Nature #552 (7685) + онлайны: рецепторы тактильной рецепции, биткоины в науке, какая польза от биохакеров и лучшее за 2017 год!

• Итоги года. Лучшие исследования за 2017 год, по мнению Nature: выращивание человеческих органов в организмах животных, организация хромосом млекопитающих в топологически ассоциированные домены (TADs), бактерии, которые переводят противораковый препарат гемцитабин в неактивную форму в опухоли и многое другое — заходите! — 2017 in research: Choice cuts from this year’s News & Views articles.
• Итоги года. За лучшими научными фотографиями переходите по ссылке: там вас ждут и осьминог-ковбой, и окаменелость возрастом 529 миллионов лет, и нано-фейерверк, и даже солнечное затмение! — 2017 in pictures: The best science images of the year.
• Генетика. Метод CRISPR-Cas9 предотвратил аутосомно-доминантную потерю слуха у мышей линии «Бетховен» путем редактирования мутантного гена TMC1, ответственного за глухоту и у мышей, и у людей. Липидные частицы с компонентами комплекса были введены in vivo во внутреннее ухо животных, где их захватили волосковые клетки, воспринимающие акустические вибрации. — Gene editing staves off deafness in mice. биомолекула: От слов к делу: технологию CRISPR-Cas впервые применили для лечения онкозаболеваний.
• Криоэлектронная микроскопия, ионные каналы. Piezo1 и Piezo2 — это механически активируемые ионные каналы, опосредующие тактильные ощущения, проприоцепцию и рост сосудов. Это семейство значительно отличаются от других ионных каналов, их структура была плохо изучена до этой публикации. Сейчас же ученые с помощью криоэлектронной микроскопии получили изображение тримера Piezo1 в высоком разрешении. Подробное исследование его структуры поможет детально изучить его свойства и особенности регуляции. — Structure of the mechanically activated ion channel Piezo1.
• Болезнь Альцгеймера, нейродегенерация. При поиске эффективной терапии такой насущной проблемы человечества как болезнь Альцгеймера открытие новых молекулярных механизмов всегда кстати. Воспалительные сигналы запускают высвобождение клетками микроглии белка ASC, важного в процессах апоптоза и воспаления. Сейчас выяснилось, что на мышиной модели этот белок оказывается связан с ключевым процессом при болезни Альцгеймера — агрегацией и осаждением β-амилоида. — Specks of insight into Alzheimer’s disease, Microglia-derived ASC specks cross-seed amyloid-β in Alzheimer’s disease. биомолекула: На руинах памяти: настоящее и будущее болезни Альцгеймера.
• Иммунология, онкология. Если про роль кровеносных сосудов при онкологии известно много, то о лимфатических сосудах говорят реже. Однако оказывается, что их можно вовлекать в борьбу с некоторыми опухолями — а именно с теми, которые характеризуются высоким уровнем экспрессии фактора роста VEGF-C, изначально расширенными лимфатическими сосудами и плохим прогнозом. Как оказалось, терапия, нацеленная на семейство факторов VEGF, в комбинации с иммунотерапией резко улучшает ответ подобной опухоли на лечение. Это происходит из-за усиления образования третичных лимфоидных структур и рекрутинга наивных Т-клеток. — Tumour lymph vessels boost immunotherapy.
• Опухоли ЦНС, эпигенетика и генетика рака. Эпендимомы — это устойчивые к химиотерапии опухоли мозга, в которых ученые, несмотря на геномное секвенирование, не нашли эффективных молекулярных мишеней. Исследователи тем временем обнаружили потенциальное решение проблемы. Онкогены и другие молекулярные мишени контролируются супер-энхансерами, поэтому идентифицировав эти участки, можно подобрать препарат нацеленного действия. В энхансерной области были выявлены предполагаемые онкогены, молекулярные мишени и пути сигналинга. Ингибирование же этих мишеней в опыте уменьшило пролиферацию нейросфер, полученных от пациентов, и увеличивало выживаемость в мышиных моделях эпендимомы. — Therapeutic targeting of ependymoma as informed by oncogenic enhancer profiling.
• Биотехнологии, биохакинг, популяризация науки. Хотя слово «биохакинг» пока что скорее вызывает скептическую усмешку ученых, некоторые считают, что это явление может повысить доверие к биологии и науке в целом. Это необходимо, в частности, в Германии после трагически известных опытов на людях в период Второй Мировой Войны. Возможно, наглядные примеры из серии «Сделай сам» помогут сформировать иной образ оценки преимуществ и рисков в общественном сознании. — Biohackers can boost trust in biology. биомолекула: Биохакеры: молекулярная биология в стиле «сделай сам».
