Обзор научной периодики за 19–25 августа

Геномика

1. Голландские ученые из Амстердамского свободного университета совместно с норвежскими и американскими коллегами провели анализ плейотропии генов. Группа обнаружила более сложные взаимодействия и связи между генами, нежели обнаруженные ранее. Для своего анализа исследователи использовали данные около 4200 исследований полногеномных ассоциаций из базы данных GWAS ATLAS. Группа сфокусировалась на 558 наследуемых признаках. При исследовании анализировалась плейотропия, SNP и генетическая архитектура локусов, ассоциированных с наследуемыми признаками. Идентифицировали 41533 локуса в 60,1% генома. Более 93 процентов локусов были привязаны к нескольким наследуемым признакам. Плейотропия была особенно заметна на участке хромосомы 6, кодирующем основной комплекс гистосовместимости, содержащем 441 локус, связанный с более чем 200 признаками. В работе также провели анализ более чем 1,7 млн. SNP для каждого из 558 признаков и обнаружили ассоциации с 237 000 SNP. По словам авторов, если функция гена может быть нарушена заменой SNP, связанного с одним признаком, то экспрессия гена может быть нарушена регуляторным SNP другого признака. Работа опубликована в Nature Genetics.

Онкология

2. В Science Signaling опубликована работа, авторы которой описали механизм возникновения резистентности опухолевых клеток к нескольким лекарственным препаратам. Исследователи обнаружили, что клетки рака груди, обработанные таксанами, становятся устойчивыми к доксорубицину. При этом в клетках, согласно эффекту Варбурга, активнее проходит гликолиз, однако было обнаружено, что одновременно с этим растет и митохондриальная активность и потребление кислорода. Компьютерные модели предсказали, что с устойчивыми клетками можно справиться, если сочетать терапию доксорубицином с ингибиторами метаболизма глюкозы, действующими на глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназу. Это подтверждено экспериментами на клеточных линиях и животных моделях.

3. Группа американских ученых описала активирующие HER2 мутации в первичной легочной аденокарциноме собак в статье, вышедшей в Clinical Cancer Research. Легочная аденокарцинома собак — агрессивный рак, напоминающий рак легких у некурящих людей. Выяснилось, что некоторые мутации в гене HER2 в случае рака легких у собак аналогичны мутациям у человека. В статье также показано, что для лечения рака легких у собак можно использовать лекарство, используемое для терапии рака молочной железы у людей, — нератиниб (neratinib). Это открытие может помочь не только собакам, страдающим от рака легких, но провести сравнительные исследования онкологических заболеваний у собак и людей.

4. Группа ученых из Корейского института науки и техники под руководством доктора Михуэ Чан опубликовала в Biomaterials статью, в которой описывает систему редактирования генома в суспензии клеток. Система может быть использована для противораковой терапии, она одновременно подавляет экспрессию белков на поверхности клеток лимфомы и активирует цитотоксические Т-лимфоциты. Целями терапии в данном случае являются лиганды программируемой клеточной смерти PD-l1 и PD-l2, которые подавляют иммунную систему. Эффективность терапии была подтверждена, и было показано, что цитотоксические Т-лимфоциты атакуют непосредственно клетки лимфом.

Инфекции

5. Группа ученых из Кембриджского университета изучила причину образования актиновых «подножий» кишечными клетками хозяина при заражении кишечной палочкой. Некоторые штаммы E.coli (EPEC, энтеропатогенный штамм, EHEC, энтерогеморрагический шамм) способны вызывать тяжелые формы диареи. Часто это связано со способностью E.coli индуцировать клетки кишечника к образованию специфических актиновых «подножий», вокруг которых разрастаются колонии патогенных организмов. Исследователи обнаружили, что эта способность бактерий связана с выделяемым эффектором EspG, который связывается с p21-активируемой киназой и активирует ее. Экспериментально показано, что делеция гена espG значительно редуцирует как образование актиновых «подножий», так и связывание патогенных штаммов E.coli.

6. Исследователи из Висконсинского университета в Мэдисоне опубликовали статью в PLOS Biology о жизненном цикле Toxoplasma gondii. Toxoplasma gondii инфицирует людей, но для жизненного цикла ей необходим промежуточный хозяин — кошка. Научная группа выяснила, что для завершения жизненного цикла токсполазме необходима линолевая кислота, содержащаяся в кишечнике кошек, по причине отсутствия дельта-6-десатуразы, катализирующей конверсию линолевой кислоты в арахидоновую. В экспериментах на мышах, в которых ингибировали этот фермент и добавляли в пищу линолевую кислоту, Toxoplasma gondii была способна завершать свой жизненный цикл внутри мышиного кишечника. (Подробнее— на PCR.news.)

