НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Форум » НООСФЕРИЗМ-АНТРОПОКОСМИЗМ-АРИСТОН » НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ » Ответить

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Василина: Джулиан Мелчиорри, недавний выпускник колледжа, создал первый в мире синтетический лист, который потребляет воду и углекислый газ, и вырабатывает кислород, точно так же, как натуральные растения. Мелчиорри утверждает, что изобретение синтетического листа может кардинально изменить нашу жизнь на Земле. Подобным материалом можно отделать целые здания, и они будут снабжать города кислородом. "Этот материал поможет нам разведать космос гораздо быстрее, чем мы можем сейчас", - говорит молодой изобретатель. Он говорит, что НАСА уже давно работает над методами получения кислорода в условиях невесомости. Мелчиорри разрабатывал свой листик в ходе курса инженерии инновационных дизайнов совместно с учеными из лаборатории шелка Университета Тафтса из Массачусетса. Лист состоит из хлоропластов клеток растений, организованных в сети шелковых белков. Белок экстрагируют из природных волокон шелка. "Этот материал имеет удивительные свойства стабилизации молекул", - говорит изобретатель. Он утверждает, что это первый в мире "фотосинтетический материал, который живет и дышит, как лист". Премия "Просветитель" Джулиан Мелчиорри, недавний выпускник колледжа, создал первый в мире синтетический лист, который потребляет воду и углекислый газ, и вырабатывает кислород, точно так же, как натуральные растения. Мелчиорри утверждает, что изобретение синтетического листа может кардинально изменить нашу жизнь на Земле. Подобным материалом можно отделать целые здания, и они будут снабжать города кислородом. "Этот материал поможет нам разведать космос гораздо быстрее, чем мы можем сейчас", - говорит молодой изобретатель. Он говорит, что НАСА уже давно работает над методами получения кислорода в условиях невесомости. Мелчиорри разрабатывал свой листик в ходе курса инженерии инновационных дизайнов совместно с учеными из лаборатории шелка Университета Тафтса из Массачусетса. Лист состоит из хлоропластов клеток растений, организованных в сети шелковых белков. Белок экстрагируют из природных волокон шелка. "Этот материал имеет удивительные свойства стабилизации молекул", - говорит изобретатель. Он утверждает, что это первый в мире "фотосинтетический материал, который живет и дышит, как лист".

Ответов - 69, стр: 1 2 All

Василина: Иммунотерапия сможет заменить химиотерапию в борьбе с раком Лечение рака, которое учит организм атаковать опухоли, может спасти жизни десятков тысяч пациентов, утверждают британские ученые из Центра исследований рака. Эксперты считают, что это может быть большой шаг вперед, и иммунотерапия сможет заменить химиотерапию в течение ближайших пяти лет. Лечение является особенно эффективным в отношении некоторых из самых опасных видов заболевания, включая рак легких и рак кожи. Испытания показывают, что иммунотерапия позволила уничтожить опухоли у пациентов, которым оставалось жить лишь нескольких месяцев, и они снова могли вести нормальную жизнь. Иммунотерапия работает путем обучения иммунной системы нападать на раковые клетки. Помимо рака легких и рака кожи, иммунотерапия оказалась очень эффективной против рака почек, рака мочевого пузыря, рака головы и рака шеи. Это одни из наиболее агрессивных видов, которые чрезвычайно трудно лечить, и все вместе они уносят жизни 54000 британцев каждый год. В то время как химиотерапия вызывает крайнюю усталость, болезни, выпадение волос и делает пациентов восприимчивыми к инфекциям, в результате чего многие пациенты вынуждены прекратить лечение, иммунотерапия не имеет таких негативных побочных эффектов. И если химиотерапия оказывается эффективной только в 25%-50%, потому что это зависит от особенностей их опухоли, эксперты надеются, что иммунотерапия будет эффективной, по крайней мере, у половины пациентов.

Яванна Алексиевич: Биологи раскрыли тайну неуправляемого деления раковых клеток Группа биологов из Института Гульбенкяна в Португалии сумели понять, как материнская клетка при делении распределяет среди дочерних клеток правильное количество центриолей — органелл, участвующих в формировании клеточного центра и веретена деления, и отклонения в численности которых может спровоцировать рак. оказалось, что существует специальный белок, подавляющий копирование лишних центриолей. Результаты опубликованы в журнале Current Biology. Центриоль — цилиндрическая клеточная структура, состоящая из микротрубочек. В клетке обычно содержится две центриоли, однако во время деления клетки каждая материнская центриоль производят дочернюю. Центриоли в каждой паре сначала перпендикулярно прикреплены друг другу, однако затем они разделяются и расходятся в дальние концы клетки, формируя веретено деления. Ученые решили выяснить, какие механизмы участвуют в однократном копировании центриоли. Исследователи обратили внимание на недавно обнаруженный ключевой регулятор формирования центриолей — белок Plk4. Он активируется только перед началом образования дочерних центриолей, а это значит, что в остальное время его что-то подавляет. Тем самым обеспечивается правильное число копий трубочек. Биологи обнаружили, что белковый комплекс CDK1 (циклин-зависимая киназа), который определяет время клеточного деления, оказался также ингибитором активности Plk4. Он препятствует взаимодействию белка с субстратом STIL. Поэтому Plk4 активирует сборку новых центриолей только в отсутствие активного CDK1. Чтобы удвоить центриоли перед начало своего деления, клетка, возможно, начинает синтезировать вещества, подавляющие циклин-зависимую киназу. Клетки рака могут постоянно подавлять CDK1, провоцируя чрезмерное копирование центриолей и способствуя своему неуправляемому делению. Веретено деления — структура, которая обеспечивает расхождение хромосом к полюсам клетки при ее делении. Оно состоит из микротрубочек, прикрепляющихся к хромосомам, и центросомы — центра организации микротрубочек клетки, внутри которых содержатся центриоли. В клетках злокачественных опухолей можно обнаружить аномальное число центросом.

Яванна Алексиевич: Исследователи Гонконгского университета науки и техники объявили, что им удалось обнаружить в организме человека белок, при помощи которого можно повысить эффективность лечения болезни Альцгеймера. Об этом в пятницу сообщило агентство Синьхуа. "Нам удалось установить, что данный вид белка (группа цитокинов интерлейкин-33) эффективно снижает расстройство когнитивных функций и облегчает симптомы заболевания. Эксперименты на мышах подтвердили наши догадки", — заявил руководитель проекта Е Юйжу, отметив, что ученые сейчас ведут работу по адаптации результатов эксперимента и их внедрению в клиническую практику. Болезнь Альцгеймера возникает в результате дегенерации нервных клеток (нейронов) части мозга, обрабатывающей познавательную информацию. Симптомы обычно проявляются крайне медленно, с годами ухудшаются и считаются необратимыми. Небольшая забывчивость со временем становится ярко выраженной. Согласно официальной статистике, сейчас от болезни Альцгеймера в мире страдает более 46 млн человек. По подсчетам специалистов, к 2050 году эта цифра может составить 130 млн

Йаэль: Ученые приблизились к пониманию того, как возникла жизнь на Земле Исследователи сумели воспроизвести в лабораторных условиях реакцию, в результате которой молекулы меламина и барбитуровой кислоты сформировали структуры, которые ученые назвали «протонуклеотидами». Они очень похожи на нуклеотиды, которые присутствуют в современной РНК человека. Подробнее с текстом работы можно ознакомиться в журнале Nature Communications. На протяжении почти полувека ученые полагают, что живые организмы, которые сейчас используют ДНК для хранения и передачи генетической информации, ранее использовали для этого РНК — рибонуклеиновую кислоту. У РНК мог быть предшественник — структура, которая называется «прото-РНК». «Молодая Земля была своеобразной лабораторией, в которой образовывалось множество молекул, в том числе и те, которые были необходимы для зарождения жизни. Некоторые из них выживали и развивались, а некоторые полностью исчезли. Это справедливо и для предшественников РНК», — комментирует один из авторов работы. В лаборатории ученым удалось создать условия, при которых молекулы меламина и барбитуровой кислоты сформировали структуры, которые, по мнению ученых, вполне могут считаться «прото-РНК». Кроме того, они являются вполне подходящими и для примитивного накапливания информации. Авторы работы не скрывают, что полученный результат весьма их взволновал, однако предупреждают: говорить о том, что они поняли, как возникла жизнь, пока нельзя. Для этого ученым необходимо продемонстрировать, как полученные структуры могли превратиться в настоящую РНК, а до этого, по словам исследователей, еще далеко.

