Непреодолимый поиск удовольствий и другие новости недели

Эпидемиология

1. В 2020 году внимание ученых привлекла массовая гибель африканских слонов на территории Ботсваны и Зимбабве от неизвестной причины. Выдвигались различные версии, от браконьерства до отравления и засухи. Но оказалось, что дело в инфекции. Авторы исследования, опубликованного в Nature Communications, обследовали некоторых слонов и показали, что непосредственной причиной их смерти стал бактериальный сепсис. На территории Зимбабве смертельную инфекцию вызывала ранее неизвестная бактерия, родственная возбудителю пастеррелеза Pasteurella multocida. Геномный анализ бактерии показал, что она обладает основными факторами вирулентности P. multocida, более того, помимо смертоносного штамма слонов инфицируют и оппортунистические патогены из того же рода. Подробнее — на PCR.NEWS.

2. Индийские исследователи описали, как яйца комаров, переносящих вирус Зика, переживают пересыхание. Результаты работы представлены в PLoS Biology. Вирус Зика переносится комарами Aedes aegypti, и их яйца, в отличие от Anopheles stephensi, являются устойчивыми к высыханию на поздних стадиях развития. Главную роль в этом процессе, как оказалось, играет перестройка метаболизма полиаминов и липидов, а именно, накопление полиаминов и распад липидов. Ингибиторы этих процессов делают яйца уязвимыми к высыханию.

Нейробиология

3. Синхронность нейронов в работе гиппокампа связана с эпизодической памятью. Была выдвинута гипотеза, что основная функция гиппокампа — обеспечивать ассоциативные связи между разными элементами опыта. По альтернативной версии гиппокамп создает предсказывающие представления о мире, что обеспечивает гибкость поведения. Авторы новой работы, опубликованной в Science, нарушили поступление информации от энторинальной коры в зону CA1 гиппокампа у крыс. В результате было показано, что разные сигналы от зоны CA1 обеспечивают различные операции в памяти. Положение клетки связано с ассоциативной памятью, а последовательность кодов обеспечивает предсказание изменений во внешней среде.

4. Авторы новой работы, опубликованной в Nature , на примере дрозофилы изучили физиологию поиска удовольствия, которое продолжается, несмотря на последствия. Определенную цепь дофаминергических нейронов активировали с помощью запахов и оптогенетики. В результате истощенные мухи постоянно искали источник удовольствия, игнорируя пищу и получая удары током. Если муха все-таки находила лакомство (сахар) или же оптогенетически была активирована другая группа дофаминергических нейронов, бесконечный поиск удовольствия прекращался. Ученые заключили, что поведение мухи контролируется противодействием двух систем дофаминергических нейронов, связанных с поиском удовольствия и получением наказания, причем поиск удовольствия может идти и при неблагоприятном воздействии.

Эволюционная биология

5. Зимородки (семейство Alcedinidae) прекрасно подходят для изучения конвергентной эволюции. Они распространены по всему миру, окрашены в различные цвета, отличаются диетой и способами добывания пищи, в том числе некоторые из них ныряют в воду за добычей. В новой работе, опубликованной в Communications Biology, геномы 30 видов зимородков были проанализированы на предмет генов, отвечающий за способ добывания пищи. Было показано, что на меньших площадях, например, на островах, демографические колебания более выражены, чем на материке, и это повлияло на динамику молекулярной эволюции. Кроме того, был выявлен положительный отбор и конвергенция генов, связанных с мозгом и диетой, у зимородков, ныряющих за добычей.

Онкология

6. Авторы нового исследования, опубликованного в Science Advances, проанализировали влияние спинномозговой жидкости 25 пациентов с глиобластомой на опухоль. Оказалось, что спинномозговая жидкость делает клетки опухолей пластичными и устойчивыми к основным терапевтическим мерам, применяемым при глиобластоме — темозоломиду и облучению. В основе приобретенной устойчивости лежит белок NURP1 — транскрипционный фактор, подавляющий ферроптоз. Как оказалось, NURP1 можно ингибировать с помощью одобренного антипсихотического препарата трифлуоперазина. Подробнее — на PCR.NEWS. 

