Один из самых тёплых периодов в истории Земли за последние 140 млн лет пришёлся на середину мелового периода (около 80 млн лет назад). Ученые показали, что в это время на Южном полюсе вместо ледяной шапки находились дождевые леса: в образце пород Антарктиды того времени им удалось найти густую сеть корней, множество пыльцевых зерен и спор. — Temperate rainforests near the South Pole during peak Cretaceous warmth.
• Рак. Рак простаты — одно из самых распространенных онкологических заболеваний у мужчин, однако большая часть генотипированных злокачественных опухолей простаты была взята у европеоидных мужчин. Китайские исследователи выполнили полногеномный и полнотранскриптомный анализ 208 опухолей, взятых от пациентов азиатского происхождения, а также проанализировали метилирование ДНК в них. По результатам исследования был получен геномный и эпигеномный атлас рака предстательной железы у мужчин азиатского происхождения. — A genomic and epigenomic atlas of prostate cancer in Asian populations.
• Нейробиология. Авторы исследования наблюдали за активностью нейронов в первичной зрительной коре с помощью 16-лучевого двухфотонного микроскопа, благодаря чему им удалось разобраться в некоторых аспектах того, как мозг отделяет сигнал от постоянного фонового шума. В частности, они показали, что сигналы от зрительной коры поступают по направлениям, перпендикулярным тем, по которым движется фоновый шум, благодаря чему мозг может различать два вида поступающей информации. — Fundamental bounds on the fidelity of sensory cortical coding.
• Клеточная биология. В клетках предшественников радиальной глии, которые дают начало многим нейронам и глиальным клеткам в ходе формирования мозга, центросома отстоит далеко от ядра и держится вблизи апикальной мембраны. Недавнее исследование показало, что локализация центросомы вблизи апикальной мембраны регулирует механические свойства корковых клеток радиальной глии и необходима их правильного разделения в ходе митоза. Важнейшую роль в поддержании локализации центросом в этих клетках играет центросомный белок CEP83, в отсутствие которого клетки радиальной глии подвергаются избыточной пролиферации. — Centrosome anchoring regulates progenitor properties and cortical formation.
• Биология развития. Японские ученые моделировали формирование сомитов у человека на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках и продемонстрировали, что при образовании сомитов наблюдаются периодические колебания в экспрессии генов «часов сегментации». Сравнивая устройство «часов сегментации» у человека и мыши, они выявили гены, специфические для сомитогенеза человека, а также изучили «часы сегментации» в клетках, полученных от пациентов, страдающих от нарушений в сегментации позвоночника. — Recapitulating the human segmentation clock with pluripotent stem cells.
• Рак. Международная группа ученых показала, что за наследственную предрасположенность к медуллобластоме чаще всего отвечают мутации гена ELP1, белковый продукт которого входит в состав комплекса Elongator, который необходим для эффективной элонгации трансляции. У пациентов с медуллобластомой, связанных с мутациями ELP1, проявляются различные нарушения работы Elongator. — Germline Elongator mutations in Sonic Hedgehog medulloblastoma.
• Нейробиология. Одним из важнейших нейромедиаторов системы вознаграждения в головном мозге является дофамин. Ученые разобрались, как высвобождение дофамина в полосатых телах мозга крысы влияет на локальные и глобальные вознаграждающие стимулы. Исследователи показали, что нейромодуляторное действие дофамина, высвобождающегося в полосатых телах, простирается далеко за их пределы, и предложили биомаркеры, по которым можно судить об активности дофаминергических нейронов по всему мозгу. — Local and global consequences of reward-evoked striatal dopamine release.
• Экология. Международная группа ученых опубликовала обзор, в котором проанализировала эффективность существующих мер по охране природы на восстановление популяций морских организмов и морских экосистем в целом. — Rebuilding marine life.