Яванна Алексиевич: Ученым удалось обнаружить молекулы микроРНК, которые отвечают за регенерацию кончика хвоста ящерицы. Исследователи считают, что эти фрагменты РНК в будущем могут помочь человеку восстанавливать хрящи, мускулы и позвоночник. Работа опубликована в журнале BMC Genomics. Если схватить ящерицу за хвост, то она оставит его у вас в руках, а потом вырастит себе новый. До сих пор ученым не было достоверно известно, как именно регенерирует хвост ящерицы. Ученые из Института геномных исследований и Университета штата Аризоны нашли у ящерицы вида Anolis carolinensis три ранее неизвестных молекулы микроРНК. Исследователи считают, что они играют большую роль в регенерации. Ранее команда ученых из университета Аризоны уже идентифицировала сотни генов, вовлеченных в процесс регенерации у ящерицы. «Мы очень взволнованы тем, что удалось найти эти микроРНК, и теперь мы можем подробно изучить их. Ведь микроРНК способны контролировать большое количество генов, как дирижер оркестра следит за игрой музыкантов», — комментирует один из авторов работы Кенро Кусуми. В будущем открытие ученых в совокупности с их шестилетними исследованиями сможет помочь разработать подходы для «включения» генов регенерации в организме человека. Элизабет Хатчинс, ведущий автор статьи, надеется, что в конечном итоге это исследование поможет создать регенерирующий коленный хрящ, восстановить позвоночник у жертв аварий или помочь травмированным ветеранам войны.

Яванна Алексиевич: Фотонный прорыв. Как свет ляжет в основу компьютеров будущего. Физики и электронщики из MIT, Беркли и университета Колорадо в Боулдере общими усилиями сделали первый работающий образец «фотонного процессора», где терабайты информации гуляют между чипами в форме света. Плотность этих потоков — 300 гигабит в секунду на каждый квадратный миллиметр процессора: для наглядности можно представить, как через сечение спички за секунду прокачивается три сезона «Игр престолов», по 10 серий в каждом, в DVD-качестве.

Василиса: В корпорации Microsoft нашли способ создать накопитель данных, который сможет хранить практически неограниченное количество информации в течение сколь угодно долгого срока, сообщает The Next Web. Хранилище нового типа будет базироваться на 10 миллионах длинных олигонуклеотидов с молекулами ДНК. В качестве поставщика "материала" выступила компания Twist Bioscience. По словам представителей Microsoft, всего лишь 20 граммов молекул позволяет записать на такую "флешку" все цифровые данные, созданные на сегодняшний день. При этом прочитать их можно будет даже спустя несколько тысяч лет. Кодирование информации в новых накопителях будет осуществляться при помощи не двух битов, а целых четырех. В качестве битов будут выступать нуклеотиды - A, C, T и G. The Next Web отмечает, что стоимость технологий, необходимых для работы с ДНК, существенно снизилась за последние годы. Так, в 2003 году, для того чтобы расшифровать геном человека длиной около трех миллиардов нуклеотидов, ученые потратили более миллиарда долларов на исследования. Теперь же чтение ДНК стоит около тысячи долларов, пишет издание. http://rg.ru/2016/04/29/microsoft-izobrela-beskonechnuiu-fleshku.html

Василиса: Причину ухудшения памяти ученые нашли в кишечнике Длительный курс антибиотиков, который уничтожает кишечные бактерии, приводит к замедлению рождения новых клеток мозга и вызывает ухудшение памяти, установили биологи из Центра молекулярной медицины. Результаты исследования опубликованы в Cell Reports. В своих экспериментах ученые использовали мышей, которых семь недель поили обычной водой. После того, как в питье стали добавлять антибиотики, у животных сократилось число нервных клеток в той части мозга, которая отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную и формирование эмоций. Такой результат ученые объяснили тем фактом, что бактерии кишечника влияют на развитие центральной нервной системы.

Олег Гуцуляк: Группа немецких ученых опубликовала статью, в которой описывается действие созданной ими вакцины против рака. Ознакомиться с деталями работы можно в журнале Nature. Вакцина представляет собой наночастицы, сделанные из органических молекул. По структуре эти наночастицы напоминают вирус. Внутрь этого «вируса» ученые поместили частицу РНК (рибонуклеиновой кислоты) раковой клетки. Когда наночастица попадает в организм, иммунная система воспринимает ее как вирус. Фальшивый «вирус» взаимодействует с дендритными клетками (они выполняют важные иммунорегуляторные функции), вследствие чего Т-лимфоциты (они также являются частью иммунной системы) получают возможность распознавать раковые клетки благодаря тому, что РНК кодирует информацию об их антигенах. Эксперименты показали, что введение такой вакцины в организм страдающих от рака мышей запускает иммунный ответ, вследствие чего начинается борьба с опухолью. Ученые планируют продолжать эксперименты и проверить эффективность разных видов «начинок» наночастиц.

Олег Гуцуляк: Найден способ сохранения молодости Исследователям из Испанского центра исследования рака удалось создать мышей, в хромосомах которых находятся сверхдлинные теломеры. Животные при этом дольше оставались молодыми. В своей работе ученые не прибегали к генетическим манипуляциям, а использовали эпигенетические механизмы. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Теломеры являются концевыми участками хромосом и выполняют защитную функцию. Каждый раз, когда синтезируется копия ДНК при подготовке клетки к делению, теломеры укорачиваются. Поскольку в теломерах нет генов, потеря их фрагментов не несет вреда для клеток. С возрастом длина теломеров становится все меньше, а когда достигает критического значения, клетка умирает или перестает делиться. Именно поэтому ученые полагают, что процесс укорочения теломер связан со старением. Ранние исследования показали, что превращение обычных клеток в стволовые клетки путем эпигенетического перепрограммирования приводит к удлинению теломер. Позднее было показано, что такое же явление спонтанно происходит в культуре эмбриональных стволовых клеток, при этом концы хромосом удлиняются в два раза. Однако ученые решили проверить, что будет, если из этих клеток вырастет мышь. Результаты продемонстрировали, что ДНК клеток мышей с гипердлинными теломерами накапливает меньше повреждений, а также более эффективно ремонтируется специальными ферментами. Более того, у модифицированных животных была меньшая вероятность развития раковых опухолей, чем у обычных животных. В целом, мыши с длинными теломерами дольше оставались молодыми на молекулярном уровне. Следующим шагом, по словам ученых, будет создание нового вида мышей с вдвое более длинными теломерами, чтобы подтвердить, будут ли такие животные жить дольше по сравнению с другими грызунами.. Под эпигенетическими механизмами понимают способ регулировать активность генов не с помощью изменений в последовательности ДНК, а через различные соединения, которые взаимодействуют с генами или связанными с ними белками. Lenta.ru

Олег Гуцуляк: Исследователи из Массачусетского технологического института подтвердили, что бактериальный белок, который, который, как предполагалось ранее, способен редактировать РНК (рибонуклеиновую кислоту), в самом деле может использоваться в качестве инструмента изменения генома, подобно технологии CRISPR/Cas9. Статья опубликована в журнале Nature. Примерно половина всех бактерий имеет своеобразный аналог иммунной системы, называемой CRISPR/Cas9, которая защищает их от вирусов. Система состоит из генов, что кодируют разрезающие чужеродные гены белки Cas, а также из коротких повторяющихся последовательностей ДНК, разделенных уникальными участками — спейсерами. Спейсеры кодируют различные виды гидовой РНК — молекулы, которая узнает определенные последовательности вирусных генов и направляют Cas для их обезвреживания. Существует множество типов CRISPR/Cas9, которые характеризуются различными белками Cas9. Раннее ученые описали белок C2c2, не содержащий участки, что выполняют нуклеазную функцию, иными словами, разрезают ДНК. Исследователи предположили, что белок нацелен на РНК. Серия экспериментов доказала, что C2c2 действительно способен разрезать одноцепочечную РНК. Такая способность белка позволяет использовать систему CRISPR для нокаутирования — подавления функций — бактериальной матричной РНК, что переносит информацию от генов в рибосомы, где на ее основе синтезируются белки. Ученые протестировали способность C2c2 связываться с определенными участками РНК кишечной палочки (Escherichia coli) и показали, что белок не только присоединяется к РНК, но и разрушает ее последовательность. По словам авторов работы, скорее всего, существуют другие системы, нацеленные на РНК. В дальнейшем ученые планируют разработать настраиваемые молекулярные инструменты для манипуляций с вирусными, бактериальными и даже человеческими РНК.