• Старение, В-клеточная лимфома, стволовые раковые клетки. Клеточное старение — это зависящая от стресса программа остановки клеточного цикла, которая блокирует распространение пре-злокачественных и злокачественных клеток. При индукции клеточного старения химиотерапией раковые клетки выходят из этой программы и приобретают свойства стволовости, что только способствует агрессивности и распространению опухоли. Эти новые данные могут оказаться полезными как при лечении онкологий, а также предоставляют новую информацию о невероятных способностях раковых клеток и их пластичности. — Senescence-associated reprogramming promotes cancer stemness.
• Палеонтология, динозавры. Манирапторы включают в себя единственных динозавров, доживших до наших дней, — птиц — и их ближайших родственников среди динозавров — тероподов. Исследования одного из представителей новой клады манирапторов Halszkaraptor escuillei раскрывают новые секреты доисторической жизни. К примеру, судя по адаптациям к окружающей среде, он вел полуводный хищнический образ жизни. — Synchrotron scanning reveals amphibious ecomorphology in a new clade of bird-like dinosaurs.
• Экология, биология сохранения окружающей среды. Водоплавающие птицы используются в качестве индикаторного таксона для моделей, высчитывающих биоразнообразие в водно-болотных экосистемах. Чтобы успешно сохранить мировые популяции водоплавающих птиц, необходима эффективная государственная политика. К примеру, в тех зонах она в среднем менее эффективна (например, в Западной и Центральной Азии, странах Африки к югу от Сахары и в Южной Америке), снижение количества водоплавающих птиц более значимо. — Successful conservation of global waterbird populations depends on effective governance.
• Технологии. Биткоины, криптовалюта, блокчейн — как они связаны с наукой? Как всегда, мнения разделяются. С одной стороны, возможно, с их внедрением можно было бы улучшить процесс публикации статей. С другой же — непонятно, насколько вообще технологии биткоинов можно доверять, ее использование может оказаться слишком затратным, а также появятся новые этические вопросы, требующие решения. — Could Bitcoin technology help science?
• Письма, биоэтика. «Прекратите притеснять паразитов!» Возможно, кому-то это покажется абсурдным, но автор письма призывает обдумать соблюдение и прав паразитов тоже. В конце концов, человечество борется с ними всеми возможными способами, но не нужно ли учесть и их роль в нашей биосфере? — Parasites’ rights gaining ground.

Science #358 (6370) + онлайны: неудачная вакцина, сложности коммуникации в сексе у растений и опять про Трампа

• Итоги года. Девятка научных открытий, достижений или тенденций за 2017 год от Science! В список попали среди прочего прогресс в редактировании ДНК и РНК, генная терапия и новый вид больших человекообразных обезьян (первой открытой аж с 1929 года!). — The runners up.
• Итоги года. Что пошло не так в научном мире в 2017 году — что бы стало фаворитом в вашем списке? Наука при президентстве Трампа или, например, сексуальные домогательства и дискриминация в науке? — Breakdowns of the year.
• Нейродегенеративные заболевания, генетика. Атаксия Фридрейха — тяжелейшее наследуемое нейродегенеративное заболевание, вызванное увеличением интронных повторов и пониженной экспрессией гена FXN. В итоге ухудшается эффективность работы белка фратаксина, кодируемого этим геном и задействованного в транспорте железа из митохондрий. Синтезированная молекула, созданная исследователями, нацелена именно на микросателитные повторы, и поэтому она удлиняет транскрипцию и восстанавливает нормальный уровень экспрессии FXN. — Synthetic transcription elongation factors license transcription across repressive chromatin.
• Генетика, молекулярка. Для правильного разделения хромосом необходима аккуратная сборка белков кинетохора. С помощью множества техник ученые смогли описать детальное взаимодействие между вариантом гистона H3 CENP-A, собирающегося в центромерные нуклеосомы, и белком кинетохора CENP-N. — Structural mechanisms of centromeric nucleosome recognition by the kinetochore protein CENP-N.
