Бактерии, Вирусы, Нанороботы, Клетки

Международная группа ученых показала, что состав кишечного микробиома в раннем детстве связан с эмоциональным состоянием ребенка в школьном возрасте через изменения в функциональной архитектуре мозга. Наличие бактерий порядка Clostridiales и семейства Lachnospiraceae коррелировало с изменением связности между областями мозга, отвечающими за эмоции, и с наличием тревожных и депрессивных черт. Авторы предполагают, что ранняя микробиота может программировать развитие нейронных сетей, влияющих на психическое здоровье. Ученые все чаще рассматривают ось «микробиом–кишечник–мозг» как ключевой элемент психического здоровья. Если у взрослых влияние микробиоты на эмоциональное состояние уже по большей части подтверждено, то у детей оно изучено хуже. Предполагается, что первые годы жизни — критически важный период, когда микробиом быстро формируется и может задавать долгосрочные траектории развития мозга и поведения. Тогда нарушения микробного состава на этом этапе способны изменить работу

Проблема раковых опухолей в том, что их существует тысячи видов. Однако, у каждого вида рака оказался собственный микробиом – специфический набор бактерий, которые влияют на возникновение, распространение и реакцию опухолей на лечение. И если подбирать лечение с учетом этой бактериальной среды, то можно добиться лучших показателей для выздоровления. Читать далее

У МЫШЕЙ провели эксперимент - им дали иммунные клетки человека и те обратили вспять Альцгеймер и прочие "беды с башкой" (или беседы с мышиным батюшкой). Разработка была проведена в Калифорнии, в Cedars-Sinai (aka "Сидарс-Синай Медикал Сентер"). Взяли стволовые клетки (да-да, те самые, что из Смешариков, даже была "коллаба" с МЫШАМИ), и дали им роль клеток иммунитета. Есть вероятность, что если на грызунах сработало, то когда-нибудь и для людей такое придумают (правда, если только через стволовые клетки, то это за счёт "бесплатного ремонта организма" других людей, что не очень хорошо). Всё же стволовые клетки - это как запасы водорода в Солнце. Также тратится на поддержание жизни и лечение любых потерянных клеток и закрытия ран в организме. И они не восстанавливаются. Есть, конечно те, которые используют читы в биологии (плазма), но гиперссылка на пост была выше (та, что про Смешариков - прим. редактора). Но как раз в предыдущих Калифорнийских экспериментах пытались

Пять ключевых направлений клеточных технологий — от стволовых клеток до биопротезов — формируют новое будущее регенеративной медицины.

В первом ноябрьском выпуске дайджеста вы найдете много свежих новостей из мира биологии и медицины. Мы расскажем о генетических факторах развития диабетической нейропатии, а также способах борьбы с нейропатией при онкологии. В дайджесте вы прочитаете про новые способы лечения астмы с помощью комбинации разных моноклональных антител. Вы узнаете, как микробиота защищает нас от жировой болезни печени и как каракатицы и осьминоги вдохновили инженеров на создание нового композитного материала. А также — о том, как происходит коэволюция яиц кукушки и оборонительного поведения хозяев гнезд, и каким образом древние гробы помогают изучить изменения климата, произошедшие тысячи лет

Новое исследование, представленное Американской кардиологической ассоциацией, показало, что вирусные инфекции могут провоцировать или ускорять развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Выводы основаны на данных крупного мета-анализа. Авторы считают, что результаты указывают на целесообразность вакцинации для профилактики осложнений.

Когда внимание мозга отвлекается от основной работы, скоординированные циклические волны нейронной активности помогают заново сфокусироваться. Отследив электрические импульсы, ученые обнаружили, что нейроны префронтальной коры синхронизируются круговыми паттернами, что подобно координации птиц в стае. И такая координация помогает удерживать фокус на актуальной задаче. Читать далее

Международная группа ученых провела необычный эксперимент. Исследователи взяли образцы фекалий у детей с разными типами темперамента и пересадили их крысам. После этого животные начали вести себя по-разному: те, кто получил микробиоту от активных детей, стали смелее и больше исследовали новое пространство. Это открытие намекает на то, что бактерии, живущие в кишечнике с детства, в какой-то мере способны влиять на формирование личности.

Некоторые люди могут длительно носить в кишечнике большое количество бактерий кишечной палочки устойчивого ко многим антибиотикам штамма Escherichia coli sequence type 131 (ST131). При этом сами они не заболевают, но передают его своим домашним, выяснила группа инфекционистов из Сингапура.