Яванна Алексиевич: Молекулярные биологи из Шеффилдского университета раскрыли механизм размножения ДНК в клетках, который долгое время ускользал от ученых. Речь идет о появлении ветвящихся двойных спиралей, которые возникают при репликации генетического материал. Ученые смогли проникнуть в детали этот процесса. Статья опубликована в журнале Nature Structural & Molecular Biology. Ветвящаяся ДНК фигурировала в популярном американском сериале «Секретные материалы», где одна из главных героев, агент ФБР Дана Скалли, подозревала, что присутствие подобных генетических структур в ее крови является признаком проведенных инопланетянами экспериментов. Однако в реальной жизни «аномальная» ДНК на самом деле образуется в организме людей каждый день и является промежуточным продуктом процесса репликации — синтеза дочерней молекулы ДНК. Ученые впервые разглядели, что именно происходит в этот момент с ДНК. Ключевую роль в процессе играют ферменты флэп-эндонуклеазы (flap endonuclease), которые расщепляют нуклеиновые цепочки в определенных местах. Концы разветвленной ДНК проходят через отверстие в структуре эндонуклеазы, скользящей к основному стволу, от которого она отрезает ветку. Исследователи наблюдали работу флэп-эндонуклеаз с помощью синхротрона Diamond Light Source, расположенного в Великобритании. Синхротрон представляет собой кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, который в данном случае функционирует как источник рентгеновских лучей. Последние применяются для изучение широкого спектра объектов, от окаменелостей древних животных до вирусов и вакцин. Ученые надеются, что их исследование, проясняющее работу участвующих в размножении клеток ферментов, поможет разработать новые методы лечения и профилактики рака, а также средства борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериям. «Секретные материалы» — научно-фантастический сериал, который был впервые показан на телеканале Fox в 1993 году. Сюжет телешоу связан с расследованиями двух агентов ФБР, Даны Скалли и Фокса Малдера, паранормальных явлений, а также правительственного заговора.

Олег Гуцуляк: Молекулярные биологи из Техасского университета в Остине создали искусственный фермент, который позволяет безошибочно копировать генетическую информацию. Для этого ученые применили метод направленной эволюции. Статья с результатами работы опубликована в журнале Science. Геном вирусов, относящихся к семейству ретровирусов, состоит не из ДНК, а РНК. При обратной транскрипции РНК играет роль шаблона для создания комплементарной цепи ДНК, которая затем встраивается в геном хозяйской клетки. Этот процесс могут сопровождать многочисленные ошибки, и поэтому ни один вирус не может точно копировать свой генетический материал. Благодаря этой особенности, ВИЧ быстро мутирует, что серьезно затрудняет его лечение. Так как обезвреженные ретровирусы используются для генной инженерии, ошибки при копировании генома становятся проблемой для ученых, которые внедряют гены в клеточные культуры. Для решения этой проблемы исследователи разработали специальный фермент, который не только выполняет обратную транскрипцию, но и проверяет результат своей работы. Ферментом является модифицированная РНК-зависимая ДНК-полимераза, которая была улучшена с помощью направленного эволюционного процесса. Ученые назвали новую молекулу RTX (reverse transcription xenopolymerase — ксенополимераза обратной транскрипции). Гены полимераз были изначально выделены из клеток архей и относилась к семейству бета-ДНК-полимераз, которые уже содержали в себе молекулярный модуль, способный проверять качество копирования. Гены отличались друг от друга небольшими мутациями, в результате чего кодируемые ими ферменты с разной эффективностью выполняли свою работу. Чтобы воспроизвести естественный отбор, ученые заставили полимеразы самокопироваться. Спустя некоторое время наибольшее распространение получили те молекулы, которые наиболее эффективно и правильно себя копировали. RTX делает ошибки в 3-10 раз меньше, чем существующие природные ферменты.

Яванна Алексиевич: Исследователи из Монреаля выявили клетки, которые играют роль убежищ для ВИЧ во время антиретровирусной терапии. Открытие может помочь разработать новые методы лечения, направленные на устранение резервуаров с затаившимся вирусом. Результаты исследования ученых опубликованы в журнале PLOS Pathogens. Антиретровирусная терапия предотвращает прогрессирование ВИЧ-инфекции и ее перехода в СПИД. Однако вирусы сохраняются внутри клеток, которые называются резервуарами. Здесь ВИЧ пережидает период лечения и может вернуться в организм, если человек прекращает терапию. Функцию резервуаров выполняют Т-лимфоциты, на поверхности мембраны которых располагаются рецепторы CD4+. Эти клетки составляют один из важнейших компонентов иммунной системы. Однако только один T-лимфоцит из миллиона является убежищем для вируса. Ученые продемонстрировали, что клетки, которые укрывают вирус, имеют общие характеристики. Исследователи определили три белка — PD-1, LAG-3, и TIGIT, которые располагаются на поверхности зараженных Т-лимфоцитов и могут служить маркерами резервуаров ВИЧ. Авторы статьи предлагают находить с помощью этих молекул клетки-убежища и уничтожать их. Иммунологи будут испытывать антитела в лаборатории, которые специфически связываются с этими маркерами. Использование подобных препаратов, по словам ученых, может быть довольно быстро одобрено и внедрено в клиническую практику. Антитела — класс молекул, которые используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов.

Олег Гуцуляк: Ученые из MIT выяснили, что нейтрино могут находиться в состоянии квантовой суперпозиции, находясь одновременно в двух разных точках и состояниях на расстоянии в 735 километров, что является рекордным примером действия законов квантовой физики в макромире, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. "Самое удивительное — многие из нас считали, что законы квантовой механики работают только на микроуровне. Оказывается, что мы не можем избавиться от их пут даже в тех случаях, когда мы описываем процессы, происходящие на больших расстояниях, изучая частицы, меняющие состояния при движении на сотни миль. Это потрясающее чувство", — заявил Дэвид Кайзер (David Kaiser) из Массачусетского технологического института (США). Частица-оборотень Нейтрино представляют собой мельчайшие элементарные частицы, которые «общаются» с окружающей материей только посредством гравитации и так называемых слабых взаимодействий, проявляющихся лишь на расстояниях, существенно меньше размеров ядра атома. В середине прошлого века ученые открыли три вида таких частиц — тау, мюонные и электронные нейтрино и тройку их «злых близнецов»-антинейтрино. Наблюдения за Солнцем в 1960 годах и эксперименты нобелевских лауреатов Артура Макдональда и Такааки Каджиты раскрыли две важные вещи — то, что нейтрино разных видов умеют периодически превращаться друг в друга — этот процесс ученые называют «осцилляциями», и то, что они обладают ненулевой массой. С тех пор ученые наблюдают за этим процессом, пытаясь вычислить массу нейтрино по тому, как «охотно» разные типы этих частиц превращаются в два других их вида. Кайзер и его коллеги выяснили, что осцилляции нейтрино нельзя описать, не используя законов квантовой механики, наблюдая за тем, что происходит с этими неуловимыми частицами при путешествии от их источника, излучателя NuMI, к детекторам MINOS в Лаборатории Ферми через половину территории США. Во время этого «путешествия» часть нейтрино меняет свой тип, превращаясь, к примеру, из мюонного в электронное нейтрино. Так как MINOS вырабатывает исключительно мюонные нейтрино, с небольшой примесью электронной разновидности этих частиц, ученые могут следить за осцилляциями, замеряя доли электронных нейтрино на том и другом «конце». Двойное существование Изучая результаты подобных замеров, Кайзер и его коллеги натолкнулись на необычные и, как казалось на первый взгляд, необъяснимые расхождения в числе частиц, которые невозможно было описать при помощи классических физических теорий. Это натолкнуло их на мысль, что нейтрино могут находиться не в одном из двух состояний, а одновременно и в том и в другом, в виде квантовой суперпозиции. Они проверили эту идею, используя неравенства Легетта-Гарга — особый набор уравнений и принципов, позволяющий определить, подчиняется ли тот или иной феномен законам классической физики, или же его можно объяснить только при помощи квантовой механики и нелокального характера взаимодействий и поведения частиц. По своей сути, он является аналогом знаменитых неравенств Белла, доказывающих сюрреалистичность квантовой механики. Главным отличием неравенств Легетта-Гарга является то, что они работают на макро-, а не микроуровне. Анализируя поведение нейтрино с разными энергиями, ученые из MIT пришли к выводу, что эти частицы действительно вели себя так, если бы они находились в суперпозиции двух состояний — состояния «электронного нейтрино» и «мюонного нейтрино», каждое из которых мы можем случайным образом увидеть, замеряя свойства частиц. Это хорошо объясняет те странности в осцилляциях частиц, которые были зафиксированы детекторами MINOS. "Людям не нравится квантовая механика по той причине, что, с одной стороны, она очень точно описывает процессы в микромире, но с другой, к ней «в нагрузку» идет весь этот багаж контринтуитивных и просто странных концепций. Поэтому мне нравятся такие эксперименты — нейтрино вели себя так же, как семья людей в дороге, двигаясь через те же города и места, что и мы. И даже в привычном нам мире мы все равно не можем отказаться от квантовой механики — нам реально удалось увидеть то, что квантовые эффекты работают на макромасштабах", — заключает Кайзер.