Новые технологии

7. В Nature Biotechnology вышла статья о новой технологии, позволяющей проводить мультиплексный анализ белков в образцах ткани. Метод называется Immuno-SABER (immunostaining with signal amplification by exchange reaction) и основан на взаимодействии ДНК-штрихкодированных антител и усилением сигнала. ДНК-штрихкодированные антитела связываются с белками в образце, а затем флуоресцентные агенты связываются с ДНК-штрихкодом на антителе, что позволяет детектировать их при помощи микроскопа. При необходимости можно «снять» флуоресцентные агенты при помощи денатурации. Конкатемеры ДНК могут соединяться и образовывать дополнительные сайты связывания для флуорофоров, что позволяет обеспечить разную интенсивность сигнала для разных белков. В работе ученым удалось увеличивать силу сигнала от 5 до 180 раз, анализируя 10 белков одновременно. В теории количество анализируемых белков может быть поднято до 120.

8. Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны совместно с итальянскими учеными нашли способ генерировать библиотеки макроциклических молекул весом до 1 кД. Макроциклические молекулы получаются соединением двух концов линейных молекул. Эти соединения имеют потенциал для связывания с различными мишенями, что делает их объектом интереса для фармацевтических компаний. Однако до настоящего момента не существовало быстрого и простого метода создания различных макроциклов. В статье в Science Advances исследователи пишут, что смогли создать более 9000 различных макроциклических соединений. Библиотека соединений было создана «циклизированием» коротких линейных пептидов в комбинации с линкерными реагентами, способствующими формированию химических связей. В ходе эксперимента выяснилось, что наиболее эффективно макроциклизация происходит при соединении тиолов с аминогруппой. Скрининг полученных соединений группой из Италии подтвердил наличие соединений, подходящих для различных мишеней при заболеваниях. В частности, рентгеноструктурный анализ выявил макроцикл для связывания мишени тромбинового ингибитора.

Неврология

9. Ученые из Университета Дьюка и Университета Северной Каролины опубликовали статью в журнале Nature, в которой они описывают лекарство, способное препятствовать эффектам воздействия алкоголя на мозг. Периодическое употребление алкоголя в подростковом возрасте способно ингибировать нейрогенез в гиппокампе. Это может вызывать длительный эффект, в том числе во взрослом состоянии. Периодическое употребление алкоголя смоделировали на крысах, а затем во взрослом состоянии крысам давали вещество Донепезил, используемое для лечения болезни Альцгеймера. Ученые выяснили, что у крыс, употреблявших Донепезил, способность к образованию новых нейронов в гиппокампе повышена, а воспаление снижено.

Организация науки

10. Экономический кризис в Бразилии может оставить более 80000 студентов и исследователей в Бразилии без средств к существованию, сообщает Science. Бразильский Национальный совет по научно-техническому развитию предоставляет стипендии студентам и начинающим научным исследователям. 15 августа в своем аккаунте в твиттере агентство сообщило о возможном сокращении бюджета и задержках выплат. Это связано с тем, что правительство решило сократить бюджет совета на 21% по сравнению с прошлым годом (с 249 млн. долларов до 196 млн. долларов). Администрация совета предупреждала, что выделенных средств не хватит на текущий год, и запросила дополнительное финансирование, причем Конгресс подтвердил запрос. Однако, когда будут выделены дополнительные средства, неясно. Проблема состоит в том, что люди, получившие стипендию от совета, не имеют права зарабатывать иным способом. Этот кризис может сказаться на всей бразильской науке. В поддержку была создана онлайн-петиция.

11. Консорциум из более 700 исследовательских институтов в Германии анонсировал соглашение с Springer Nature об упрощенном механизме публикации статей в свободном доступе. Соглашение, при этом, не позволяет публиковать статьи в открытом доступе в самом Nature и его сестринских журналах. Ранее этот консорциум, названный Project DEAL вел переговоры о свободном доступе к журналам более трех лет. Это открывает доступ всем резидентам институтов, включенных в соглашение, и делает статьи, написанные исследователями из этих институтов, бесплатными и доступными по всему миру. Расходы покрывает не подписка на журнал, а плата за то, чтобы статью опубликовали. Такого же соглашения достигли в феврале и с Wiley. В соглашение не входят журналы Nature, Nature medicine, Scientific American. Эти и некоторые другие журналы не имеют опции, согласно которой исследователь платит за публикацию своей статьи и делает ее доступной в открытом доступе, т.е. институты обязаны покупать подписку. Согласно достигнутому консенсусу ученые из институтов, задействованных в проекте DEAL, смогут печататься в открытом доступе в более чем 1900 журналах Springer Nature.