Самое опасное животное в мире стало проще изучать - и, возможно, однажды удастся его победить. Исследователи из Лаборатории нейрогенетики и поведения Рокфеллеровского университета в сотрудничестве с экспертами по комарам со всего мира создали первый в истории клеточный атлас комара Aedes aegypti, который переносит больше болезней, чем любой другой вид комаров. Атлас клеток комаров позволяет изучить экспрессию генов на клеточном уровне во всех тканях комаров, от усиков до ног. Набор данных находится в свободном доступе для всех исследователей (и любопытных представителей общественности) (https://cells.ucsc.edu/?ds=mosquito). Недавно они опубликовали атлас в Cell. «Это исчерпывающее описание того, как каждая клетка комара экспрессирует гены, - сказал руководитель лаборатории Лесли Восшалл, изучающий Aedes aegypti, или жёлтолихорадочного комара, уже почти два десятилетия. - Это настоящее достижение, потому что мы проанализировали множество различных типов тканей как у самцов,

Рис. 1. Нейрональные стволовые клетки из поджелудочковой зоны (SVZ-NSC, помечены зеленым флуоресцентным белком GFP), смешанные с клетками рака молочной железы 4T1 (помечены красным флуоресцентным белком mCherry). указывают на места формирования контактов между нейронами и раковыми клетками.  — 50 мкм. Изображение получено при помощи конфокального микроскопа. Рисунок из обсуждаемой статьи Кажется логичным, что если злокачественная опухоль не располагается в нервной ткани, то нейроны и опухолевые клетки должны быть далеки друг от друга и вряд ли могут взаимодействовать. Некоторое время назад стало известно, что опухоли могут стимулировать прорастание нейронами. А в недавнем исследовании ученые обнаружили, что между нейронами и опухолевыми клетками вполне возможно прямое

В 1983 году восьмидесятилетняя учёная-генетик Барбара МакКлинток стояла за трибуной Каролинского института в Стокгольме. Она была известна своей нелюбовью к публичности — почти отшельницей, — но у нас принято, чтобы люди выступали с речью, когда им присуждают Нобелевскую премию, поэтому она, не без труда, рассказала об экспериментах, которые в начале 1950-х годов привели к её открытию того, как последовательности ДНК могут перемещаться по геному. Ближе к концу речи, моргнув сквозь очки в проволочной оправе, она сменила тему и спросила: «Что клетка знает о себе?» МакКлинток славилась своей эксцентричностью. Тем не менее, её вопрос скорее мог бы задать философ, чем специалист по генетике растений. Далее она описала лабораторные эксперименты, в ходе которых она наблюдала, как растительные клетки реагировали на происходящее «вдумчиво». Столкнувшись с неожиданным стрессом, они, казалось, адаптировались способами, которые «выходят за пределы наших нынешних возможностей понимания». Что

Ученые разработали новый тип флуорогенного генетически кодируемого сенсора пероксида водорода — важной молекулы окислительного стресса и клеточного сигналинга. Сенсор HyPerFLEX позволяет отслеживать, где и когда в живых клетках появляются и действуют молекулы пероксида водорода на уровне клеточных компартментов (в ядре, эндоплазматическом ретикулуме, матриксе митохондрий, цитозоле). В отличие от существующих сенсоров, HyPerFLEX не требует кислорода для созревания флуорогена, что позволяет использовать его в условиях длительной гипоксии или в анаэробных организмах. Кроме того, биосенсор способен менять цвет свечения — от зеленого до красного — в зависимости от задач эксперимента. Такой подход открывает возможность с высокой точностью наблюдать за химическими реакциями внутри клеток. Полученный биосенсор позволит выявить роль

Исследователи из Инженерной школы Витерби и Школы передовых вычислений Университета Южной Калифорнии совершили прорыв в технологии нейроморфных вычислений. Эта разработка позволит на порядки уменьшить размер чипа, снизить его энергопотребление и может способствовать развитию общего искусственного интеллекта. В отличие от обычных цифровых процессоров или существующих нейроморфных чипов на основе кремниевых технологий, которые лишь имитируют нейронную активность, эти искусственные нейроны физически воплощают или эмулируют аналоговую динамику своих биологических аналогов. Подобно тому, как нейрохимические вещества запускают активность мозга, химические вещества можно использовать для запуска вычислений в нейроморфных (созданных по образу и подобию мозга) аппаратный устройствах. Являясь физической копией биологического процесса, они отличаются от предыдущих

