Ископаемый оболочник возрастом полмиллиарда лет и другие новости недели

Малярия

1. В клетках малярийного плазмодия Plasmodium falciparum присутствует нефотосинтезирующая пластида, известная как апикопласт и имеющая собственный геном. Авторы новой работы, опубликованной в PNAS, показали, что в ядерном геноме плазмодия закодирована σ-субъединица, которая в комплексе с РНК-полимеразой участвует в транскрипции генов апикопласта. Экспрессия гена, кодирующего эту субъединицу, и транскриптов апикопласта повышается при увеличении в крови хозяина мелатонина. Таким образом, экспрессия генов апикопласта зависит от циркадных ритмов организма хозяина.

2. Ученые из Калифорнии разработали систему редактирования геномов малярийных комаров, приводящую к летальной делеции только у самок. Эта система получила название Ifegenia (от inherited female elimination by genetically encoded nucleases to interrupt alleles). Результаты исследования опубликованы в Science Advances. Система основана на CRISPR и вносит делецию в ген femaleless (fle), который необходим для репродуктивного цикла у самок. Самцы, отредактированные с помощью Ifegenia, по-прежнему способны к размножению и могут передавать мутации fle потомству, из-за чего количество фертильных самок в популяции будет неуклонно снижаться, позволяя контролировать размножение малярийных комаров.

Редактирование генома

3. Авторы нового исследования, опубликованного в Nature Genetics, смогли восстановить экспрессию фетального гемоглобина в клетках пациентов, страдающих от серповидноклеточной анемии. Этот подход позволяет сгладить симптомы серповидноклеточной анемии и β-талассемии. В рамках исследования CD34⁺ гемопоэтические клетки и клетки-предшественники подвергли геномному редактированию пятью разными инструментами, основанными на Cas9 или редакторе азотистых оснований. Лучший результат показал редактор адениновых оснований, вносящий в область γ-глобиновых генов мутацию –175A>G.

Подробнее — на PCR.NEWS

Онкология

4. Британские ученые получили транскрипционные сигнатуры нацеленных на CD19 CAR-T-клеток, персистирующих в организме детей, страдающих от B-клеточного лейкоза. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine. В исследовании приняли участие десять детей с рецидивирующим B-клеточным острым лимфобластным лейкозом, которые были задействованы в испытании CAR-T-терапевтического продукта CARPALL. Ученые систематически исследовали профили экспрессии генов и секвенировали T-клеточные рецепторы у введенных CAR-T клеток, клеток крови и костного мозга вплоть до 5 лет после инфузии. Оказалось, что долгоживущие CAR-T-клетки приобрели двойной негативный фенотип по CD4 и CD8, соответствующий истощенным клеткам памяти и имеющий специфические транскрипционные сигнатуры.

5. Ученые из Исследователького детского госпиталя Святого Иуды показали, что глутамин играет важнейшую роль во взаимодействии дендритных клеток типа 1 (cDC1) с опухолью и влияет на их способность активировать цитотоксические T-клетки. Результаты исследования опубликованы в Nature. Введение глутамина в опухоль подавляет ее рост, поскольку приводит к активации CD8⁺ цитотоксических T-клеток дендритными клетками cDC1. Более того, введение глутамина эффективно даже в случае опухолей, устойчивых к иммунотерапии. По сути, опухолевые клетки и cDC1 конкурируют за глутамин, который поглощают с помощью переносчика SLC38A2. Скрининг других метаболитов показал, что именно глутамин является мощной аминокислотой-активатором дендритных клеток.

6. Злокачественным клеткам часто свойственны нарушения клеточного цикла, однако долгое время оставалось неясным, как характер этих нарушений влияет на проявление болезни. Авторы новой работы, опубликованной в Science Advances, показали, что мутации в гене, кодирующем киназу ATM, часто лежат в основе дважды негативного (HER^2-) и положительного по эстрогеновому рецептору (ER) рака молочной железы у женщин в возрасте. Мутации, затрагивающие киназу CHK2, ассоциированы с пременопаузальным, метастатическим и устойчивым к лечению раку молочной железы ER⁺/HER²⁻. При этом мутации, затрагивающие киназу ATR, сами по себе редки, но в сочетании с мутациями в гене p53 они значительно увеличивают вероятность развития рака груди ER⁺/HER²⁻.

Микробиология

7. Чтобы успешно колонизировать кишечник, бактериям необходимо прикрепиться к стенке кишки и проникнуть в слизистый слой. Авторы нового исследования, опубликованного в PNAS, описали один из механизмов вирулентности мышиного кишечного патогена Citrobacter rodentium. Эта бактерия способна катаболизировать сиаловую кислоту — моносахарид, входящий в состав муцинов, — и использовать его как единственный источник углеводов. Более того, C. rodentium чувствует присутствие сиаловой кислоты и демонстрирует хемотаксис по направлению к ней благодаря наличию специального переносчика этой молекулы. Бактерии, лишенные чувствительности к сиаловой кислоте, не способны колонизировать кишечник. Ученые также выявили, что сиаловая кислота активирует секрецию двух бактериальных белков, которые позволяют C. rodentium успешно расщеплять слизь и прикрепляться к стенке кишечника.

