Коротко

Исследователи из Австралии и коллабораторы проанализировали ДНК австралийского сумчатого крота Notoryctes typhlops («itjaritjari» на языке аборигенов), выделенную из музейного экспоната. Несмотря на сходство с обычным кротом, сумчатый крот ближе к бандикутам и билби. У него есть дополнительный ген, кодирующий гемоглобин. Вероятно, это адаптация для проживания под землей в условиях пониженного содержания кислорода. Ископаемые находки указывают на то, что предки сумчатого крота жили в тропических лесах, в то время как современные представители предпочитают пустынные и засушливые места. Подробнее.

Большинство собак тренируют вынюхивать только самые вкусные трюфели Северной Америки — Tuber oregonense и Leucangium carthusianum, но сестры-микологи Хилари и Хизер Доусон из Орегонского университета и их пес Рай ищут разные трюфели по всему штату. По их оценкам, они нашли десятки новых видов. Рай особенно хорошо справляется с поиском трюфелей рода Genea, которые тяжело изучать из-за того, что они маленькие и по цвету неотличимы от почвы. Недавно он нашел Fevansia aurantiaca — вид, находящийся под угрозой вымирания, который до этого находили всего несколько раз. Подробнее.

Международная группа ученых исследовала две окаменелости, относящиеся к силурийскому периоду и найденный в Херефордшире. Это червеобразные моллюски, которых исследователи прозвали Панк и Эмо. Панк получил такое название благодаря шипам, а Эмо — за компанию. Позднее эти прозвища закрепили в официальных названиях — Punk ferox и Emo vorticaudum. Ученые получили рентгеновские снимки внутренних структур моллюсков, а затем стирали окаменелости слой за слоем и фотографировали их, чтобы получить 3D-изображения. Оказалось, что группа, к которой относятся Панк и Эмо, сложнее и обладает большим количеством адаптаций, чем считалось ранее. Подробнее. 

Немецкие исследователи показали, что муравьи учатся на своем опыте. Насекомых из одной колонии заставляли взаимодействовать с агрессивными муравьями из колонии A или из колонии B в течение одной минуты. Эксперимент проводили раз в день пять дней подряд. В результате при встрече с муравьями из колонии A насекомые, ранее контактировавшие с этими муравьями, вели себя намного более агрессивно. В другом эксперименте более агрессивными были муравьи, ранее встречавшие агрессивных особей, а не пассивных. То есть насекомые — не просто запрограммированные роботы, как иногда считают. Подробнее. 

Британские ученые проанализировали результаты исследования сердец 3635 людей, проживавших недалеко от крупных аэропортов Великобритании в районах с высоким и низким шумовым загрязнением. У людей, которые постоянно слышали шум от самолетов, особенно ночью, были более жесткие и толстые сердечные мышцы, которые тяжелее сокращались и расширялись и менее эффективно перекачивали кровь по телу. Такие изменения сердечной мышцы повышают риск сердечных приступов, аритмий и инсультов в 2–4 раза. Подробнее. 

Ученые из Нидерландов провели системный обзор, чтобы узнать, как деменция влияет на выживаемость. Они проанализировали 261 исследование, выполненное с 1984 по 2024 год, в которое вошли 5 млн человек с деменцией, главным образом из Европы и Северной Америки. Результаты опубликованы в The BMJ. Оказалось, что ожидаемая продолжительность жизни составила 8,9 лет в возрасте 60 лет и 4,5 года в возрасте 85 лет для женщин и 6,5 лет и 2,2 года соответственно для мужчин.

Деменция сокращала продолжительность жизни примерно на два года у людей с диагнозом, поставленным в 85 лет, на 3–4 года при диагнозе в 80 лет и до 13 лет при диагнозе в 65 лет. Медиана продолжительности жизни была на 1,4 года больше у азиатских популяций и на 1,4 года больше среди людей с болезнью Альцгеймера по сравнению с другими типами деменции. Медиана времени до поступления в дом престарелых составила 3,3 года, при этом 13% людей были направлены в дом престарелых в первый год после постановки диагноза, 35% — через три года и 57% — через пять лет. Однако авторы отмечают, что эти оценки менее надежны, чем оценка выживаемости, и должны интерпретироваться с осторожностью.

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.

Синдром Клайнфельтера —генетическое отклонение, при котором у мужчины присутствует набор половых хромосом XXY. Носители такого хромосомного набора страдают от бесплодия (хотя в ряде случаев проблему можно решить, прибегнув к экстракорпоральному оплодотворению). Как дополнительная X-хромосома нарушает созревание гамет и можно ли на это повлиять? На этот вопрос попытались ответить авторы статьи в Nature.