Василина: Физики из Австрии, США и Великобритании доказали возможность человеческого глаза напрямую наблюдать единичный фотон. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Ученые разработали источник света, излучающий пары скоррелированных фотонов. Один из них направлялся на глаз человека, другой — на высокочувствительную камеру. В ходе 30767 испытаний каждому из участников предлагалось определить, какая из двух стимуляций (первая или вторая) содержала единичный фотон. Ученые обнаружили, что усредненная вероятность для каждого из участников заметить единичный фотон в большинстве случаев была заметно выше 50 процентов. Исследования, проведенные в 1940-х годах, показали, что человек способен наблюдать от пяти до семи фотонов. Новая работа ученых указывает на возможность глаза отследить один электромагнитный квант. В квантовой механике при удалении запутанных (скоррелированных) частиц друг от друга они сохраняют информацию о своем партнере. Такие частицы нарушают принцип локальности, в котором на состояние объекта оказывает влияние только его близкое окружение.

Олег Гуцуляк: Ученые открыли новую элементарную частицу Идея о том, что черные дыры все-таки испускают какие-то частицы, существует с 1974 года, когда вычисления Стивена Хокинга с использованием квантовых методов показали, что черные дыры на самом деле "излучают" частицы в космос, а со временем должны и вовсе исчезнуть. Но реально подсчитать уровень этого излучения практически невозможно из-за расстояний, а поэтому излучение Хокинга оставалось гипотезой 42 года. Эксперимент Штенхауэра показал, что, скорее всего, Хокинг прав. В своем эксперименте израильский физик создал симулированную "черную дыру", способную всасывать звук. Чтобы сделать это, Штенхауэр направил лазер, состоящий из атомов рубидия, через окружающую среду, охлажденную до абсолютного нуля. Атомы двигались быстрее скорости звука, поэтому звуку трудно проникнуть сквозь этот поток. "Это как плыть против течения, - объясняет Штенхауэр. - Если река течет быстрее, чем вы плывете, то вы все равно начинаете двигаться назад, хотя вам кажется, что плывете вперед". А это значит, что часть звука выталкивается из "черной дыры", что противоречит существующему сейчас научному консенсусу о том, что реально происходит в этих космических объектах. Теория излучения Хокинга основана на существовании "виртуальных частиц", аналога частиц, вроде фотонов, описанных квантовой механикой. Если принять во внимание эксперимент Штенхауэра, вполне возможно, что в реальную черную дыру фотон засасывается, а его виртуальный партнер наоборот отбрасывается в космос. Именно это и предполагает теория Хокинга. Так что если результаты Штенхауэра выдержат проверку и следовательно будут найдены доказательства существования излучения, Стивен Хокинг может, наконец, получить свою первую нобелевскую премию. Статья Штенхауэра выложена для обозрения и рецензирования на arXiv.org. Первые рецензии уже поступили, как крайне позитивные, так и скептические.

Олег Гуцуляк: Ученые открыли новую элементарную частицу В семействе элементарных частиц произошло громкое событие. Таинственная частица пентакварк после многих лет поисков и сомнений наконец-то получила законную прописку. Это подтвердила серия экспериментов на Большом адронном коллайдере. В состав научной группы входила большая группа ученых из ведущих академических институтов. У этой частицы трудная история. Более 50 лет назад лауреат Нобелевской премии Марри Гелл-Ман предсказал, что должна существовать частица, состоящая из пяти кварков и антикварков. А в 1997 году российские теоретики Дмитрий Дьяконов, Виктор Петров и Максим Поляков рассчитали область, где пентакварк надо искать. Но чтобы обнаружить хотя бы какие-то следы, потребовалось почти 20 лет. Ведь сделать это очень непросто, так как пентакварк живет всего 10-20 секунды, а затем распадается на другие частицы. Так, в 2003-м после экспериментов на одном из американских ускорителей физики объявили об удаче, однако эти результаты были поставлены под сомнение. Дело в том, что в большинстве других экспериментов существование пентакварков не подтвердилось. И вот в прошлом году ученые ЦЕРН оповестили мир об открытии пентакварка. Но имея печальный опыт охоты за неуловимой частицей, они подошли к сенсации с предельной осторожностью. Заявили, что результат надо многократно перепроверить. На проверку ушел почти год. И, наконец, только сейчас с полной уверенностью заявлено: новая частица отрыта! Физики подчеркивают, что это не просто очередная новая частица, а принципиально новый механизм объединения кварков. (Кварки не существуют в свободном состоянии, они входят в состав протонов и нейтронов.) Сегодня известно шесть типов кварков. Открытый на БАК пентакварк состоит из пяти типов: двух u-кварков, одного d-кварка и очарованных кварка и антикварка. Не попал в эту компанию только истинный кварк. Ученые пока не знают, связаны ли эти пять кварков прочно или взаимодействия между ними слабые. Это еще предстоит изучить. Дальнейшее исследование новой частицы позволит физикам лучше понять, как устроена материя.

Яванна Алексиевич: Биологи сделали первый шаг к "непорочному зачатию" человека Молекулярные биологи из Британии впервые создали полноценный зародыш, минуя фазу оплодотворения яйцеклетки и ее слияния со сперматозоидом, что упростит процесс клонирования в будущем, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "Наша работа ставит под сомнение почти 150-летнюю догму о том, что только оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом ведет к формированию полноценного зародыша и рождению здорового потомства. До этого мы считали, что только яйцеклетка может "перепрограммировать" сперму так, чтобы началось нормальное развитие эмбриона", — заявил Тони Перри (Tony Perry) из университета Бата (Великобритания). Некоторые живые существа, к примеру, ящерицы, куры, рыбы или многие насекомые, способны к партеногенезу – самооплодотворению, при котором две яйцеклетки сливаются друг с другом, образуя зародыш, или же женская половая клетка спонтанно начинает развитие, несмотря на "половинчатый" набор хромосом. Для млекопитающих такой способ размножения совершенно не характерен, и нет ни одного вида животных, который бы был способен к этому даже в теории. Как рассказывает Перри, попытки искусственно вызвать партеногенез проводились в начале 2000 годов, когда ученые пытались "обмануть" яйцеклетку химическим путем и заставить ее "запустить" программу развития эмбриона, добавив в питательную среду раствор хлорида стронция. Оказалось, что подобный трюк осуществим, однако такие "половинчатые" эмбрионы, которые ученые называют партеногенотами, неизбежно умирают через несколько циклов деления. По этой причине ученые считали, что яйцеклетки обладают уникальными свойствами и механизмами, которые позволяют им запустить процесс рождения новой жизни и слияния отцовской и материнской "половинок" ДНК, их очистку от так называемых эпигенетических меток и прочие процедуры, критически важные для развития зародыша. Оказалось, что это не так. Экспериментируя с подобными тельцами, авторы статьи обнаружили, что они могут "перепрограммировать" сперматозоиды и даже заготовки мужских половых клеток, делать их пригодными для слияния с "половинчатой" ДНК партеногенот и продолжения развития уже в виде полноценного эмбриона. По словам ученых, подобный процесс завершался успешно и приводил к рождению здоровых мышат в 24% случаев, что является очень высоким шансом на успех при процедуре клонирования. Мышата, рожденные подобным способом, не отличались от "нормального" потомства грызунов и обладали схожей массой, размерами, интеллектом, столь же часто страдали от тех болезней, которые поражают мышей и могли успешно размножаться, давая здоровое потомство при скрещивании между собой или с "обычными" особями противоположного пола. Единственным их отличием от "естественных" мышей было то, как часто считывались их гены – партеногенез, судя по всему, не приводит к очистке эпигенетических меток на ДНК, полученной от "отца", что меняет читаемость некоторых областей их генома. Успех этой процедуры, как отмечают Перри и его коллеги, открывает дорогу для создания технологий "самооплодотворения" человека, которые интересуют медиков по той причине, что они позволяют получать "чистые" линии эмбриональных стволовых клеток, не вызывая при этом этических проблем, связанных с уничтожением жизнеспособных зародышей. Кроме того, партеногенез может помочь ученым быстрее раскрывать генетические корни редких болезней, создавая животных с геномом, состоящим из одинаковых половинок.