Подробнее — на PCR.NEWS

Генетика

8. Американские исследователи охарактеризовали соматические мутации, возникающие на ранних стадиях эмбриогенеза и ассоциированные с развитием шизофрении. Статья опубликована в Cell Genomics. В исследовании приняли 12834 пациента с шизофренией и 11648 здоровых добровольцев, в клетках крови которых выявляли соматические варианты числа копий (sCNV). Также авторы работы исследовали структуру хроматина в клетках испытуемых. В итоге удалось выявить, что у больных шизофренией распространены соматические делеции в экзонах 1–5 гена NRXN1, а также межгенные делеции, затрагивающие ген ABCB11. Этот ген кодирует транспортер, задействованный в ответе на антипсихотики, кроме того, его экспрессия повышена в некоторых дофаминергических нейронах.

Палеонтология

9. Авторы статьи, опубликованной в Nature Communications, описали новый вид древних оболочников возрастом 500 млн лет, получивший название Megasiphon thylakos. Он был найден в формации Марджум (Marjum) в Юте, США. Этот оболочник имел бочонкообразное тело с двумя длинными сифонами и развитыми продольными мышцами. Предполагается, что новый вид входил в «стволовую» группу оболочников и имел двухфазный жизненный цикл с плавающей планктонной личинкой и сидячей взрослой стадией, однако возможны и другие трактовки положения M. thylakos на эволюционном древе оболочников, которые заставляют пересмотреть эволюцию подтипа.

Протеомика

10. Болезнь Альцгеймера встречается в разных формах — возможно как наследственное, так и спорадическое развитие болезни. Американские исследователи подвергли протеомному анализу образцы ткани мозга, спинномозговой жидкости и плазмы крови пациентов, страдающих от спорадической болезни Альцгеймера, носителей ассоциированных с болезнью вариантов гена TREM2, пациентов с аутосомно-доминантной болезнью Альцгеймера, и здоровых людей. Результаты опубликованы в Science Translational Medicine. Анализируемый протеом состоял из 1305 белков. Ученым удалось выявить в мозге 8 белков, в спинномозговой жидкости 40 белков и в плазме крови 9 белков, экспрессия которых была изменена у пациентов со спорадической болезнью Альцгеймера. Протеомные сигнатуры были идентифицированы и для носителей «рисковых» аллелей TREM2. Белки, измененные у пациентов со спорадической формой болезни, также изменены и у пациентов с аутосомно-доминантной болезнью, но более выраженно.

Молекулярные механизмы

11. Болезнь Баттена относится к нейродегенеративным лизосомным болезням накопления и обусловлена мутациями в гене CLN3. Авторы работы, опубликованной в Nature Communications, разобрались в механизмах развития этого заболевания. Они показали, что CLN3 вовлечен в перемещение везикул между аппаратом Гольджи и лизосомами. С помощью протеомных методов исследователи установили, что CLN3 взаимодействует с несколькими лизосомными белками, в частности, рецептором маннозо-6-фосфата, необходимого для переноса лизосомных ферментов в лизосомы. В отсутсвие CLN3 нормальное функционирование рецептора маннозо-6-фосфата нарушено, из-за чего развивается болезнь накопления.

Молекулярная диагностика

12. Ученые из Университета Рокфеллера определили транскриптомную сигнатуру, характерную для пациентов с болезнью Паркинсона и пригодную для ранней диагностики заболевания. Статья с результатами исследования опубликована в Nature Communications. Для секвенирования РНК были посмертно взяты образцы нервной ткани из скорлупы и хвостатого ядра у 35 пациентов с болезнью Паркинсона и 40 здоровых людей. Исследователи продемонстрировали, что ранняя и поздняя стадии болезни Паркинсона отличаются по транскриптомным профилям, а развитие болезни сопровождается изменениями в хвостатом ядре (развитие олигодендроцитов) и скорлупе (старение клеток). Таким образом, по транскриптомным сигнатурам можно диагностировать болезнь Паркинсона на ранних стадиях.

Эпигеномика

13. Ученые из Университета Эдинбурга провели полноэпигеномный поиск ассоциаций с целью установить связь между паттернами метилирования ДНК и 19-ю распространенными болезнями. Результаты опубликованы в PLoS Medicine. В исследовании приняли участие 18413 шотландцев. Для анализа авторы работы использовали клетки крови, в которых изучили 752722 CpG-островков, потенциально способных подвергаться метилированию. По итогам исследования было найдено более ста ассоциаций между сайтами метилирования в геномах клеток крови и распространенными заболеваниями, такими как диабет, ишемическая болезнь сердца или некоторые разновидности онкологии.

Новости компаний

14. Британская компания Novacyt, специализирующаяся на клинической диагностике, согласилась приобрести компанию Yourgene Health за 16,7 миллионов фунтов (21,2 миллионов долларов). Yourgene Health базируется в Манчестере и занимается молекулярной диагностикой. Так, они предлагают диагностические методики для пренатального скрининга, выявления мужского бесплодия, риска тромбоза и диагностики муковисцидоза. Novacyt рассчитывает, что приобретение Yourgene Health позволит им расширить портфолио продуктов и географию продаж.