Долгоживущие нематоды с нарушениями сплайсинга и другие новости недели

Молекулярная диагностика

1. Китайские ученые сообщили о разработке биоэлектронной медицинской маски с ионно-затворными транзисторами, которая позволит выявлять в микрокаплях возбудителей респираторных инфекций. Статья с описанием устройства была опубликована в Cell Matters. Маска может выявлять наличие патогенов в микрокаплях объемом 0,3 мкл, а также в образцах газовой среды со следовыми концентрациями частиц (0,1 фемтограмм/мл). Определение респираторных патогенов занимает всего 10 минут без предварительной пробоподготовки. Новая маска может стать средством раннего обнаружения и предупреждения респираторных инфекций.

Биология старения

2. Нарушения в ходе сплайсинга, влияющие на его точность, как правило, отрицательно сказываются на гомеостазе организма и способствуют старению. Однако немецкие ученые описали в Nature Aging любопытное исключение из этого правила. Авторы работы охарактеризовали гипоморфную мутацию в гене, кодирующем компонент сплайсосомы PUF60. Мутация приводит к нарушениям распознавания 3’-сайта сплайсинга, однако парадоксальным образом увеличивает продолжительность жизни у нематод Caenorhabditis elegans. Выяснилось, что у мутантного PUF60 есть и антагонист: им оказался фактор сплайсинга RBM-39, точнее, его мутантная форма, которая частично устраняет дефекты сплайсинга и сокращает продолжительности жизни, возросшую из-за мутации в PUF60. Соотношение между активностями RBM-39 и PUF60 выражается, в частности, в вариабельном сплайсинге мРНК, кодирующих фосфолипазу C β4, которая влияет на продолжительность жизни.

Физиология растений

3. Ученые из Нидерландов и Колумбии показали, что инокуляция банана невирулентным штаммом грибка Fusarium индуцирует резистентность к патогенному штамму. Статья с результатами исследования опубликована в журнале PLoS One. Патогенные грибки рода Fusarium вызывают фузариозное увядание; эта инфекция привела к исчезновению сорта Гро-Мишель в прошлом веке, а в настоящее время она массово поражает бананы Кавендиш. Авторы исследования надеются, что полученные ими данные о возникновении у банана резистентности к патогенному штамму Fusarium при контакте с безвредными штаммами поможет защитить растения от опасной инфекции. Транскриптомный анализ позволил выявить гены, ответственные за появление защиты от патогенного грибка. Среди них особенно выделяется ген RGA2, экспрессия которого повышается на начальных этапах заражения как безвредным, так и патогенным штаммом Fusarium. Подробнее — на PCR.NEWS.

Онкология

4. Злокачественные клетки нередко способны удлинять теломеры даже в отсутствие теломеразы за счет механизма, известного как альтернативное удлинение теломер, которое основано на индуцированной разрывами репликации. Авторы новой работы, опубликованной в PNAS, показали, что повышение уровня транскрипции длинной некодирующей РНК TERRA не только активирует альтернативное удлинение теломер, но и вызывает быструю утрату теломерной ДНК, для чего необходима активность эндонуклеазы Mus81. Исследователи отмечают, что чрезмерно активное альтернативное удлинение теломер угрожает сохранности нормальной длины теломер, а управление уровнем экспрессии TERRA может стать новым подходом к терапии.

5. Швейцарские исследователи описали в Cancer Cell комбинацию препаратов, которая значительно увеличивает выживаемость в мышиных моделях мультиформной глиобластомы. В комбинацию входят ингибиторы фактора роста сосудистого эндотелия (VEGF), перестраивающие сосудистый рисунок опухоли, и трициклический антидепрессант имипрамин, который активирует аутофагию в клетках глиобластомы и репрограммирует иммуносупрессивные макрофаги, ассоциированные с опухолью, в иммуностимулирующие через их гистаминовые рецепторы. Хотя по отдельности эти препараты неэффективны, в комбинации они вызывают инфильтрацию опухоли CD8+ и CD4+ T-клетками, что способствует уничтожению опухоли. Дополнительное увеличение выживаемости дает терапия ингибиторами контрольных точек после лечения ингибиторами VEGF и имипрамином.

Биохимия

6. Дефекты в работе лизосом сопровождают моногенные лизосомные болезни накопления, причиной которых являются мутации в генах, кодирующих белки лизосом. Не всегда удается установить функцию генов, ассоциированных с лизосомными болезнями накопления; одним из таких генов является CLN3, кодирующий трансмембранный белок лизосом. Авторы новой работы, опубликованной в Nature, описали функцию белка CLN3. Они установили, что в отсутствие этого белка в лизосомах накапливаются глицерофосфодиэфиры — конечные продукты катаболизма глицерофосфолипидов. CLN3 необходим, чтобы эти соединения могли покинуть лизосомы. Повышенный уровень глицерофосфоинозитола наблюдается в цереброспинальной жидкости пациентов с болезнью Баттена — обладателей мутаций в гене CLN3, и авторы исследования отмечают, что глицерофосфоинозитол может служить биомаркером этого заболевания.

