Как сардинам перехитрить хищную рыбу?

Осенью 2023 года миссия НАСА OSIRIS-REx доставила на Землю 121,6 грамма реголита (остаточного грунта) с астероида Бенну — это самый крупный образец, когда-либо привезенный из космоса, если не считать лунных. Космический зонд собрал этот образец в ходе быстрого — всего несколько секунд — беспосадочного маневра при помощи раскладного манипулятора, на котором был закреплен пробоотборник. На возвращение капсулы с образцом зонду потребовалось два года, после чего материал проанализировали ученые из более чем 40 институтов по всему миру. По результатам исследований были опубликованы статьи в Nature и Nature Astronomy.

Исследователи сделали два важных открытия. Во-первых, анализ структуры и химического состава образца выявил следы процесса испарения, который, по-видимому, длительное время протекал на исходном космическом теле. Ученые обнаружили эвапориты — минеральные осадки, формирующиеся при испарении воды с растворенными в ней солями. Такие осадки встречались в метеоритах и раньше, однако состав Бенну оказался намного разнообразнее — в общей сложности 11 минералов — и включал, в частности, фосфаты, карбонаты и сульфаты; грунт также был богат натрием. Некоторые из них, например, трона, были обнаружены на внеземных образцах впервые.

Другое открытие касается присутствия органических молекул. Образец грунта Бенну массой 17,75 мг подвергли масс-спектрометрическому анализу высокого разрешения, который выявил азотсодержащие гетероциклы. Концентрация этих соединений составила около 5 нмоль/г — примерно в 5–10 раз выше, чем ранее обнаруживали на астероиде Рюгу. (В 2023 году команда японских ученых нашла в образцах Рюгу урацил и никотиновую кислоту.) На Бенну исследователи нашли все пять азотистых оснований, входящих в состав ДНК и РНК, а также ксантин, гипоксантин и никотиновую кислоту. Кроме того, в образце удалось идентифицировать 14 из 20 биогенных аминокислот (и еще 19, которые не встречаются в земных белках). При этом все хиральные небелковые аминокислоты образовывали рацемическую смесь (или близкую к таковой). Такие данные ставят под сомнение гипотезу о том, что на хиральность земной жизни повлияло раннее смещение состава Солнечной системы и ее пребиотических молекул в сторону L-аминокислот.

Люди различают цвета, потому что колбочки в наших глазах улавливают световые волны, соответствующие красному, зеленому и синему цветам, в то время как яркость освещения улавливают палочки. Однако у рыб и некоторых других животных цвета и яркость освещения воспринимают не только глаза, но и напрямую мозг, а точнее, шишковидное тело (эпифиз). Исследователи из Японии показали, что эпифиз костных рыб распознает цвета, используя механизм, отличный от глаз. За это отвечает фоторецептор, содержащий белок парапинопсин 1 (PP1).

Чтобы фоторецептор воспринял цвета, белок PP1 меняет состояние при воздействии света с той или иной длиной волны, для чего его нужно быстро инактивировать при необходимости. За это отвечают белки аррестины. У рыбки данио семь типов таких белков, но в инактивации PP1 эпифиза ключевую роль играют только Sagb и Arr3a. Arr3a быстро инактивирует PP1 при слабом освещении, в то время как Sagb производит более медленную инактивацию большого количества фотопродуктов PP1, которые образуются при высокой интенсивности освещения. Более медленная инактивация PP1 аррестином Sagb важна для того, чтобы PP1-содержащие клетки могли успеть воспринять «цветовую информацию».

Линкерный гистон фиксирует нить ДНК на нуклеосоме. Считалось, что его роль ограничивается только поддержанием этой структуры, однако авторы статьи в The Plant Cell обнаружили, что это не так — по крайней мере, в растительных клетках.

Ученые обнаружили в клетках арабидопсиса вариант линкерного гистона MdH1.1, который функционирует как транскрипционный фактор. Вместе с геном малатного транспортера и еще несколькими факторами транскрипции он формирует в клетках растения петлю обратной связи, которая контролирует уровни малата в зависимости от концентрации сорбитола в клетке. Подавление экспрессии MdH1.1 с помощью антисмысловых нуклеотидов подавляло накопление малата, а оверэкспрессия, наоборот, увеличивала его содержание. Механизм авторы подробнее изучили на яблоне (Malus domestica).

Таким образом, линкерный гистон оказался не только архитектурным белком. «В прошлом считалось, что линкерные гистоны играют только косвенную роль в регуляции экспрессии генов. Это первый случай — у любых видов — демонстрирующий, что линкерные гистоны напрямую регулируют экспрессию генов», — прокомментировал профессор Корнелльского университета Лайлян Чэн, старший автор работы.

Национальный центр биотехнологической информации США (NCBI) весной 2025 года планирует добавить в свои базы данных около 3000 латинских названий вирусов, построенных по правилам бинарной линнеевской номенклатуры (первое слово обозначает род, второе вид). Коронавирус SARS-CoV-2 будет называться Betacoronavirus pandemicum, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, human immunodeficiency virus 1, HIV-1) — Lentivirus humimdef1, вирус Шарк-Ривер — Orthobunyavirus squalofluvii.

Международный комитет таксономии вирусов (ICTV) заявляет, что это исправит ситуацию с беспорядочным присвоением названий. Вирусы в настоящее время подразделяются на семейства и роды, но в качестве видовых названий используют производные от болезни, организма-хозяина или места обнаружения вируса. В некоторых современных работах идентифицируются тысячи вирусов сразу, поэтому необходимо унифицировать номенклатуру.

Натан Грюбо из Йельской школы общественного здравоохранения, специалист по разнообразию вируса денге, назвал новую систему «глупой и помпезной»: по его мнению, она не облегчит, а осложнит работу ученых. Но другие вирусологи считают, что если она будет дополнять, а не заменять старую, это приемлемо.

Сейчас базы данных NCBI содержат только старые видовые названия, тогда как база данных ICTV уже доступна для поиска только по новым, но исследователи могут загрузить таблицу Excel, чтобы увидеть параллельно старые и новые названия.

На прошлой неделе были опубликованы результаты исследования древних геномов людей современного типа, согласно которым гибридизация с неандертальцами произошла 45–49 тысяч лет назад. В то же время команда из Института эволюционной антропологии Макса Планка и Калифорнийского университета в Беркли исследовала 59 древних геномов человека (45 000–2200 гг. до настоящего времени) и 275 современных геномов и создала каталог сегментов неандертальского происхождения.

По их данным, приток неандертальских генов начался около 47 тысяч лет назад (предыдущие оценки — от 54 тысяч до 41 тысяч лет назад) и продолжался 6000–7000 лет, причем непрерывно, а не отдельными эпизодами. Затем на протяжении примерно 100 поколений на неандертальские сегменты действовал отбор. Большинство «неандертальских пустынь» — регионов генома, обедненных неандертальскими вариантами, — образовались быстро, они присутствуют в самых ранних геномах из пещер Злата Кун (Чехия), Пештера-ку-Оасе (Румыния), Бачо Киро (Болгария), Усть-Ишим (Россия, Омская область) и Тяньюянь (Китай).

Авторы не нашли доказательств второго события интрогрессии у жителей восточной части Евразии, хотя в геномах современных жителей региона уровень неандертальской ДНК повышен.