• Антибиотикорезистентность. Письмо. В связи с ухудшающейся ситуацией по антибиотикорезистентности активно обсуждаются меры по контролю и уменьшению использования антибиотиков в животноводстве. В частности, некоторые ученые предлагают принимать те же меры, что и при контроле выбросов парниковых газов, другие же считают, что полностью применить эту модель для антибиотикорезистентности было бы некорректно. — Managing quantities of antimicrobials. биомолекула: Антибиотики и антибиотикорезистентность: от древности до наших дней, Антибиотикорезистентность: How to make antibiotics great again?
• Иммунология. Один из виновников воспалительных заболеваний кишечника — сальмонелла! Оказалось, что Salmonella enterica Typhimurium в мышиной модели вызывает сильное воспаление через следующий каскад: сначала активируются TLR4, это вызывает усиленную выработку нейраминидазы 3 и повышение активности двенадцатиперстной кишки, и в конце концов происходит разрушение кишечной щелочной фосфатазы IAP. Воздействие на этот сигнальный путь может стать отличной мишенью для лечения хронического воспаления кишечника. — Recurrent infection progressively disables host protection against intestinal inflammation.
• Иммунология. Для правильной работы иммунных клеток крайне важно их взаимодействие в различных частях организма. Традиционно исследователи применяли РНК-секвенирование одиночных клеток для изучения их функций в контексте их окружения, однако получить пространственную информацию о них такой методикой не удавалось. Сейчас же с помощью метода NICHE-seq удалось успешно идентифицировать специфичные ниши T- и B-лимфоцитов в лимфатических узлах и селезенке мышей после вирусного заражения. — Spatial reconstruction of immune niches by combining photoactivatable reporters and scRNA-seq.
• Инфекционные болезни, вакцины. Вакцинационная программа Sanofi Pasteur от лихорадки Денге, использующая единственную доступную сейчас вакцину, оказалась не так хороша. Выяснилось, что некоторых людей, которые никогда не болели вирусом денге, вакцина не защищает — напротив, она усиливает проявления болезни при первом заражении. Так, применять ее без потенциальных осложнений можно только тем, кто уже переболел этим вирусом до вакцинации. В связи с этим, больше внимание сейчас уделяется другим вакцинам, находящимся на стадии разработки. — Safety concerns derail dengue vaccination program.
• Ботаника. Внимание всем экологам, эволюционным биологам, ботаникам и всем-всем-всем интересующимся! Создана первая поисковая база данных по всем известным сосудистым растениям в Северной и Южной Америке, которая насчитывает почти 125 000 видов! — An integrated assessment of the vascular plant species of the Americas, A New World of plants.
• Ботаника. Оплодотворение у цветущих растений — очень сложный процесс, который требует сложной коммуникации между различными репродуктивными клетками и вмешательства внеклеточных сигнальных молекул. В частности, в определенный момент пыльцевая трубка должна разорваться и высвободить мужские гаметы. Контролируют этот процесс специальные сигнальные молекулы: RALF4 и RALF19 сохраняют целостность пыльцевой трубки при ее прорастании, а воздействие RALF34 вызывает разрыв пыльцевой трубки. — Arabidopsis pollen tube integrity and sperm release are regulated by RALF-mediated signaling, RALF4/19 peptides interact with LRX proteins to control pollen tube growth in Arabidopsis, Complex regulation of plant sex by peptides.
• Ботаника, сельское хозяйство. Ржавчина растений — это грибковая инфекция, гроза пшеницы во всем мире. Для успешного заражения ржавчинному грибу надо сначала подавить иммунитет растения. По этой причине подобные патогены выделяют особые пептиды, взаимодействующие с иммунными рецепторами пшеницы. Сейчас было показано, что пептид AvrSr50 одного из патогенов связывается с рецептором растения Sr50, а пептид AvrSr35 — с Sr35. В зависимости от варианта гена пшеница оказывается устойчивой или неустойчивой к заражению. — The quest for durable resistance, Variation in the AvrSr35 gene determines Sr35 resistance against wheat stem rust race Ug99.
• Палеонтология. Окаменелости из Шотландии исключительны: они запечатлели организмы крайне детально, буквально до клеточного уровня. Это помогает ученым установить связи между жившими задолго до нас группами растений, членистоногих, грибов, водорослей и цианобактерий. Сейчас удалось получить некоторые данные об адаптациях растений к, например, жизни на суше и о влиянии жизненных циклов у растений на их эволюцию. (Полюбоваться на окаменелости можно при чтении о Rhynie Chert.) — How land plant life cycles first evolved.