Алексей: Ген, обнаруженный у тихоходок (Tardigrada), может быть пересажен клеткам человека, чтобы защитить их от радиации и других экстремальных условий окружающей среды. Это выяснили японские биологи из Токийского университета, которые определили причину устойчивости тихоходок к таким воздействиям благодаря восьмилетнему исследованию их генома. Выводы ученых представлены в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Тихоходки или водяные медведи являются микроскопическими беспозвоночными и относятся к экстремофилам — организмам, способными выжить в кипящей воде, при низких температурах, а также при воздействии ионизирующего излучения. Чтобы понять, что позволяет этим животным выдерживать жесткие условия, ученые проанализировали геном одного из видов тихоходок — Ramazzottius varieornatus. Исследователи проверяли, какие белки прикрепляются к ДНК и защищают ее от разрушения. Биологи обнаружили ген Dsup (от английского damage suppressor — глушитель повреждения). Он был вставлен в культуру человеческих клеток, которые затем были подвергнуты действию рентгеновского излучения. Генетически модифицированные клетки оказались гораздо устойчивее к радиации, чем обычные. По мнению ученых, Dsup можно будет использовать в будущем для защиты тканей и органов человека от повреждений, а также сделать транспортировку культур клеток более безопасной. Ученые также не обнаружили никаких признаков того, что большое количество генов, в том числе защитных, появилось у тихоходок через горизонтальный перенос ДНК от бактерий-экстремофилов. Эта гипотеза была предложена исследователями из Университета штата Северная Каролина в 2015 году. Биологи также выяснили, что сами тихоходки были более устойчивы к действию радиации, чем генетически модифицированные клетки. Это указывает на то, что у них есть какие-то другие способы защиты, которые еще предстоит установить.

Андрей: Одно лекарство справится с Эболой и раком Кристофер Строуп (Christopher Stroupe) и его коллеги из Медицинской школы при Университете Вирджинии (University of Virginia School of Medicine) обнаружили ключевой фактор, который играет важную роль как в развитии рака, так и в процессе заражения лихорадкой Эбола. Речь идет о комплексе HOPS, состоящем из шести молекул. Он был открыт около 30 лет назад, но его роль в клетках не была изучена до конца. Сейчас же стало ясно, что присутствие HOPS необходимо для роста и выживаемости раковых клеток. Исследователи выяснили, что HOPS важен для работы лизосом, которые работают в опухолевых клетках особенно интенсивно. Авторы предположили, что препараты направленного действия, влияющие непосредственно на HOPS, помогут остановить прогрессирование опухолевого процесса, сделать раковые клетки более уязвимыми к действию противораковых лекарств. Также было показано, что комплекс HOPS необходим для инфицирования клеток вирусом лихорадки Эбола. Лекарства, действующие на комплекс, помогут справиться не только с раком, но и с вирусом Эбола, считают ученые. Они подчеркивают, что сейчас не существует эффективных противовирусных препаратов, способных бороться с Эболой. Лекарство, атакующее HOPS, которое еще предстоит создать, может стать одним из первых таких средств. Пока авторы изучили роль HOPS в клетках дрожжей, но сейчас приступили к выяснению механизма работы комплекса в человеческих клетках.

Андрей: Впервые за много лет острый миелоидный лейкоз могут начать лечить по-новому Сейчас для лечения острого миелоидного лейкоза используются протоколы, разработанные еще в 1970х годах, однако теперь появилась надежда, что подход к лечению этого заболевания может измениться. Сейчас пятилетняя выживаемость пациентов с острым миелоидным лейкозом составляет около 30%, а с возрастом риск заболеть увеличивается. Исследовательская группа из Массачусетской многопрофильной больницы (Massachusetts General Hospital) совместно с Гарвардским институтом стволовых клеток (Harvard Stem Cell Institute) выяснили, что справиться с прогрессированием заболевания поможет ингибирование одного из ферментов, участвующих в дифференцировке опухолевых клеток. Исследователям удалось обнаружить, что у 70% людей, страдающих различными формами острого миелоидного лейкоза, нарушена экспрессия транскрипционного фактора HoxA9. Ингибиторов этого белка до последнего времени обнаружено не было. Авторы во главе с Дэвидом Сайкесом (David Sykes) предложили новый подход к скринингу потенциальных соединений. Они изучили более трехсот тысяч веществ, что позволило им отобрать 12 веществ, предположительно обладающих необходимыми свойствами. Одиннадцать из них подавляли дифференцировку опухолевых клеток, ингибируя работу фермента DHODH. Ранее не было известно, что этот белок участвует в процессе дифференцировки миелоидных клеток. Ученые протестировали работу ингибитора DHODHна мышах с острым миелоидным лейкозом – препарат снижал число опухолевых клеток, увеличивал продолжительность жизни животных и, что немаловажно, не вызывал побочных эффектов, характерных для большинства химиотерапевтических препаратов. Шестинедельное лечение не смогло предотвратить рецидив, а вот десятинедельный курс привел к длительной ремиссии. После того, как будет подробно изучен механизм действия ингибитора DHODH, ученые планируют начать проводить эксперименты с участием пациентов.

Яванна Алексиевич: Российские медики сообщили, что в рамках своей программы по сотрудничеству с западными коллегами, им удалось обнаружить новый способ борьбы с раком. В сообщении говорится, что ученые сделали неожиданное открытие — они обнаружили, что онкологическое заболевание можно побороть при помощи витамина В2. Все дело в том, как это вещество влияет на ткани организма. Оказалось, что витамин необходим тканям, а ученые нашли способ, как активизировать его синтез в клетках тела. Им удалось это сделать при помощи лазерного облучения и наночастиц. Эксперимент показал, что такое воздействие позволяет увеличить выработку вещества, а оно, в свою очередь, способно уничтожить злокачественные клетки и предотвратить опухоли.

Василина: Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в США разработали метод превращения экскрементов в вещество, по свойствам напоминающее нефть. В будущем этот подход может стать основным способом получения жидкого топлива. Об этом сообщает издание Gizmodo. Преобразование осуществляется с помощью процесса, называемого гидротермальным сжижением. Он имитирует условия, которые приводят к образованию нефти в природе, например, высокие давление и температуру. Однако, по словам ученых, превращение занимает всего лишь несколько минут, хотя в естественной среде на это уходили миллионы лет. Отходы, находящиеся в специальной трубке под высоким давлением, нагреваются до 650 градусов Цельсия. В результате образуется горючая маслянистая жидкость.

Целюлит: Международная группа ученых преуспела в лечении паралича посредством электростимуляции и особого комплекса физических упражнений. Эксперимент проводился на парализованных макаках, сообщает Medicalxpres. Посредством электростимуляции и особого комплекса физических упражнений возможно победить паралич. Международная группа ученых провела эксперимент на парализованных макаках. В Результате были заметны значительные улучшения. Так, ученые создали специальный чип, способный считывать сигналы из мозга и передавать их в изолированную вследствие повреждения часть тела. Чип позволяет произвести «перезапуск» цепочек нейронов, которые управляют движением тела. Использование данного метода позволяет исцелять паралич без применения стволовых клеток или вмешательства хирургического характера. Применение чипа вкупе со специальным экзоскелетом позволяет вернуть подвижность в течение недели.

