Методы редактирования геномов, разработанные на основе системы CRISPR-Cas, предполагают разрезание обеих цепей геномной ДНК с последующей починкой двойных разрывов, что чревато ошибками. Биоинженеры из Гарвардского университета при помощи искусственной эволюции создали аденозиндезаминазу, которая может работать с ДНК. Благодаря этому резко расширились возможности «редактирования оснований» — химической модификации нуклеотидов без создания двойных разрывов.

Реликтовое излучение помогло разрешить множество вопросов космологии. Благодаря нему теория Большого взрыва стала стандартной теорией о Вселенной. И сейчас мы все еще продолжаем получать важную информацию, изучая реликтовое излучение. Но в нем имеются аномалии, которые ученые до сих пор не понимают. Одна из них — холодное пятно, с которым связана одна из самых горячих дискуссий в современной космологии.

Дифференцировка стволовых клеток, то есть их превращение в тот или иной клеточный тип, — это сложный многоступенчатый процесс. Существует два подхода к дифференцировке клеток in vitro. Можно последовательно воспроизводить процессы, происходящие в зародыше при развитии, и постепенно вести клетку в требуемом направлении. А можно сразу экспрессировать в клетке белки, характерные для конечного состояния.

Открыт принципиально новый механизм, с помощью которого здоровые ткани могут избавляться от опухолеродных мутантных клеток. Оказалось, что в ответ на появление мутантных клеток, происходящих от делящихся стволовых, нормальные клетки волосяных фолликулов кожи могут ускорить деление, окружить и удалить мутантные. Пока, однако, неизвестно, какие конкретно механизмы в этом участвуют.

Долгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. Секвенирование ДНК бактерий из замороженной «ископаемой летописи» эксперимента показало, что за 60 000 поколений эволюция подопытных популяций не прекратилась и даже не замедлилась. Как минимум в 9 популяциях из 12 произошла экологическая диверсификация: исходная монокультура подразделилась на клады, связанные экологическими взаимодействиями и не вытесняющие друг друга.

Международная группа исследователей разработала искусственные пептиды, способные нейтрализовать широкий спектр вирусов гриппа. Эти пептиды могут стать новым оружием в борьбе человечества с гриппом, только сезонные эпидемии которого, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно приводят к 3–5 миллионам случаев тяжелой болезни и госпитализации и 250 000–500 000 случаев смерти во всем мире.

Секвенирование РНК из тысяч индивидуальных клеток позволило германским биологам составить самую детальную на сегодняшний день карту экспрессии генов в эмбрионе дрозофилы на стадии начала гаструляции. Карта довольно точно отражает экспрессию 6–8 тысяч генов в каждой клетке эмбриона. Это важный шаг на пути к решению главной задачи биологии развития — полному и исчерпывающему пониманию того, как генотип воплощается в фенотипе.

Нобелевская премия по физике за 2017 год была присуждена Райнеру Вайссу, Кипу Торну, и Барри Бэришу с формулировкой «за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн». Однако за тем восторгом, которым сейчас наполнены рассказы об открывающейся перед нами гравитационно-волновой астрономии, уже теряется ощущение того, насколько тернистым и извилистым был в реальности путь к открытию.

На прошлой неделе было объявлено, что Нобелевскую премию по химии 2017 года получат Жак Дюбоше, Йоахим Франк и Ричард Хендерсон за «разработку методов криоэлектронной микроскопии высокого разрешения для определения трехмерных структур биомолекул в растворе». Их работы позволили, начиная с 80-х годов прошлого века, опробовать и постепенно усовершенствовать этот вид микроскопии до такой степени, что в последние годы ученые могут рассматривать сложные биологические молекулы в мельчайших деталях.

Японские биологи изучили симбионтов жуков-долгоносиков — бактерий нардонелл. Как оказалось, они утратили практически все гены, кроме нужных для воспроизведения клеток и синтеза аминокислоты тирозина, необходимой для нормального развития кутикулы. Без достаточного количества бактерий жуки рождаются с недоразвитыми надкрыльями.

Нобелевская премия 2017 года вручена за открытие и исследование молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами — внутренними часами, которые работают в живых организмах, подстраивая жизнедеятельность к смене дня и ночи. Лауреатами стали трое американских ученых — Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. В работах их научных групп, которые продолжались не одно десятилетие с 1970-х годов, практически на пустом месте была создана новая наука, ставшая надежной базой для дальнейших исследований.

Модель «песочных часов» предполагает, что средние стадии эмбрионального развития, когда закладывается характерный для данного типа животных план строения, обладают повышенной эволюционной консервативностью. Сравнение экспрессии генов на разных этапах развития у восьми видов, представляющих разные эволюционные ветви хордовых, подтвердило приложимость модели «песочных часов» к подтипу позвоночных и, в несколько меньшей степени, ко всему типу хордовых.

Российские астрофизики заметили небольшое несовпадение координат квазаров, определенных с помощью оптического телескопа Gaia и наземной сети радиоинтерферометров. Его существование ранее предсказывалось теоретиками, но не было обнаружено или принималось за допустимую в экспериментах погрешность. Оказалось, что смещение координат вызвано особенностями среды у оснований джета — релятивистских струй, выбрасываемых из центров активных галактик.

Попытки отсеквенировать геном гигантской серной бактерии Achromatium oxaliferum дали парадоксальный результат: оказалось, что каждая бактериальная клетка содержит не один, а множество различающихся геномов. Уровень внутриклеточного генетического разнообразия A. oxaliferum сопоставим с разнообразием многовидового бактериального сообщества. Авторы открытия предполагают, что естественный отбор у этого уникального организма идет не столько на уровне клеток, сколько на уровне отдельных компартментов внутри одной гигантской клетки.