Nature #543 (7643) + онлайны: самые древние ископаемые, самоедство как защита от старения, атлас длинных некодирующих РНК человека

• Палеонтология. Рекорд древности ископаемых останков в очередной раз побит. Ископаемые, найденные недавно в Канаде, судя по всему, имеют возраст 3,77 миллиарда лет, а может, и все 4,28 миллиарда! Больше всего они похожи на обитателей гидротермальных источников, а ведь именно в них, как считают многие учёные, зародилась жизнь. — Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates; биомолекула: В диких условиях: как жил последний всеобщий предок LUCA, К вопросу о происхождении жизни.

• Эпигенетика, рак. Регуляторный белок ENL, как выяснилось, играет большую роль в развитии острого миелоидного лейкоза. В нём есть домены YEATS, с которыми связывается ацетилированный лизин. Притом ацетилирование лизина в гистонах — один из важнейших эпигенетических механизмов, регулирующих активность генов, в том числе тех, чья экспрессия приводит к развитию рака. Подавление активности домена YEATS у белка ENL замедляет развитие острого миелоидного лейкоза. — ENL links histone acetylation to oncogenic gene expression in acute myeloid leukaemia, Transcription control by the ENL YEATS domain in acute leukaemia, Cancer epigenetics: Reading the future of leukaemia.

• Клеточная биология. Аутофагия — механизм «самопоедания» клетки, за изучение которого в 2016 дали Нобелевскую премию, — обеспечивает «молодость» гематопоэтических стволовых клеток, замедляя в них процессы обмена веществ, и таким образом поддерживает способность клеток крови обновляться. — Autophagy maintains the metabolism and function of young and old stem cells; биомолекула: Аутофагия, протофагия и остальные, Нобелевская премия по медицине и физиологии 2016: за самоедство.

• Клеточная биология. Агрегаты (если грубо, то кучки) из повреждённых или неверно уложенных белков накапливаются в цитоплазме клетки при неблагоприятных условиях. Как выяснилось теперь, в избавлении от этих агрегатов большую роль играют митохондрии: они разрушают дисфункциональные белковые комплексы. — Cytosolic proteostasis through importing of misfolded proteins into mitochondria, Cell biology: Sort and destroy.

• Генетика. Впервые создан атлас длинных некодирующих РНК (lncRNA) у человека, притом известна точная структура их 5’-концов. — An atlas of human long non-coding RNAs with accurate 5′ ends.

• Структурка. Выяснили, как на уровне отдельных молекул выглядит ядерная ламина — важный компонент эукариотической клетки. A- и B-ламины образуют тетрамерные филаменты размером до 3,5 нанометров. — The molecular architecture of lamins in somatic cells.

Science #355 (6328) + онлайны: первый искусственный эмбрион мыши, ДНК как жесткий диск, необычные китайские черепа

• Биология развития, биоинженерия. Впервые был выращен зародыш мыши из двух типов стволовых клеток — эмбриональных (ЭСК) и клеток трофобласта (ТСК). Последние в ходе развития образуют структуры, которыми зародыш крепится к стенке матки. Интересно, что ЭСК и ТСК сами объединялись в структуры, аналогичные настоящим эмбриональным. Использование стволовых клеток с «выключенными» генами показало, что для такого объединения критична работа сигнального пути Nodal. — Assembly of embryonic and extra-embryonic stem cells to mimic embryogenesis in vitro.

• Искусственный интеллект. Сначала «мозг из машины» AlphaGo победил профессионала высшего ранга по го, а теперь его идейный брат DeepStack одолел людей в одной из самых популярных версий покера — техасском холдеме, когда играл с профессионалами один на один. Поскольку информация в покере даётся неполная, а DeepStack смог с этим справиться и победить, это означает, что ИИ теперь отнимут у нас ещё и все деньги. Ну, по крайней мере, у игроков казино. — DeepStack: Expert-level artificial intelligence in heads-up no-limit poker.