• Палеонтология, антропология. В 1921 году в Замбии был найден череп, который стал одним из наиболее хорошо сохранившихся ископаемых черепов гоминид. Первоначально считалось, что он принадлежал Homo rhodesiensis, который в последнее время включают в таксон Homo heidelbergensis. Однако, как показал недавний анализ, возраст находки был определен неверно. Реальный возраст черепа составляет около 300 тысяч лет. Следовательно, в этот период (средний плейстоцен) в Африке обитало несколько видов людей — Homo sapiens, H. heidelbergensis/H. rhodesiensis и Homo naledi. — Dating the skull from Broken Hill, Zambia, and its position in human evolution.
• Антропология, протеомика. Связи между древними видами людей, такими как Homo antecessor, и более поздними видами (например, Homo sapiens) остаются неясными. Чтобы разобраться в хитросплетениях эволюции человека, исследователи получили протеомы зубов двух древних людей — Homo antecessor и Homo erectus. Анализ протеомов показал, что Homo antecessor является сестринским видом клады, содержащей Homo sapiens, неандертальцев и денисовцев. — The dental proteome of Homo antecessor, биомолекула: 12 методов в картинках: протеомика.
• SARS-CoV-2. Ученые детально изучили особенности репликации SARS-CoV-2 в различных тканях человека на примере девяти пациентов и показали, что, хотя рецепторы вируса находятся преимущественно в нижних дыхательных путях и легких, SARS-CoV-2 успешно размножается и в верхних дыхательных путях. Вирулентные вирусные частицы удалось выделить в образцах из лёгких и гортани, но не кала (хотя в нем в больших количествах присутствует вирусная РНК), крови или мочи. — Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019, биомолекула: COVID-19: что мы знаем и чего не знаем, 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
• Нейробиология. Белок тау играет ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера и других видов деменции. Американские исследователи показали, что важным фактором, влияющим на эндоцитоз белка тау и его распространение, является белок LRP1. В его отсутствие транспорт молекул тау между нейронами существенно снижается. — LRP1 is a master regulator of tau uptake and spread.
• Биология развития, молекулярка. Голландские ученые показали, что в эмбриональном развитии комара Aedes aegypti важную роль играют piРНК, считывающиеся с сателлитных повторов. Эти РНК осуществляют специфичный сайленсинг генов, и в их отсутствие развитие зиготы останавливается. Примечательно, что, хотя чаще всего сателлитные повторы очень изменчивы, локусы, с которых считываются эти piРНК, оставались почти неизменными на протяжении 200 миллионов лет, что указывает на их важнейшую роль в биологии комаров. — A satellite repeat-derived piRNA controls embryonic development of Aedes.
• Рак. Развитие опухоли в кишечнике есть результат победы мутантных эпителиальных клеток над нормальными в криптах — углублениях между ворсинками, в которых происходит активное деление клеток. Как показало недавнее исследование, важнейшую роль в этом процессе играют и прилежащие мезенхимальные клетки, которые создают нишу, благоприятную для онкогенеза. В частности, к ним относятся фибробласты, экспрессирующие ген Ptgs-2 и превращающие арахидоновую кислоту в простагландин E2. — Paracrine orchestration of intestinal tumorigenesis by a mesenchymal niche.
• SARS-CoV-2, структурка. В новом выпуске Nature опубликованы сразу два исследования, посвященных структурным аспектам взаимодействия шипиков вируса SARS-CoV-2 с рецепторами ACE2. — Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor, Structural basis of receptor recognition by SARS-CoV-2.

Science #368 (6486) + онлайны: гоминиды-соседи по Южной Африке, митогеновая память клетки и идентичность стволовых клеток мозга

• Физиология растений. Британские ученые опубликовали обзор, посвященный взаимосвязи всасывания микроэлементов корнями растения и физиологических нужд его надземной части. — A plant’s diet, surviving in a variable nutrient environment.
• Структурка, молекулярка. Поли(АДФ-рибоза)-полимераза-1 (PARP-1) связывается с разрывами в ДНК и привлекает к ним белки репарации, и многие противораковые препараты являются ингибиторами PARP-1. Исследователи изучили механизм воздействия различных ингибиторов PARP-1 на функционирование фермента. — Structural basis for allosteric PARP-1 retention on DNA breaks.