Василина: Ионизирующее излучение — вид энергии, которая высвобождается атомами и может ионизировать вещество. При спонтанном распаде атомов возникает явление радиоактивности — повышенной дозы облучения. При взаимодействии с живым организмом радиоактивный распад повреждает макромолекулы и вызывает разрывы ДНК. Это приводит к поражению лимфоидных органов, костного мозга и желудочно-кишечного тракта, в результате чего может наступить смерть. Однако механизм таких повреждений изучен недостаточно. В своей работе ученые из Китая и США попытались выяснить, какие механизмы вовлечены в клеточную смерть, вызванную радиацией. Предыдущие исследования показали, что с развитием кишечного синдрома (побочный эффект радиотерапии) связаны инфламмосомы — комплексы белков, которые запускают воспалительную реакцию при контакте клеток с патогенами. Так, у мышей, лишенных каспазы-1 (конечное звено в составе инфламмосомы) и оказавшихся под воздействием радиации, кишечный синдром не развивался. Результаты нового эксперимента показали, что полная устойчивость мышей к радиации возникает при лишении их другого белка инфламмосомы — AIM2. Он представляет собой белок-сенсор, который запускает сборку и активацию инфламмосомы при наличии в клетке чужеродной ДНК. При воздействии радиации AIM2 находит возникшие разрывы в ДНК клетки и запускает сборку инфламмосомы. Последующая активация инфламмосомы приводит к гибели клеток, в частности, кишечного эпителия и костного мозга. По мнению авторов, AIM2 может стать новой терапевтической мишенью для лечения последствий радиации. Препараты, блокирующие активность этого белка, могут быть актуальны для профилактики лучевой болезни, которая возникает у пациентов со злокачественными опухолями.

Яванна Алексиевич: Ученые из Пенсильванского центра исследования СПИД в Университете Пенсильвании смогли изменить Т-лимфоциты и теперь они стали устойчивы к ВИЧ, сообщает Mediacal Xpress. T-лимфоциты представляют собой иммунные клетки, которые убивают инфицированные и раковые клетки. Стандартная антиретровирусная терапия подавляет активные инфицированные клетки, но не затрагивает остальные зараженные T-лимфоциты. Это означает, что существующие в настоящее время препараты способны контролировать активность ВИЧ-инфекции, но не избавляться от нее. Джеймс Хокси (James Hoxie) вместе с коллегами изменила Т-лимфоциты путем введения пептида С34 в рецепторы CXCR4 и CCR5, которые имеют решающее значение для проникновения ВИЧ. Используя эти молекулы для доставки пептида к месту, где проник вирус, исследователи обнаружили замедление распространения ВИЧ. Причем в таком случае клетки были защищены даже от тех штаммов вируса, которые устойчивы к препаратам. Результаты этого исследования заложили основу для начала клинических испытаний с ВИЧ инфицированными пациентами, которые планируется начать в декабре. В начале октября сообщалось, что британским медикам из Оксфордского и Кембриджского университетов, а также Университетского и Королевского колледжей Лондона удалось впервые вылечить взрослого человека от ВИЧ. Новая методика, по словам ученых, позволяет отслеживать и уничтожать ВИЧ сразу во всем организме, а не только в тех местах, где вирус наиболее активен.

Яванна Алексиевич: Российские физики решили одну из главных проблем на пути создания световых компьютеров, заставив свет путешествовать почти без потерь между различными компонентами этих вычислительных устройств будущего, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports. "Периодически изменяя расстояние между волноводами в световом компьютере, можно "настроить" перетекание энергии между ними так, что электромагнитные поля будут усиливаться при распространении по волноводам даже в том случае, когда потери превосходят усиление", — заявил Александр Пухов из Московского физтеха в Долгопрудном, чьи слова передает пресс-служба вуза. В последние годы зарубежные и отечественные ученые все активнее работают над созданием световых аналогов современных полупроводниковых компьютеров, в которых роль носителя информации будет играть свет, а не электрический ток. На пути создания таких вычислительных устройств, которые в теории будут в сотни и тысячи раз быстрее обычных компьютеров и потреблять заметно меньше энергии, существует несколько очень сложных проблем, которые ученые сейчас постепенно решают. К примеру, Пухов и его коллеги из МФТИ и институтов РАН приблизились к решению ключевой проблемы при транспортировки информации внутри фотонных чипов – того, что световой сигнал постепенно затухает при прохождении через его компоненты, и того, что его невозможно при этом усилить, не внося искажения в него. Российские ученые, рассчитывая поведение света в двух связанных друг с другом волноводах, "проводах" или дорожках внутри светового чипа, обнаружили, что поведением, энергией и другими свойствами света в них можно гибко управлять, меняя соотношение длин этих световодов и те материалы, из которых они были изготовлены. К примеру, если один волновод будет изготовлен из вещества, поглощающего энергию световых волн, а второй – из усиливающего материала, то тогда свет можно будет фактически бесконечно усиливать, манипулируя положением той точки, где электромагнитное поле частиц света достигает максимально высоких значений во время путешествия через эти "световые провода". Как показывают расчеты авторов статьи, манипуляции положением этой точки максимума позволяют не только усилить сигнал, но и сделать его более стабильным, что позволяет надежно передавать информацию в фотонных схемах, что крайне важно для создания фотонных компьютеров будущего.

Яванна Алексиевич: Ученые не нашли ошибок в статье, рассказывающей о двигателе, работа которого не объяснима в рамках законов сохранения. Об этом сообщает Forbes. Двигатель, получивший название EmDrive, разработали семеро сотрудников Космического центра имени Линдона Джонсона. Он представляет собой комбинацию из генерирующего микроволны магнетрона и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. Внешне установка напоминает положенное набок ведро. По словам разработчиков, эта конструкция позволяет преобразовывать излучение в движение. Ученые не смогли найти обратную силу, отвечающую на развиваемую EmDrive реактивную тягу. Эта сила должна фиксироваться по закону сохранения импульса. Предполагается, что работа двигателя может быть объяснена с квантовых позиций. В итоге статья о EmDrive прошла рецензирование экспертов и была опубликована в научном журнале Journal of Propulsion and Power. Силовая установка на основе EmDrive позволила бы космическому кораблю оказаться на краю Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.

Яванна Алексиевич: Дальневосточные ученые Амурского научного центра ДВО РАН придумали и создали необычную установку, которая позволяет «добывать» из угля золото. Об этом сообщает ТАСС. Аппарат является экспериментальным и в дальнейшем, его могут внедрить на одной из котельных Амурской области. Причем сделать это планируют уже в 2017 году. Генеральный директор "Комплексных инновационных технологий Амурского научного центра" Олег Аваков выразил уверенность, что благодаря этой установке будет большая польза. "То, что на фильтрах осаждаются как полезные, так и вредные компоненты, уже доказано учеными. Если установка даже половину будет улавливать - это, скажем, полграмма на тонну, - то легко пересчитать, какой это экономический эффект. То есть тонну спалили - 1500 рублей получили", - считает он. Частички золота при выгорании угля будут скапливаться на фильтре, через который проходит дым. По методу ученых, из фильтров можно будет извлекать золотоносный концентрат и передавать его для аффинажа, то есть получения чистого золота. При этом дым от сгорания топлива до этого должен проходить стократную систему очистки. Специалисты уже успели запатентовать свой необычный способ добычи благородных металлов.

