Экология

Травоядные и восстановление растительности

Травоядные животные воздействуют на экосистемы сверху вниз, контролируя растительность, а также регулируя разнообразие и распространение растений, силу пожаров, циклы питательных веществ в почве и запасы углерода. Долгие годы велась дискуссия о воздействии и потенциальной роли восстановления потерянных или деградированных растительных участков путем внесения, содействия или предотвращения доступа травоядных в такие места. Решение этого вопроса является ключевым для достижения целей инициативы Десятилетия ООН по восстановлению экосистем, которая признает критическую роль дикой природы в предотвращении сокращения биоразнообразия, восстановлении пищевых цепей и содействии смягчению изменения климата. Исследователи представляют доказательства того, что травоядные оказывают сильное воздействие на восстановление растительности и предоставляют данные, согласно которым можно ускорить восстановление. — Trophic cascades help restore vegetation.

Медицина и психоделики

МДМА для лечения ПТСР

Психоделики в психиатрии приобретают признание, которое отсутствовало на протяжении десятилетий. В 2019 году один из вариантов кетамина, известного как клубный наркотик, а также анестетик для животных, был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для лечения посттравматического стрессового расстройства (ПТСР). В мае в Орегоне открыли первый лечебный центр для проведения сеансов с псилоцибином в соответствии с решением штата о его легализации (псилоцибин остается нелегальным на федеральном уровне). После десятилетий усилий MAPS официально обратилась в FDA с просьбой о разрешении маркетинга МДМА — также известного как молли или экстази — в качестве средства лечения ПТСР.

Два больших исследования показали, что МДМА может снижать симптомы ПТСР, когда его применяют на контролируемых терапевтических сеансах. И кажется, что он помогает быстрее, чем другие методы лечения. Однако механизм действия МДМА и других психоделиков до сих пор остается в значительной степени загадкой, как утверждают авторы исследования. — Psychedelic treatments are speeding towards approval — but no one knows how they work, «Биомолекула»: «Дивный новый мир психоделической терапии», «Новая жизнь психоделиков».

Кетамин для лечения депрессии (пока что у мышей)

Кетамин оказывает быстрое и мощное антидепрессивное действие, ингибируя активность рецепторов NMDA (NMDAR), но механизмы, лежащие в основе его долгосрочных эффектов, пока не до конца изучены. Авторы нового исследования показали, что «захват» кетамина рецепторами NMDAR является причиной устойчивых антидепрессивных эффектов у мышей. — Caught in a trap.

Генетика

Половой диморфизм на ранних стадиях развития

Половые различия широко распространены среди млекопитающих и возникают в процессе развития через специфические для каждого пола программы экспрессии генов. Для исследования уровней, временной динамики и эволюции половой экспрессии генов в процессе развития органов ученые проанализировали данные о последовательности РНК по временным рядам шести видов (человек, мышь, крыса, кролик, опоссум и курица), охватывая развитие пяти органов (мозг, мозжечок, сердце, почки и печень). Для понимания механизмов, лежащих в основе половых различий в экспрессии генов, они проанализировали существующие наборы данных хроматиновой иммунопреципитации — секвенирования, позволяющего обнаружить транскрипционные факторы, ответственные за программы половой экспрессии генов. — Sex-biased gene expression across mammalian organ development and evolution, «Биомолекула»: «Могут ли условия жизни птиц влиять на пол потомства?».

Как растения реагируют на формальдегид

Воздействие концентрированного экзогенного формальдегида токсично, но организмы также вырабатывают значительные количества формальдегида эндогенно, поэтому клетки должны иметь механизмы для восприятия и реагирования на стресс, вызванного формальдегидом. Авторы нового исследования использовали метод профилирования активности клеток печени мыши для выявления потенциальных участков в протеоме, которые реагируют с формальдегидом. В результате удалось выявить цистеин в изоформе синтазы S-аденозилметионина (SAM) (MAT1A), который специфически ингибируется при воздействии формальдегида. В результате этого наблюдалось снижение уровней SAM и нарушение конкретных сайтов метилирования гистонов, что, в свою очередь, привело к увеличению транскрипции и уровней белка MAT1A. — Formaldehyde regulates S-adenosylmethionine biosynthesis and one-carbon metabolism.

Биохимия

Изучение биохимии клеток растений потенциально поможет в лечении нейродегенеративных заболеваний у млекопитающих

Накопление в нейронах белков, содержащих повторы полиглутамина (polyQ), приводит к образованию токсичных агрегатов и последующей нейродегенерации у человека. PolyQ, влияющий на человеческий гунтинтин (hHTT), способствует развитию болезни Гентингтона. Исследователи заметили, что в растениях присутствует много белков, содержащих polyQ, но не наблюдается дегенерации клеток или заболеваний растений. Чтобы исследовать эту диспропорцию, авторы экспрессировали polyQ-hHTT в клетках растений и показали, что стомальный пептидаза-процессинг (SPP) в хлоропластах взаимодействует с polyQ, предотвращая образование белковых агрегатов. Синтетический SPP, экспрессированный в клетках человека, предотвращал агрегацию polyQ-hHTT. Несмотря на то, что это предварительное исследование, оно указывает на возможность использования биологии клеток растений для поиска терапии против нейродегенеративных заболеваний у млекопитающих. — In planta expression of human polyQ-expanded huntingtin fragment reveals mechanisms to prevent disease-related protein aggregation.

Нейронаука

Какая ноздря важнее

Новые исследования показывают, что когда запах утреннего кофе проникает в нос, мозг определяет, через какую ноздрю он поступает. Интеграция информации из обеих ноздрей может помогает идентифицировать запах. Район мозга, называемый пириформным кортексом, получает и обрабатывает информацию о запахах. Однако ученые не были уверены, как реагируют обе стороны пириформного кортекса на запахи: синхронно или независимо.

Исследователи привлекли людей с эпилепсией, которым требовалась хирургическая операция, для выявления областей их мозга, ответственных за приступы. Участники оставались в сознании во время операции, в ходе которой ученые подавали им ароматы через небольшие трубки, которые помещались в ноздрю примерно на сантиметр. Авторы также использовали электроды, размещенные в пириформном кортексе участников исследования.

Результаты показывают, что мозг действительно использует разницу во времени прихода запаха. Когда запах подавался в одну ноздрю, сторона мозга, ближайшая к этой ноздре, первой реагировала, а затем реакция следовала на противоположной стороне мозга.

Когда исследователи подавали аромат в обе ноздри одновременно, они обнаружили, что обе стороны мозга распознавали запах быстрее, чем при подаче только через одну ноздрю. Это подразумевает, что две стороны в определенной степени сотрудничают, хотя одна из них отстает от другой в кодировании запаха. — You smell your coffee in stereo: the brain records an odour’s spatial information, «Биомолекула»: «Обоняние: от носа к мозгу, спотыкаясь и падая», «„Я потерял нюх к жизни...“, или Как возникает зáпаховая слепота при новой коронавирусной инфекции».