Nature #589 (7843) + онлайны: новые белковые биосенсоры, COVID-19 разной тяжести и тетраплоидные раковые клетки

• Молекулярка. Белковые переключатели, встречающиеся в природе, можно использовать для создания новых биосенсоров. Но набор таких переключателей ограничен, и часто для создания биосенсоров приходится придумывать индивидуальные подходы. Учёные предложили новый метод дизайна биосенсоров, который подходит для широкого круга анализируемых веществ. Этот метод основан на использовании фрагментов люциферазы и связывающего домена, который можно менять в зависимости от белка, для которого сделан биосенсор. Исследование показало, что новые биосенсоры эффективно выявляют такие белки, как, например, противоапоптозный BcI-2, домен иммуноглобулина IgG1, антитела против вируса гепатита B, а также антитела против эпитопов и шипиков SARS-CoV-2. — De novo design of modular and tunable protein biosensors.
• Молекулярка. Нарушения в функционировании лизосом — один из факторов развития болезни Паркинсона. Чтобы понять механизмы этой патологии, исследователи изучили, как факторы роста посылают сигналы органеллам клетки, осуществляя контроль над функциями лизосом. В новой работе было обнаружено, что важную роль в этом процессе играет белковый комплекс, формирующий калиевый канал в мембранах лизосом. Изменения в одном из белков комплекса, TMEM175, могут привести к увеличению риска болезни Паркинсона. В статье описаны механизмы того, как TMEM175 и протеинкиназа B обеспечивают работу калиевого канала. — A growth-factor-activated lysosomal K+ channel regulates Parkinson’s pathology, «Биомолекула»: Болезнь Паркинсона: что изучать? как изучать?
• Молекулярка, генетика. Некодирующие ДНК имеют различные функции, связанные с экспрессией генов человека. Но многие детали этих функций до сих пор неизвестны. В новом исследовании изучили взаимодействие факторов транскрипции с почти ста тысячами некодирующих участков ДНК. На основе данных, полученных с помощью метода SNP-SELEX, учёные создали математические модели, позволяющие предсказать связывание факторов транскрипции с определёнными некодирующими участками ДНК и лучше понять, в каких процессах участвуют различные некодирующие последовательности. — Systematic analysis of binding of transcription factors to noncoding variants, «Биомолекула»: Кодирующие некодирующие РНК.
• Молекулярка. β-клетки в поджелудочной железе контролируют секрецию инсулина. В прошлом исследования показали, что понижение чувствительности β-клеток к инсулину вызывает у мышей диабет. Это предполагает, что методы, позволяющие увеличить чувствительность β-клеток, могут помочь в лечении сахарного диабета. Исследование на эту тему показало, что ингибитор рецептора инсулина играет важную роль в понижении чувствительности β-клеток к инсулину. Удаление гена для экспрессии рецептора в β-клетках ведет к повышению пролиферации β-клеток и увеличению активности рецептора, помогая увеличить переносимость глюкозы. — Inceptor counteracts insulin signalling in β-cells to control glycaemia, «Биомолекула»: Сахарный диабет I типа, или Охота на поджелудочную железу.
• Нейробиология. Наше социальное поведение во многом опирается на возможность формировать суждения о других людях. На сегодняшний день нам известно довольно много об участках мозга, отвечающих за понимание других людей и социальных ситуаций, но детальные механизмы происходящих в них процессов пока неизвестны. Американские учёные исследовали активность отдельных нейронов в дорсомедиальной префронтальной коре. Они обнаружили группы нейронов, кодирующих информацию о нашем понимании убеждений других людей в различных ситуациях. Исследователи также описали, как активность этих нейронов влияет на поведение. — Single-neuronal predictions of others’ beliefs in humans.
• Иммунология, COVID-19. SARS-CoV-2 может вызывать целый спектр синдромов, варьирующихся от слабых до очень серьёзных, поражающих многие системы организма. В новой работе исследовали различия между лёгкими и тяжелыми случаями протекания болезни. Учёные обнаружили, что в клетках, соответствующих тяжелым случаям COVID-19, нарушена экспрессия генов, которые обычно индуцируются интерферонами и помогают справиться с вирусом. Это происходит в результате чрезмерно высокого уровня антител: они блокируют производство клеток, являющихся источниками интерферонов. — Global absence and targeting of protective immune states in severe COVID-19, «Биомолекула»: 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
• Генетика, рак. В раковых клетках часто происходит дупликация генома. Получившиеся тетраплоидные клетки генетически нестабильны, что провоцирует новые аномалии в экспрессии генов. Есть предположение, что изменения, происходящие в тетраплоидных клетках, можно использовать в качестве мишеней для лекарств против рака. В новом исследовании был обнаружен ряд генетических особенностей тетраплоидных клеток. Эта информация полезна для развития новых лекарств, которые уничтожают тетраплоидные клетки без вреда для здоровых. — Whole-genome doubling confers unique genetic vulnerabilities on tumour cells.

