Травоядный вредитель использует растительный ген для защиты от токсинов

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.

Ученые из Национальной организации сельскохозяйственных исследований Японии (NARO) и Токийского университета увеличили содержание незаменимых аминокислот в личинках черной львинки. У большинства насекомых аминокислоты поступают из пищи, а их избыток выводится. Исследователи с помощью РНК-интерференции подавили экспрессию гена HiNATt, продукт которого — транспортер аминокислот в мальпигиевых сосудах, выделительных органах насекомых. Общее количество аминокислот в белке модифицированных мух выросло на 77,3%, а уровни гистидина, метионина и валина увеличились в 2–2,5 раз, хотя рацион личинок не изменился. Однако сами личинки при этом стали мельче.

Восточная синица (Parus minor) знаменита своей способностью к сложной звуковой коммуникации. Оказалось, что коммуникация с помощью жестов у этой птицы не менее развита. Проанализировав поведение восьми пар синиц, ученые выделили жест, который, по-видимому, означает «только после вас» и приглашает партнера первым войти в гнездо. Они рассматривают его как пример символического жеста. Подробнее.

Амилоид бета имеет плохую репутацию из-за его роли в образовании амилоидных бляшек и развитии болезни Альцгеймера. Однако ученые показали, что амилоид бета очень важен для здоровья печени. Если снизить его уровень с помощью антител, в печени экспрессируются маркеры фиброза и цирроза. Подробнее.

Собаки понимают людей лучше, чем считалось раньше. В новом эксперименте 18 собакам закрепляли на голове электроды, после чего давали им прослушать запись голоса хозяина, называющего одну из игрушек собаки, и быстро демонстрировали через окошко хозяина, держащего в руках игрушку — иногда названную ранее, иногда другую. В ответ на демонстрацию неожиданного объекта активность мозга собаки повышалась значительно сильнее. То есть она успевала составить мысленный образ объекта до того, как ей его показали. Подробнее.

Тихоходки могут выживать в условиях, смертельных для других организмов. Ученые проверили, можно ли «позаимствовать» эти свойства. Оказалось, что если ввести в клетки человека белки тихоходки, те приобретут способность замедлять метаболизм и переживать стресс в состоянии биостаза. После снятия стресса клетки возвращаются к нормальному метаболизму. Подробнее.

Китайские исследователи показали, что воздействие искусственного света в ночное время на спящего человека повышает риск инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний. Высокий уровень освещенности подавляет выработку мелатонина и ухудшает качество сна, что сказывается на здоровье человека. Авторы призывают снизить ночную освещенность, если это возможно. Подробнее.

Генетически модифицированные микроорганизмы находят все более широкое применение в промышленности, но с этим связаны и риски — например, при нарушении условий содержания микроорганизм может попасть в окружающую среду. Один из способов предотвратить такие утечки предложили авторы статьи в Nature Communications. Чтобы контролировать выживание пекарских дрожжей, они изменили стабильность нескольких ключевых белков и сделали ее зависимой от эстрадиола.

Ученые получили 775 штаммов Saccharomyces cerevisiae; в одном из генов каждого штамма  был изменен дегрон (участок, регулирующий скорость деградации белка). Модифицированный дегрон стабилизировался эстрадиолом, поэтому каждый из 775 полученных штаммов сохранял экспрессию белка только в присутствии этого соединения. Три гена — SPC110, DIS3 и RRP46 — оказались наиболее подходящими мишенями. Соответствующие штаммы нормально росли в присутствии эстрадиола, но их рост нарушался в его отсутствие. Наиболее значительное сдерживание роста обеспечил штамм с модификацией SPC110 — частота уклонения от такой системы контроля составила менее 5×10^-7. Однако некоторым клеткам все же удавалось обойти внесенное учеными ограничение. Анализ «нарушителей» показал, что наиболее частым способом была мутация, вносящая преждевременный стоп-кодон на C-конце белка. Удаление C-концевого домена белка еще сильнее снизило выживаемость модифицированных дрожжей в отсутствие эстрадиола.

Авторы отмечают, что предложенный метод, основанный на лиганд-зависимом изменении стабильности ключевых белков, можно расширить — например, использовать другие малые молекулы в тех случаях, когда применение эстрадиола нежелательно.