Олег Гуцуляк: Медики из Питтсбургского университета создали первое в мире противоядие от угарного газа (СО) — вещества без цвета и запаха, от отравления которого в мире ежегодно умирают десятки тысяч человек. Об открытии сообщается в журнале Science Translational Medicine. CO действует на организм двумя способами. Во-первых, он связывается с гемоглобином в крови и не дает ему доставлять кислород. Во-вторых, он блокирует работу митохондрий в клетках. Единственным средством «откачивать» отравившихся пока остается подача кислорода под высоким давлением, однако это средство не слишком эффективно. Авторы нового исследования догадались воспользоваться белком нейроглобином (член семейства глобиновых белков позвоночных, вовлечён в поддержание газового гомеостаза клетки). Его переделали в «охотника» на CO: дело в том, что изолированные молекулы этого белка всегда связываются с СО (побочным продуктом распада гемоглобина). Сначала ученые искали способ убрать этот газ от молекул, но потом поняли, что сам белок можно приспособить для борьбы с последствиями отравления. Они изменили нейроглобин, заставив его связывать СО в 500 раз прочнее, чем гемоглобин. При введении в кровь отравленных мышей белок активно «оттягивает» СО от гемоглобина, а потом нагруженные газом молекулы выходят через почки. После отравления подопытных животных смертельно опасной дозой угарного газа инъекция нейроглобина спасла 87% особей. Далее: https://news.rambler.ru/science/35527428/?utm_content=news&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Яванна Алексиевич: Ученые из Университета Нотингема и Имперского колледжа в Великобритании сообщили, что им удалось обнаружить необычную бактерию, которая способна помочь людям в борьбе с инфекциями. Найденная бактерия сама уничтожает инфекции, поскольку является по своей сути хищников, но ее также можно использовать для лечения. В СМИ говорится, что бактерия имеет имя Bdellovibrio bacteriovorus. Ученые намерены провести исследования, в результате которых планируется создать лекарство на основе этого открытия. Отметим, что сейчас в мире наблюдается серьезная проблема с антибиотиками, поскольку люди все чаще фиксируют устойчивость к ним. Это делает их уязвимыми перед многими заболеваниями, лекарства от которых были найдены ранее. В связи с этим исследователи активно ищут замену существующим антибиотикам, чтобы предотвратить грядущие эпидемии. Далее: https://news.rambler.ru/science/35541724/?utm_content=news&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Олег Гуцуляк: Раскрыта главная причина аутизма Треть случаев аутизма объясняется нехваткой одного белка в головном мозге. Это показали ученые из Торонтского университета, которые опубликовали статью в журнале Molecular Cell. В ходе исследования специалисты наблюдали за поведением мышей, снижая у них уровень белка nSR100. Установлено, что дефицит вещества приводит к формированию аномального поведения, похожего на аутическое. nSR100 является важным регулятором альтернативного сплайсинга — процесса, при котором один ген может кодировать различные белки. РНК представляет собой молекулу, которая состоит из чередующихся кодирующих и некодирующих участков (интронов). В ходе сплайсинга последние извлекаются из РНК, которая служит инструкцией для синтеза белка. Однако комбинации вырезаемых интронов могут варьироваться, что меняет закодированную информацию об аминокислотной последовательности белка. Этот процесс очень активен в головном мозге, для клеток которого характерно большое разнообразие белков. Ученые считают, что без nSR100 возможны ошибки в сплайсинге, в результате чего возникают неправильно синтезированные белки. Это может затем привести к ошибкам в формировании нейронной сети во время развития эмбриона и возникновению заболеваний аутического спектра. Далее: https://news.rambler.ru/health/35594371/?utm_content=news&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Василиса: Китайские ученые заявили, что создали рабочую версию бестопливного двигателя EmDrive, чей принцип действия до сих пор остается неизвестным. Аппарат испытали на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» и теперь собираются использовать на орбитальных спутниках, сообщает Daily Mail. На пресс-конференции, которая прошла в Пекине, исследователи из Китайской академии космических технологий подтвердили, что правительство КНР с 2010 года финансирует исследования двигателя, который якобы нарушает закон сохранения импульса. По словам ученых, им удалось построить несколько версий устройства для испытаний в невесомости. Результаты экспериментов, в которых учитывалось влияние различных факторов, подтвердили, что EmDrive действительно создает небольшую тягу. Статья ученых НАСА, ранее подтвердивших, что двигатель работает, была опубликована 17 ноября в Journal of Propulsion and Power. В ней сообщается, что EmDrive способен развить тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Двигатель EmDrive представляет собой устройство из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. Внешне агрегат напоминает положенное на бок ведро. Такая конструкция позволяет, по словам инженеров, преобразовывать излучение в тягу. Силовая установка на основе EmDrive позволила бы достичь края Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев. Далее: https://news.rambler.ru/science/35653405/?utm_content=news&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Олег Гуцуляк: Найден способ уничтожения неуязвимых бактерий Ученые из Орхусского университета в Дании обнаружили, что у бактерий, способных сопротивляться воздействию антибиотиков, имеются «палиндромы», внедренные в аминокислотные последовательности некоторых белков. Воздействие на них позволит сделать микроорганизмы более уязвимыми для лечения. Свои выводы исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Nucleic Acids Research. Для того, чтобы выжить при действии антибиотиков или иммунной системы организма, микробы способны входить в «спящее» состояние. Одним из ключевых компонентов этого механизма — высвобождение токсинов, вырабатываемых самой бактерией, которые подавляют рост и развитие микроорганизмов. Однако при нормальных условиях к токсинам присоединяются антитоксины, которые выключают их, тем самым делая бактерию активной. Ученые выяснили, что в антитоксинах присутствуют палиндромные последовательности аминокислот. Иными словами, они одинаковы, если читать их слева направо или справа налево. Палиндромы помогают белку изменять свою конфигурацию таким образом, чтобы дезактивировать сразу две молекулы токсина. Анализ более четырех тысяч геномов микроорганизмов показал, что палиндромы используются примерно четвертой частью всех известных бактерий. Исследователи надеются, что полученные им результаты помогут создать новый класс препаратов, воздействующих на палиндромы таким образом, чтобы воспрепятствовать высвобождению токсинов. Это позволит сделать антибактериальное лечение более эффективным. Далее: https://news.rambler.ru/health/35655418/?utm_content=news&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Хеда: Легкие не только делают половину всех тромбоцитов крови, они еще держат при себе запас стволовых клеток крови, которыми делятся с костным мозгом в случае нужды. У млекопитающих клетки крови рождаются и созревают в нескольких местах: в первую очередь это костный мозг, затем селезенка, тимус и лимфатические узлы. Однако сотрудники Калифорнийского университета совершенно неожиданно обнаружили еще один орган кроветворения – им оказались легкие. В статье в Nature Марк Луни (Mark R. Looney) и его коллеги пишут, что легкие служат фабрикой тромбоцитов, а также хранят в себе запас стволовых клеток крови, на случай, если костный мозг вдруг перестанет работать, как надо. Тромбоциты получаются из мегакариоцитов – очень крупных клеток, от которых отшнуровываются куски цитоплазмы, и эти куски цитоплазмы и есть тромбоциты, необходимые для свертывания крови. Поначалу исследователи собирались изучить, как иммунная система в легких взаимодействует с циркулирующими по кровотоку тромбоцитами – для этого вывели специальных мышей, у которых тромбоциты светились зеленым. И вот, когда посмотрели на легкие таких мышей, то увидели в них мегакариоциты. То, что они тут есть, знали и раньше, неожиданным же было то, что легочных мегакариоцитов оказалось много и что они здесь очень активно работали: за час они производили больше 10 млн тромбоцитов – то есть больше половины всех тромбоцитов у мышей формировалось не в костном мозге, а в легких. В дальнейшем выяснилось, что в лёгких находятся как клетки-предшественники самих мегакариоцитов, так и прочие стволовые клетки крови, общим числом примерно около 1 млн (на одну мышь). Пересаживая легкие от одних мышей (у которых тромбоциты и мегакариоциты светились) к другим (у которых тромбоциты не светились), удалось выяснить, что мегакариоциты приходят в легкие из костного мозга, и что если пересадить легкие животному, у которого сильный недостаток тромбоцитов, то этот недостаток быстро восполнится. Причем после пересадки нормальный уровень тромбоцитов держался несколько месяцев, то есть мегакариоциты в пересаженных легких могут возобновляться довольно долго. Более того, когда легкие пересаживали мышам, у которых костный мозг вообще плохо работал, то легочные запасы стволовых клеток перемещались в костный мозг и начинали производить там не только мегакариоциты, но и иммунные нейтрофилы, В-клетки и Т-клетки. (Кровяных стволовых клеток, кстати, в легких до сих пор и не видели.) Как именно мегакариоциты и стволовые клетки путешествуют между легкими и костным мозгом, не совсем понятно; очевидно, они подчиняются каким-то химическим сигналам, которые, надо думать скоро расшифруют. В легких стволовые клетки, по всей видимости, не могут превращаться в специализированные иммунные клетки, им для этого нужны особые условия костного мозга, но вот жить здесь они вполне могут. Что значат полученные результаты для биологии и медицины, объяснять не надо. Если окажется, что и наши легкие тоже держат у себя стволовые клетки крови и производят тромбоциты, то, вероятно, это откроет новую страницу в медицине – управляя легочными запасами стволовых клеток, можно будет более эффективно лечить инфекционные болезни и разнообразные расстройства, связанные со слабым иммунитетом и с аномальной свертываемостью крови.