7. Авторы новой работы, вышедшей в Nature Communcations, показали, что ингибирование ДНК-метилтрансферазы или гистондеацетилазы способствует экспрессии неоантигенов в опухоли и улучшает ответ на иммунотерапию. Ученые провели глубокое секвенирование РНК раковых клеток из разных линий, обработанных ингибитором ДНК-метилтрансфераз и (или) гистондеацетилаз. Оказалось, что в результате в клетках активировалась транскрипция некоторых ретровирусных элементов, и продукты их трансляции в 45 случаях оказались неоантигенами, которые презентировали раковые клетки. Тот же результат был получен при использовании препарата децитабина у пациентов с острым миелоидным лейкозом.

Молекулярная диагностика

8. Работа, опубликованная в Cancer Discrovery, посвящена новому способу ранней диагностики рака при синдроме Ли-Фраумени. Этот синдром проявляется при наличии патогенных вариантов в гене TP53, для него характерен повышенный риск развития онкозаболеваний. Для анализа берется жидкая биопсия, которая анализируется по панели генов, также проводится секвенирование полных геномов с неглубоким покрытием и секвенирование внеклеточной метилированной ДНК после иммунопреципитации. Авторы в нескольких случаях выявили сигналы, ассоциированные с раком, до выявления рака с помощью принятых скрининговых методов.

9. Согласно новому исследованию британских ученых, существуют метаболомные маркеры, позволяющие различить большое депрессивное расстройство и биполярное расстройство в депрессивной фазе. Результаты работы представлены в журнале JAMA Psychiatry. В исследовании принял участие 241 пациент с диагностированной депрессией или биполярным расстройством. В результате была получена панель из 17 биомаркеров, позволяющих различить два вида депрессии, причем самым надежным оказался церамид. Подробнее — на PCR.NEWS.

Иммунология

10. Австрийские ученые создали малую молекулу, подавляющую провоспалительный сигналинг, о чем сообщили на страницах Nature Communications. Новое соединение, получившее название фиблин, подавляет сигнальный путь Toll-подобных рецепторов TLR7/8, которые активируют IRF5, и взаимодействует с белком SLC15A4. Криоэлектронная микроскопия показала, что фиблин не дает образоваться комплексу SLC15A4 с иммунным адаптером TASL, что препятствует развитию дальнейших провоспалительных процессов.

Физиология растений

11. Известно, что при инфекциях растений морфология хлоропластов меняется: они принимают вид трубочкообразных структур, стромул. Стромулы располагаются вдоль микротрубочек и прикрепляются к актиновым филаментам вокруг ядра, чтобы собрать все хлоропласты вокруг ядра. Благодаря этому защитные белки и малые молекулы быстро поступают из хлоропластов в ядро. Как сообщается в новом исследовании, опубликованном в Science Advances, для формирования стромул необходим белок KIS1, задействованный в работе фитоиммунитета. Один из доменов KIS1 связывает микротрубочки, он нужен для формирования стромул, а другой связывает актин, он влияет на сборку хлоропластов вокруг ядра.

Структурная биология

12. Как правило, напряжением контролируются специальные ионные каналы, но не переносчики ионов. Исключение — специфичный для сперматозоидов Na+/H+ переносчик SLC9C1. Он активируется после гиперполяризации жгутика сперматозоида, из-за чего происходит защелачивание и открытие кальциевых каналов, обеспечивающих хемотаксис. Авторы новой работы, опубликованной в Nature, с помощью криоэлектронной микроскопии получили структуру SLC9C1 морского ежа и обозначили основные структурные элементы.

Вирусология

13. Австралийские ученые впервые доказали, что клетки млекопитающих могут напрямую взаимодействовать с фагами. Как сообщается в статье, опубликованной в PloS Biology, высокоочищенный фаг Т4 поглощается клетками нескольких линий. Фаги концентрировались в макропиносомах, однако иммунный ответ при участии путей Toll-подобного рецептора 9 или cGAS-STING не запускался. Анализ лизата клеток через восьми часов после инкубации с фагами показал, что Т4 активировал AKT-зависимые сигнальные пути, что благотворно сказалось на метаболизме и выживаемости клеток, а также подавлял циклин-зависимую киназу 1 (CDK1).