Физиология

7. Японские ученые установили, что в гиперпигментированных участках кожи меланоциты и ноцицептивные нейроны контактируют друг с другом больше, чем в менее пигментированных. На страницах Cell Press они сообщили, что нейроны могут влиять на поведение меланоцитов, секретируя специальный белковый фактор RGMB. Исследователи показали, что совместная культивация сенсорных нейронов человека, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, и меланоцитов приводит к усиленному морфогенезу последних и синтезу меланина. Протеомный анализ среды, в которой росли сенсорные нейроны, позволил выявить фактор, вырабатываемый нейронами и воздействующий на меланоциты, — RGMB. Как оказалось, этот белок также может контролировать аппарат транспортировки меланосом. Подробнее — на PCR.NEWS. 

8. Захват глюкозы адипоцитами, который стимулирует инсулин, начинается с транслокации везикул с глюкозным транспортером Glut4 к клеточной мембране. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, показали, что ингибиторы синтеза РНК и белка (актиномицин D и эметин соответственно) стимулируют транслокацию Glut4 в плазматическую мембрану и последующий захват глюкозы адипоцитами. Актиномицин D стимулирует экзоцитоз везикул с Glut4, не влияя на эндоцитоз. Ученые заключают, что удержание везикул с Glut4 внутри адипоцитов требует непрерывного синтеза РНК и белка.

Иммунология

9. Американские исследователи показали, что антитела плазмы крови не защищают слизистую верхних дыхательных путей, в том числе обонятельный эпителий: для обеспечения иммунной защиты этих тканей необходимы резидентные плазматические клетки слизистых. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Immunity. На мышиной модели ученые показали, что, несмотря на высокий титр антител в плазме, патогены успешно инфицируют верхние дыхательные пути, а нейротропные микроорганизмы даже могут проникать в мозг. Активация местных плазматических клеток обеспечивает необходимую защиту, причем для функционирования локального иммунитета дыхательных путей необходимы CD4+ T-клетки и хемокин CXCR3.

Нейробиология

10. Авторы новой работы, опубликованной в журнале Stem Cell Reports, разработали эффективный протокол для получения функциональных дофаминергических нейронов человека из кожных фибробластов. Новый метод был опробован на дермальных фибробластах пациентов с идиопатической болезнью Паркинсона, причем у нейронов, полученных из фибробластов, удалось выявить признаки болезни. Отмечается, что такие дофаминергические нейроны сохраняют возрастные признаки пациента, из фибробластов которого они были получены, и отличаются от нейронов, полученных из фибробластов здоровых людей, более низким уровнем активации базальной аутофагии и накоплением макроаутофагических структур, возникших с возрастом в ходе стресс-индуцированной аутофагии. Ученые заявляют, что разработали релевантную клеточную модель для изучения возрастных патологий, сопровождающих идиопатическую болезнь Паркинсона.

Микробиология

11. Исследователи из Великобритании и Китая разобрались, как кишечные бактерии-симбионты человека из группы Bacteroides расщепляют растительные белки из числа N-гликанов. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS. Хотя эти белки в больших количествах содержатся в растительной пище, ранее путь их деградации кишечной микробиотой не был описан. Авторы исследования воспользовались новым методом для поиска геномных ассоциаций и выявили микробные ферменты, задействованные в расщеплении N-гликанов. Биохимический путь разложения N-гликанов у кишечных бактерий группы Bacteroides требует участия пяти углевод-активных ферментов (carbohydrate-active enzymes, CAZymes). Поскольку эти ферменты вносят разнообразные модификации в N-гликаны, они сами по себе могут найти различные применения.

12. Важную роль на начальных этапах противостояния бактериальным инфекциям, в том числе вызванным листерией Listeria monocytogenes, играют тучные клетки. Авторы нового исследования, опубликованного в Scientific Reports, показали, что вальпроевая кислота препятствует активации тучных клеток листерией. Ранее было известно, что вальпроевая кислота подавляет иммунный ответ, который способствует патогенезу листерии. В новой работе было показано, что вальпроевая кислота препятствует дегрануляции тучных клеток и высвобождению цитокинов из них, подавляя их активацию через рецептор TLR2. Вальпроевая кислота снижает ответ тучных клеток на «обычные» лиганды TLR2, такие как пептидогликан и липопептид Pam3CSK4, а также уменьшает высвобождение цитокинов в ответ на листериолизин O, активирующий тучные клетки без участия TLR2.

Популяционная генетика

13. История Британских островов и Ирландии включает несколько периодов значительных культурных изменений. Долгое время велись споры относительно того, являются ли эти изменения результатами миграций с континентальной Европы. Авторы нового исследования, опубликованного в Nature, обратились к древней ДНК, чтобы ответить на этот вопрос. Они изучили 468 образцов древней ДНК средневековых жителей северо-западной Европы, среди которых 278 были из Англии. Оказалось, что в раннем Средневековье доля людей родом с севера континентальной Европы, которые наиболее близки к современным жителям Дании и Германии, была довольно высока. Таким образом, в раннем Средневековье через Северное море проходили массовые миграции с севера европейского континента.

Новости компаний

14. В минувший четверг компания Virax Biolabs сообщила, что она заключила сделку с Cosmos Holdings, благодаря которой последняя получает права на распространение ПЦР-тестов на оспу обезьян, разработанных Virax Biolabs, в Европе. Тесты позволяют выявить наличие возбудителя оспы обезьян в плазме крови и экссудате из нарывов. По условиям соглашения Cosmos Holdings получает эксклюзивные права на распространение ПЦР-теста от Virax Biolabs в Греции и на Кипре. Также Cosmos Holdings может неэксклюзивно распространять тесты в других странах Европы. Финансовые и другие аспекты сделки не разглашаются.