Science #371 (6528) + онлайны: коммуникация голых землекопов, определение точного расположения РНК и развитие нейронных сетей

• Иммунология. Связанные со слизистой оболочкой инвариантные Т-клетки (MAIT-клетки) играют важную роль в поддержании гомеостаза слизистой. Они могут активироваться цитокинами во время вирусных инфекций. Новое исследование обнаружило, что MAIT-клетки помогают усилить действие вакцины на основе аденовирусного вектора ChAdOx1 (аденовирус шимпанзе Ox1). В работе был изучен механизм активации MAIT-клеток с помощью аденовируса. Результаты показали, что в этом процессе участвуют интерферон из плазмоцитоидных дендритных клеток, интерлейкин-18, производимый моноцитами, и фактор некроза опухоли. Роль MAIT-клеток в усилении иммуногенности аденовирусных векторов предлагает новые пути развития эффективных вакцин. — MAIT cell activation augments adenovirus vector vaccine immunogenicity, «Биомолекула»: Вакцины в вопросах и ответах.
• Зоология. Вербальные коммуникации — важный компонент социальной жизни позвоночных. Но в большинстве случаев эти вокализации являются инстинктивными и неизменными, так как они генетически предопределены. Но есть и исключения: например, люди, киты и певчие птицы используют сложный язык, которому они обучаются в ранний период жизни. Разные группы этих животных могут иметь разные диалекты и акценты. В новом исследовании обнаружили, что голые землекопы, в отличие от других грызунов, также используют различные диалекты в своих колониях. Специфика каждого диалекта определяется «королевой» колонии, и после её смерти наблюдаются изменения в диалекте — до тех пор, пока не будет установлена новая королева. Особенности диалекта позволяют голым землекопам отличать «своих» от «чужих». — Colony-specific dialects of naked mole-rats, «Биомолекула»: Преодолевшие старение. Часть II. Дети подземелья.
• Молекулярка. Nod-подобные рецепторы распознают признаки патогенных инфекций в клетках и провоцируют формирование инфламмасом — многобелковых комплексов, отвечающих за активацию воспалительных процессов в клетке. Эти комплексы инициируют пироптоз, воспалительную форму гибели клеток. Исследователи из Германии изучили работу инфламмасоммы человека NLRP1, которая может быть активирована протеазой риновируса. Они обнаружили, что NLRP1 также может активироваться двухцепочечной РНК во время инфекции вируса Семулики (этот вирус был впервые обнаружен у комаров в национальном парке Семулики). Результаты исследования показывают, что NLRP1 может распознавать не только вирусные протеазы, но и нуклеиновые кислоты. — Human NLRP1 is a sensor for double-stranded RNA.
• Молекулярка. Определение расположения молекул РНК в клетках и тканях ограничено из-за недостаточной точности микроскопов. Расширяющая микроскопия (ExM), в которой образцы тканей расширяются в геле из полиакриламида, позволяет лучше визуализировать биомолекулы. В новом исследовании было показано, что расширяющая микроскопия в комбинации с РНК-секвенированием in situ позволяют более точно визуализировать расположение определенных РНК-транскриптов. Исследователи назвали этот метод ExSeq (расширяющее секвенирование). Он позволяет получить новую информацию о локализации РНК, помогая в изучении функций РНК в тканях. — Expansion sequencing: Spatially precise in situ transcriptomics in intact biological systems.
• Нейробиология. Нейронные сети в неокортексе развиваются из различных типов нейронов, которые формируют синапсы. В новой работе исследовали тренды в формировании синапсов в развивающейся соматосенсорной коре мышей. С помощью трёхмерной электронной микроскопии были изучены синаптическая иннервация тел нейронов, апикальных дендритов и начальных сегментов аксонов. Наблюдения в течение первых четырёх недель развития показали, что иннервация апикальных дендритов происходит очень быстро и практически завершается уже на пятый день развития. Связи с телами нейронов, с другой стороны, приобретают специфичность постепенно с пятого по девятый день развития. Связи клеток-канделябров с начальными сегментами аксонов приобретают полную специфичность только к двадцать восьмому дню развития. — Postnatal connectomic development of inhibition in mouse barrel cortex.