Доза X-сцепленных генов — их количество на одну клетку — играет важную роль в развитии эмбриональных половых клеток человека. Однако детали этого механизма оставались не вполне ясны. Исследователи из Китая обратили внимание на пациентов с синдромом Клайнфельтера как на естественную человеческую модель данного процесса. Изучив их клетки зародышевой линии, ученые пришли к выводу, что избыточная X-хромосома блокирует созревание клеток на ранней стадии. В них повышается экспрессия маркеров плюрипотентности, из-за чего дифференцировка нарушается. Кроме того, клетки лишаются возможности мигрировать в развивающиеся гонады и формировать там сперматозоиды.

Ключевую роль в таком нарушении дифференцировки, как выяснилось, играют сигнальные пути WNT и TGF-β — они «задерживают» клетки зародышевой линии в недифференцированном состоянии. Ученые также обнаружили, что ингибирование TGF-β способствует дифференцировке гамет даже при наличии избыточной X-хромосомы. Они рассчитывают, что таким способом можно предотвратить потерю клеток зародышевой линии и позволить пациенту зачать ребенка естественным путем.

Гестационная гипертензия, преэклампсия и эклампсия — известные факторы риска развития инсульта и деменции в течение жизни. Также некоторые женщины, пережившие преэклампсию и эклампсию, сообщают о неврологических симптомах после беременности, таких как головная боль, трудности с концентрацией внимания, утомляемость, головокружение и мигрень. Исследователи из Швеции, ЮАР и Чили проверили, как связаны эти осложнения беременности и неврологические расстройства.

Авторы проанализировали шведские базы медицинских данных, которые содержали информацию о беременности и последующих диагнозах. В анализ вошли данные о 648 385 женщинах, беременных одним ребенком с 2005 по 2018 годы. Учитывались новые диагнозы, поставленные через 42 дня после родов и позднее. Действительно, у женщин с гестационной гипертензией (n = 11 133), преэклампсией (n = 26 797) и эклампсией (n = 625) был выше риск неврологических расстройств по сравнению с женщинами с нормотензивной беременностью. Скорректированное отношение рисков для гестационной гипертензии составило 1,27, для преэклампсии — 1,32, для эклампсии — 1,70. У женщин с эклампсией в анамнезе риск развития эпилепсии был выше в пять раз и более. Другие расстройства, от которых страдали женщины, включали мигрень, головную боль и нарушение сна.

Как коллективное бегство жертвы от хищника указывает хищнику на новую стратегию охоты? Авторы статьи в Communications Biology попытались ответить на этот вопрос с помощью компьютерного моделирования и анализа съемки с воздуха. Так они проследили за взаимодейсвием полосатых марлинов и сардин в открытом океане.

При нападении марлина на сардин стая рыб разделяется на два «потока», которые огибают хищника и смыкаются за ним. Такое поведение называют «фонтанным эффектом». Моделирование показало, что он обеспечивает максимальный шанс выживания каждой отдельной особи (оптимальный угол расхождения, уточняют авторы, составил 30°). При этом лучше всего сардины уклонялись от хищника, если он нападал на стаю сзади. По предположению авторов, такое коллективное поведение достигается сочетанием индивидуального уклонения жертвы от хищника и общения внутри стаи.

Ученые также отметили, что хищник может обратить их стратегию защиты себе на пользу. Дело в том, что оптимальный угол, хотя и повышает шансы рыб на выживание в целом, требует большего времени на то, чтобы стая снова собралась вместе. Это, в свою очередь, даст марлину шанс отделить потенциальную добычу от стаи и напасть на нее.

Фотодинамическая терапия — относительно старая стратегия лечения рака. Она достаточно безопасна и эффективна, однако применима не для всех видов опухолей. К примеру, для колоректального рака по-прежнему недостает подходящих фотосенсибилизаторов. Китайские ученые синтезировали такое соединение и проверили его на мышах.

За основу фотосенсибилизатора взяли самособирающийся пептид GFFY и хлорин е6 (Ce6) — фотореактивную молекулу, полученную из водоросли хлореллы. Ce6-GFFY собирается в макрочастицы диаметром около 160 нм, стабильные в течение 10 часов (речь о периоде полужизни структуры).

Молекула специфично нацеливалась на опухолевые клетки, однако точный механизм авторы работы пока не установили. Проникший в клетки Ce6-GFFY при облучении светом с длиной волны 660 нм генерирует большое количество активных форм кислорода (АФК). Они привлекают в опухолевое микроокружение цитотоксические Т-лимфоциты и снижают количество миелоидных супрессорных клеток. В опытах на мышах препарат подавлял рост клеток карциномы толстой кишки и препятствовал метастазированию.