• Палеонтология, антропология. Ученые изучили видовую принадлежность и возраст окаменелостей гоминид, найденных в месте Дримолен в Южной Африке. Среди них удалось идентифицировать окаменелые останки Homo erectus возрастом около 2 млн лет и Paranthropus robustus возрастом 1,95 млн лет. Вероятно, 2 млн лет назад в Южной Африке обитали представители трёх родов гоминид: Homo, Paranthropus и Australopithecus. — Contemporaneity of Australopithecus, Paranthropus, and early Homo erectus in South Africa.
• Нейробиология, биология развития. Стволовые клетки мозга на ранних этапах развития приобретают идентичность в зависимости от своего местоположения и типов нейронов, которым они дадут начало, причем идентичность стволовых клеток должна поддерживаться. Американские ученые описали эпигенетическую систему, поддерживающую идентичных стволовых клеток мозга, в которой главную роль играет морфоген mixed-lineage leukemia 1. — Maintenance of neural stem cell positional identity by mixed-lineage leukemia 1.
• Клеточная биология. В эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) существует специфический механизм контроля качества белков, известный как ERAD. Как показали недавние исследования, некоторые белки ERAD влияют на динамику другой органеллы — митохондрии, — действуя через контакты между ЭПР и митохондриями. Как показали исследования адипоцитов бурого жира мышей, имеющих дефекты в ERAD и долгое время содержавшихся на холоде, ERAD играет важную роль в работе митохондрий и митохондриальном термогенезе: без него митохондрии становились крупнее, приобретали неправильную форму, и их пронизывали насквозь трубочки ЭПР. — Endoplasmic reticulum—associated degradation regulates mitochondrial dynamics in brown adipocytes.
• Синтетическая биология. Американские ученые создали специальную систему «ворот», контролирующую физические взаимодействия белков в клетке. «Ворота» имеют логическую модульную организацию и состоят из небольших искусственных белков со сходной структурой. Исследователям удалось продемонстрировать работу «ворот» экспериментально, в частности, на примере аппарата транскрипции. — De novo design of protein logic gates.
• Рак. Ученые показали, что клетки рака поджелудочной железы, хотя и содержат большое количество активных форм кислорода, ухитряются избегать программируемой клеточной гибели по механизму ферроптоза, поглощая цистеин. Блокада транспорта цистеина в раковые клетки вызывала их гибель и останавливала рост опухоли. — Cysteine depletion induces pancreatic tumor ferroptosis in mice.
• Нейробиология. Немецкие исследователи создали алгоритм, построенный на машинном обучении, который количественно категоризирует выражения мордочек мышей. Сочетание этого алгоритма с визуализацией кальциевых токов позволило выделить нейроны, ответственные за возникновение выражений, соответствующих разным эмоциям. — Facial expressions of emotion states and their neuronal correlates in mice.
• SARS-CoV-2, структурка. Китайские ученые получили структуру нейтрализующего антитела CR3022, выделенного из крови людей, переболевших SARS, в комплексе с шипиком SARS-CoV-2 с разрешением 3,1 ангстрем. — A highly conserved cryptic epitope in the receptor-binding domains of SARS-CoV-2 and SARS-CoV.
• Клеточная биология. Американские ученые разобрались, как воздействие митогенов на материнскую клетку сказывается на пролиферации ее дочерних клеток. Оказалось, что материнская клетка «записывает» свою митогеновую историю в виде уровня циклина D в фазе G2 клеточного цикла, и именно от него зависит, продолжит ли дочерняя клетка делиться или же впадет в состояние покоя. — Temporal integration of mitogen history in mother cells controls proliferation of daughter cells.
• SARS-CoV-2. Исследователи из Великобритании изучили эпидемиологические данные по распространению SARS-CoV-2 и пришли к заключению, что важнейшей мерой по предотвращению распространения вируса является отслеживание контактов. — Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing.
• SARS-CoV-2. Еще одна аналитическая статья посвящена анализу мер предотвращения распространения SARS-CoV-2 в Китае в первые 50 дней эпидемии. В частности, исследователи показали, что в городах, которые первыми ввели карантин, число случаев вируса было заметно меньше. — An investigation of transmission control measures during the first 50 days of the COVID-19 epidemic in China.