Admin: Немецким учёным удалось победить ВИЧ Вирус иммунодефицита человека – это ретровирус из рода лентивирусов, вызывающий медленно прогрессирующую ВИЧ-инфекцию, приводящую к возникновению у больного синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Учёные всего мира десятилетиями бьются над тем, чтобы найти способ извлечь вирус из клеток иммунной системы человека, вместо того чтобы просто постоянно подавлять его симптомы, продлевая жизнь пациентам. Немецким учёным из Гамбурга, наконец, удалось это осуществить. Немецкие исследователи сумели полностью извлечь вирус ВИЧ из живых клеток, что открывает перед медициной невероятные перспективы. Прежде всего, в самом недалёком будущем подобная методика может быть использована для того, чтобы победить СПИД. Текущие терапевтические методы лечения этого заболевания заключаются в том, что симптомы ВИЧ просто подавляют в организме пациента, снижая количество заражённых клеток при помощи различных препаратов. Но полностью удалить вирус из тела человека до этого момента было попросту невозможно. Немецким специалистам удалось создать особое противовирусное средство, которое полностью избавляет клетки организма от большинства штаммов и подвидов вируса ВИЧ-1 (напомним, что существует 2 вида этого вируса). Препарат получил кодовое название Brec1, и, как показали испытания, проведённые in vitro, способен максимально эффективно, точно и безопасно удалить интегрированный вирус. Эксперименты на мышах с вживлёнными им заражёнными клетками человека также продемонстрировали победу над вирусом. Клинические испытания препарата на людях должны начаться в Гамбурге в самое ближайшее время.

Яванна Алексиевич: Ученые выяснили, почему раковые клетки не убивают сами себя Секретом выживания многих раковых опухолей является то, что они используют "пятую колонну" в собственной ДНК для подавления работы системы самоуничтожения клеток, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "Благодаря этому открытию мы теперь можем использовать тот же самый алгоритм для проверки того, сломан ли механизм в ДНК раковых опухолей у пациентов, участвующих в проекте "100 тысяч геномов". Эти наблюдения могут помочь нам найти новые методы борьбы с раком, которые спасут жизни еще большего числа людей в будущем", — рассказывает Кристофер Яу (Christopher Yau) из Университета Бирмингема (Великобритания). Значительная часть раковых опухолей в организме человека и животных возникает из-за поломки в гене p53. Он отвечает за синтез белка, который следит за целостностью генетической информации и включает механизм самоуничтожения — апоптоз — при серьезных поломках. Клетки с поврежденным геном p53 крайне сложно подавить из-за отсутствия "программы самоуничтожения" в их геноме. Молекула кислоты встраивается в поврежденный “карман” внутри молекулы белка p53 в раковой клетке. Рисунок авторов статьи Исследования последних лет показывают, что многие раковые клетки не имеют фатальных мутаций в гене p53, но при этом содержат в себе множество других поломок ДНК, которые обычно заставляют его включиться, отмечает Яу. С такими клетками тоже тяжело бороться, так как обычные методики борьбы с раком, в том числе разрушение ДНК при помощи радиации или химиотерапии, не заставляют их "покончить с собой". Британские биологи выяснили, почему так происходит, изучая геномы нескольких сотен разновидностей рака яичников. Изначально ученые пытались понять, какие мутации делают рак более агрессивным, для этого они сопоставляли наборы мутаций для каждой опухоли и выделяли те из них, которые сильнее всего влияли на поведение раковых клеток. Оказалось, что примерно пятая часть опухолей — очень большое число по меркам рака — загадочным образом не имела в генах мутаций, связанных с работой особой системы, предотвращающей сборку молекул белков при чтении поврежденных генов. Эта система, набор из нескольких служебных белков и рибосом, клеточных "белковых фабрик", начинает работу после того, как ядро считает ген и подготовит так называемую матричную РНК. Она представляет собой короткий шаблон из "букв" генетического кода, содержащий инструкции по сбору белковой молекулы. Еще до того, как мРНК покинет ядро, к ней присоединяются особые белки-"инспекторы" из семейства UPF, которые проверяют, содержатся ли в ней бессмысленные "опечатки", приводящие к неожиданному прерыванию синтеза белка. Если такие дефекты в мРНК есть, то белки прочно соединяются с молекулой РНК, что мешает рибосомам считывать ее, что ведет к ее последующему уничтожению. Как считает Яу и его коллеги, корректная работа системы "проверки генетического правописания" в раковых клетках не убивает их, а наоборот, помогает выжить. Это происходит потому, что белки UPF блокируют считывание гена p53 и мешают ему работать даже в том случае, если он содержит в себе даже относительно безобидные мутации. Обнаружив столь неожиданный механизм выживания рака яичников, ученые попытались найти его аналоги в культурах клеток других типов рака. Проанализировав свыше семи тысяч других опухолей, биологи нашли сотни других примеров того, как работа этой системы помогает раку выживать. Поэтому Яу и его коллеги предлагают создать препарат, который бы блокировал "проверку генетического правописания" в раковых клетках и позволял p53 запустить программу клеточного самоубийства. Подобные вещества, как считают ученые, могли бы спасти жизни многих тысяч людей, чей рак сегодня считается "неуязвимым" для действия классических методов лечения.

Яванна Алексиевич: Специалисты одного из американских университетов начали создавать мозговой имплант FlatScope, который способен получать информацию от внешних устройств. Имплант обрабатывает данные, стимулируя определённые участки мозга. Это позволяет компенсировать утрату зрения и слуха. На исследование выделят около 65 миллионов долларов. На начальном этапе разработчики получат всего 4 миллиона долларов. Это позволит им продолжить исследования и разработать программно-аппаратный комплекс для восстановления зрения. Так, сотрудники лаборатории создадут нейроинтерфейс, воздействующий на сотни тысяч нейронов коры головного мозга. Отметим, что пока проект находится на самой ранней стадии.

Яванна Алексиевич: Из кишечной палочки сделали биокомпьютер Как сообщает редакция журнала Nature, группе генетиков из Гарвардского университета удалось превратить кишечную палочку в своего рода биологический компьютер. На базе бактерии даже создали логическую схему, роль электрических сигналов в которой исполнили молекулы РНК. Стоит сказать, что созданием биологических компьютеров ученые занимаются достаточно продолжительное время. Уже удалось создать множество компьютеров на основе ДНК. Более того, в США уже успешно «собран» биокомпьютер, объединяющий в себе бактерии разных штаммов. Но, несмотря на все успехи в этой области, у ДНК-компьютеров есть один существенный недостаток. Все участвующие в процессе работы цепочки ДНК исполняют строго определенную функцию. То есть без изменения структуры молекулы ДНК заставить биологический компьютер выполнять новое действие не выйдет. Поэтому до сегодняшнего дня ученые собирали простые биокомпьютеры, выполняющие по одной логической операции за такт. Эксперты из Гарварда пошли иным путем. Вместо ДНК они использовали короткие молекулы РНК. Такой подход позволил им создать биокомпьютер, способный исполнять все функции полупроводниковых процессоров. Молекулы РНК бактерий имеют форму «булавок». Эти «булавки» меняют форму, когда к ним присоединяется другая молекула РНК с подходящим набором «булавок». Форма РНК определяет, может ли рибосома прочитать ее и собрать белковую молекулу, которая заставляет клетку подать определенный сигнал. Комбинируя разные типы «булавок» на концах молекулы РНК, можно добиться на выходе разных сигналов и, соответственно, создать аналоги логических элементов полупроводниковых схем. Ученые из Гарварда создали несколько универсальных вычислительных блоков из молекул РНК, способных обрабатывать все четыре базовых логических операции и проверять любые логические выражения. Затем, удостоверившись, что это работает, они объединили несколько блоков в систему из 444 звеньев, исполняющую 12 логических операций и обрабатывающую пять разных химических сигналов. Как рассказал один из авторов работы Ким Йонгмин, «Нам даже удалось встроить два независимых друг от друга логических устройства в одну бактерию, которые выделяют два разных типа светящихся белков. Это открывает дорогу для создания биосенсоров, целиком умещающихся в одну клетку. Кроме того, подобную систему легко трансплантировать и в другие виды микробов». Подобные биокомпьютеры могут быть использованы для наблюдений за процессами, происходящими внутри живых клеток, а также для создания датчиков мониторинга за состоянием здоровья человека. Основано на материалах РИА «Новости»

полная версия страницы