• Cтруктурка. Рецептор Notch 1 контролирует судьбы клеток в развивающемся организме. C ним связывается белок Jagged1, определяющий, как будут развиваться предшественники клеток крови. Кристаллическую структуру комплекса Notch 1 — Jagged1 с разрешением 2,5 ангстрем и определили американские учёные. — Notch-Jagged complex structure implicates a catch bond in tuning ligand sensitivity.

• Генная инженерия, информация, методы. Биологи сохранили информацию в ДНК с рекордной плотностью записи — 1,6 бит на нуклеотид. Это 85% от теоретического максимума. Для перекодирования информации был использован устойчивый к ошибкам метод «ДНК-фонтана» (DNA Fontain). В нём двоичный код разбивается на равные фрагменты, которые сжимаются в «капли» и перекодируются в последовательности нуклеотидов ДНК. Затем они фильтруются на ошибки и дополняются информацией, необходимой для обратной сборки исходного файла. На ДНК разместили знаменитый фильм братьев Люмьер «Прибытие поезда», подарочную карту Amazon и ещё несколько небольших объектов. — DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture.

• Антропология, экология. Древние цивилизации до сих пор влияют на американский континент, и вот каким образом: растения, одомашненные индейскими племенами Амазонии ещё до открытий Колумбом Америки, до сих пор преобладают в местных лесах. Чем ближе к местам, где совершили археологические находки, тем больше таких древних одомашненных растений в лесу обнаруживают. — Persistent effects of pre-Columbian plant domestication on Amazonian forest composition, Hundreds of years later, plants domesticated by ancient civilizations still dominate in the Amazon.

• Молекулярка, белки, методы. Биологам интересно, как происходит укладка мембранных белков в сложные структуры. Теперь этот процесс можно рассмотреть с помощью особого вида микроскопии (single-molecule force spectroscopy, SMFS), при которой отдельные молекулы белков буквально оттаскивают друг от друга, а потом отпускают, чтобы увидеть, как они снова притягиваются. С помощью SMFS уже удалось установить, как происходит укладка (и обратный ей процесс) одного из бактериальных родопсинов. — Hidden dynamics in the unfolding of individual bacteriorhodopsin proteins, Membrane proteins scrambling through a folding landscape; биомолекула: Фолдинг «воочию».

• Палеоантропология. В Китае обнаружили два необычных черепа. Судя по всему, у их обладателя размер мозга был как у Homo sapiens, а вот форма полукружных каналов — как у Homo neanderthalensis. Есть у них и черты строения Homo erectus. Может, обладатели заново найденных черепов — потомки сразу трёх видов людей? — Late Pleistocene archaic human crania from Xuchang, China, Close relative of Neandertals unearthed in China; биомолекула: Скандалы, интриги, расследования: с какими гоминидами спали наши предки?

• Фармакология. У опиоидных анальгетиков много побочных эффектов, от которых не так-то просто избавиться. Например, они действуют не только там, где это нужно. Но теперь появился опиоид, активирующий не все соответствующие рецепторы, а только расположенные в тканях с повышенной кислотностью, то есть в месте воспаления. Это стало возможным за счёт того, что в воспалённых тканях опиодиные рецепторы имеют несколько изменённую конформацию, и новое вещество может связываться только с такими «неверными» рецепторами. — A nontoxic pain killer designed by modeling of pathological receptor conformations; биомолекула: Идеальный опиоид, или как избавиться от Дамоклова меча.

• Экология, эволюция. При глобальном потеплении важнейшие факторы эволюции — это количество осадков и интенсивность испарения. При этом важнее не изменения на уровне целой планеты, а локальные подвижки в этих параметрах климата. — Precipitation drives global variation in natural selection.

• Нейробиология. Интернейроны, выделяющие соматостатин и тормозящие активность ряда клеток, отвечающих за сенсомоторную интеграцию при активных формах поведения, у мышей теперь обнаружили во всех слоях коры больших полушарий. Ранее их активность «засекали» только в наружных её слоях. — Layer-specific modulation of neocortical dendritic inhibition during active wakefulness.