Журнал Nature октябрь 2020: Главные материалы

2 ноября 2020
135

Мы стали ближе к дизайну искусственных клеток, победе над раковыми клетками и вакцине от коронавируса. Публикуем обзор ключевых материалов нового выпуска NATURE.⠀

В октябрьском номере NATURE — исследование работы локальных сил внутри клеток по созданию формы мембраны, полезное для дизайна искусственных клеток и живых роботов; анализ влияния взаимодействия микроорганизмов в почве на рост растений; выявление сегмента генома, унаследованного от неандертальцев, увеличивающего риск дыхательной недостаточности при COVID-19; обнаружение ядра в гипоталамусе, ответственного за обработку новой информации; исследование ДНК-хеликазы WRN — защитника ДНК раковых клеток; положительные показатели ½ части клинических исследований вакцины против коронавируса.


PHOTO: NATURE

Молекулярная биология

Живые клетки умеют регулировать форму своих мембран, и это помогает им реагировать на внешние стимулы и взаимодействовать с окружающей средой. Команда ученых из Швейцарии и Германии создала симуляцию того, как локальные силы, действующие внутри клетки, влияют на форму мембраны. Для этого они использовали моделирование броуновской динамики внутри мембранной капсулы, заполненной частицами. При столкновении со стенками капсулы, частицы локально изменяют форму мембраны. С помощью наблюдений под микроскопом и компьютерного моделирования, исследователи проследили, как различная концентрация частиц влияет на форму и степень деформации. Результаты этого исследования могут быть полезны для дизайна искусственных клеток и живых роботов, имеющих мембраны определенной формы. — Active particles induce large shape deformations in giant lipid vesicles, биомолекула: Появление и эволюция клеточной мембраны

Микробиология

Сложная сеть взаимодействий между микроорганизмами в почве играет важную роль в круговороте микроэлементов и влияет на рост и здоровье растений. Американские исследователи проанализировали, как сообщество, состоящее из 185 видов бактерий, влияет на рост корня арабидопсиса. Они обнаружили, что один из штаммов бактерий рода Variovorax играет ключевую роль в поддержании роста корней. Variovorax предотвращает подавление роста корня, которые вызывают другие бактерии, и помогает растению сбалансировать уровень ключевых гормонов из группы ауксинов. — A single bacterial genus maintains root growth in a complex microbiome, биомолекула: Ауксин — великий мотиватор

Генетика, COVID-19

Последние исследования выявили сегмент генома, расположенный на третьей хромосоме, который увеличивает риск дыхательной недостаточности при COVID-19. В новом исследовании группы Сванте Паабо представлены результаты, которые демонстрируют, что современные люди унаследовали этот участок генома от неандертальцев. Сегодня он встречается у около 50% людей из Южной Азии и у 16% европейцев. — The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals, биомолекула: 2019-nCoV: очередной коронованный убийца?

Нейробиология, память

Способность воспринимать новую информацию необходима всем млекопитающим для выживания. Японские исследователи обнаружили,что супраммиллярное ядро (SuM) в гипоталамусе играет ключевую роль в обработке новых стимулов. Результаты экспериментов на мышах показали, что SuM способно различать новую информацию, связанную с незнакомыми особями (социальная новизна), и информацию о незнакомых местах (контекстуальная новизна). В зависимости от типа новизны SuM отправляет сигналы в разные участки мозга, отвечающие за память. — A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory

Рак

ДНК-хеликаза WRN необходима для выживания раковых клеток, имеющих микросателлитную нестабильность, при которой в геноме возникают тандемные повторы из-за ошибок в репликации ДНК. WRN защищает ДНК раковых клеток от двухцепочечных разрывов, но механизм этого явления раньше был не ясен. Новое исследование показало, что повторы TA-динуклеотидов образуют крайне нестабильные участки со сложной структурой, которые препятствуют репликации ДНК. WRN хеликаза помогает распутать эти участки. В отсутствие WRN они разрушаются нуклеазой, что ведет к гибели клетки. — Repeat expansions confer WRN dependence in microsatellite-unstable cancer

Нейробиология

Приматы и грызуны произошли от общего предка, но в их поведении и когнитивных способностях наблюдаются серьезные отличия. Чтобы выявить причины этих различий, ученые сравнили профили экспрессии РНК приматов (человека, макаки и мартышки), грызуна и хорька. Профили указали на то, что главное отличие заключается в типах интернейронов (нейронов, связанных исключительно с другими нейронами). Наиболее серьезная разница наблюдалась у животных из разных отрядов, а отличия среди приматов были менее значительными. — Innovations present in the primate interneuron repertoire

Молекулярная биология, COVID-19

Новая вакцина против COVID-19 с кодовым названием BNT162b1, содержащая липидные наночастицы с мРНК, кодирующей один из доменов шипика SARS-CoV-2, находится в фазе 1/2 клинических исследований. Вакцина уже продемонстрировала хорошие результаты у первой группы пациентов. Последние результаты показали, что у второй группы людей вакцина вызвала сильный иммунный ответ со CD4+ и CD8+ T-клеток и антител — это позволяет надеяться, что вакцина может быть эффективной.— COVID-19 vaccine BNT162b1 elicits human antibody and TH1 T-cell responses, биомолекула: Гонка во спасение: безопасны ли вакцины против коронавируса?

 

Источники: Nature, Биомолекула