Британские ученые предложили использовать газ перфторпропан, который видно при МРТ-исследовании, для определения состояния легких. С его помощью становится понятно, какие отделы легких наполняются воздухом при вдохе. Новый подход может быть полезен для пациентов с астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), а также для людей, перенесших трансплантацию легких. Подробнее.

Изучив строение вирусных капсидов, можно получить наноклетки (nanocages), которое подражают поведению вирусов и доставляют терапевтические гены в клетки. Однако из-за небольшого размера они содержат не так много генетического материала. Исследователи из США использовали искусственный интеллект, чтобы получить более крупные наноструктуры. Они состоят из четырех типов синтетических белков и обладают сложной архитектурой. Так, икосаэдрическая структура диаметром 75 нм может вместить в три раза больше генетического материала, чем аденоассоциированный вирусный вектор. Подробнее. 

Исследователи из США отслеживали диету женщин с начала беременности и в течение года после родов. В среднем их питание не было очень здоровым. Беременные женщины в основном питались так же, как и женщины после рождения ребенка, иногда после родов в их рацион возвращались кофе и алкоголь и становилось больше углеводов. Чаще всего женщины ели достаточно фруктов, белков и зелени, но не злаков, жирных кислот и молочных продуктов. Авторы также отметили, что доход женщины влиял на ее диету. Подробнее.

Леводопа не всегда способна убрать тремор при болезни Паркинсона, особенно в стрессовых ситуациях. Ученые из Нидерландов показали, что с этим справляется пропранолол — бета-блокатор, подавляющий работу стрессовых гормонов. Его уже используют при треморе, не связанном с другими неврологическими симптомами. В исследовании участвовали 27 человек с болезнью Паркинсона. Они попеременно принимали пропранолол и плацебо. Как и ожидалось, без препарата тремор усиливался при стрессе. Подробнее.

Израильские ученые обучили собак выявлять рак по запаху выдыхаемого человеком воздуха. Уже сейчас они могут выявить рак молочной железы, легких и простаты, а также колоректальный рак. Собаки подают сигнал, если в выдохе есть признаки рака. Но люди не очень хорошо распознают язык тела собак. Тогда авторы обучили ИИ интерпретировать сигналы животных. Такой тандем проверил образцы почти 1400 человек, у 261 был ранее выявлен рак. Собаки «поставили» тот же диагноз 245 людям. Еще в 60 случаях они интерпретировали отрицательные образцы как положительные. Подробнее. 

Ген TBCE кодирует шаперон, необходимый для сворачивания тубулина. Патогенные варианты в нем связаны с тяжелыми нарушениями нейроразвития. Сотрудники Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова описали вариант в этом гене, приводящий к более мягкому фенотипу.

Исследователи выявили у семи пациентов патогенный вариант, вызывавший изменение сплайсинга и сдвиг рамки считывания. Это могло бы привести к очень выраженным патологиям, таким как прогрессирующая энцефалопатия, которая развивается при некоторых других мутациях TBCE. У этих пациентов были выявлены легкие когнитивные нарушения, тестикулярная недостаточность и амиотрофия. Исследователи задались вопросом, почему обнаруженный вариант вызывает новый, более мягкий фенотип. Более подробный анализ показал, что трансляция белка происходит с альтернативной открытой рамки считывания, из-за чего образуется частично функциональный шаперон. Динамика микротрубочек, которую авторы статьи изучили на клеточной культуре, оставалась нормальной, хотя актин-миозиновые комплексы в той или иной степени деградировали.

Отдельно исследователи упоминают, что у людей славянского происхождения этот вариант встречался примерно в 10 раз чаще, чем в базе данных gnomAD. Возможно, поэтому обнаруженный фенотип остается недодиагностированным.

При борьбе с раком усилия ученых и врачей в основном направлены на уничтожение опухолевых клеток. Но такой подход ассоциирован с развитием резистентности и побочными реакциями со стороны здоровых клеток. Теоретически можно пойти другим путем — сделать опухолевые клетки нормальными, что прекратит их распространение. При опухолеобразовании клетка идет по пути дедифференцировки, чтобы обратить этот процесс вспять, нужно снова ее дифференцировать. Но в этих процессах участвует множество генов, как узнать, на какие нужно воздействовать?

Чтобы прояснить этот вопрос, ученые из Южной Кореи создали «цифровой двойник» генной сети, связанной с дифференцировкой. Они применили новый подход к клеткам рака кишечника и идентифицировали главные молекулярные переключатели — MYB, HDAC2 и FOXA2. Подавив их в раковых клетках, можно восстановить у них фенотип, близкий к нормальному.