Человеческое тело постоянно меняется. Клетки печени живут около года, клетки кожи – несколько недель, а слизистой желудка — всего пару дней. Мы буквально обновляемся на глазах, даже если этого не замечаем. Проходит месяц - и мы уже, буквально, чисто физически — другой человек (только мозг еще упорно помнит всю информацию!). Но с возрастом этот ритм ломается: обновление клеток замедляется, ткани теряют форму и силу. Кости становятся ломкими, мышцы — вялыми, обмен веществ — как старый компьютер, который всё дольше загружается. И тут появляется важный вопрос: можно ли вернуть организму способность обновляться так же быстро, как в молодости? Ученые МГУ имени М.В. Ломоносова уверены — можно. Оказывается, наши клетки можно научить не стареть слишком рано. И российские ученые реализуют это в конкретных экспериментах. Давайте разберем их подробнее. Инструкция по молодости В Московском университете под руководством кандидата медицинских наук Марии Воронцовой

Прорыв в нейроморфных вычислениях может снизить энергопотребление чипов и продвинуть общий искусственный интеллект (AGI) Исследователи из Инженерной школы Витерби Университета Южной Калифорнии и Школы передовых вычислений разработали искусственные нейроны, которые воспроизводят сложное электрохимическое поведение биологических клеток мозга. Инновация, задокументированная в Nature Electronics, представляет собой скачок вперед в технологии нейроморфных вычислений. Инновация позволит уменьшить размер чипа на порядки, снизить энергопотребление на порядки и может продвинуть вперед общий искусственный интеллект. В отличие от обычных цифровых процессоров или существующих нейроморфных чипов, основанных на кремниевой технологии, которые просто имитируют нейронную активность, эти искусственные нейроны физически воплощают или эмулируют аналоговую динамику своих биологических аналогов. Подобно тому, как нейрохимические вещества инициируют активность мозга, химические вещества

Всего спустя несколько часов после операции он смог управлять компьютером силой мысли, а затем решил пропустить все лёгкие игры и сразу начал играть в Warhammer 40,000: Dawn of War Только смерть освобождает от долга!

Что общего у слизевика Physarum polycephalum, клетки и Nokia? Способ двигаться вперёд. Слизевик отращивает новые ветви, избавляясь от старых. Клетка наращивает свой белковый каркас с переднего края и разбирает его с заднего. А Nokia наращивала новые бизнес-направления, одновременно сворачивая устаревшие. Учёные предложили для всех таких систем общую концепцию — путешествующие сети (traveling networks) — и показали, что их поведение укладывается в единые математические принципы. Особенность таких сетей в том, что они полностью обновляются за предсказуемый срок. Это принципиально отличает путешествующие сети от обычных растущих структур вроде нейронных дендритов или кровеносных сосудов — те тоже ветвятся, но остаются на месте, привязанные к исходной точке роста. Сейчас разберём их архитектуру. Читать

Рак — вторая по частоте причина смертности во всем мире. Исследователи со всего мира ищут эффективные способы […] Читать далее Новый метод лечения рака за полчаса уничтожил 92% клеток рака кожи и 50% клеток колоректального рака в интернет-журнале Лазерный мир.

Новый препарат больше 50 лет «прятался на виду» перед учеными – прорывным антибиотиком оказался предшественник другого известного препарата, открытого в прошлом столетии. Эксперименты показали, что он в 100 раз эффективнее оригинала против резистентных грамположительных бактерий.

При нейродегенеративных заболеваниях отмирают определенные группы нейронов, но механизмы этого явления неясны. Новая работа ученых показывает, что постоянная активность производящих допамин и поддерживающих движения нейронов истощает их, нарушает циркадный ритм и ведет к смерти. Мыши, у которых эти нейроны в течение недели стимулировали инъекциями N-оксида клозапина, изменяли уровень кальция и экспрессию генов, связанных с синтезом допамина. Грызуны проявили те же ответы на молекулярный стресс и повреждения мозга, что и люди с болезнью Паркинсона, которой в мире страдают 9 миллионов человек. Авторы надеются, что их работа поможет разработать метод снижения сверхактивности нейронов, что приведет к эффективной профилактике и замедлению развития болезни. Source:

Окурки обвинили в распространении антибиотикоустойчивости и патогенов

Ученые разработали новый тип флуорогенного генетически кодируемого сенсора пероксида водорода — важной молекулы окислительного стресса и клеточного сигналинга. Сенсор HyPerFLEX позволяет отслеживать, где и когда в живых клетках появляются и действуют молекулы пероксида водорода на уровне клеточных компартментов (в ядре, эндоплазматическом ретикулуме, матриксе митохондрий, цитозоле). В отличие от существующих сенсоров, HyPerFLEX не требует кислорода для созревания флуорогена, что позволяет использовать его в условиях длительной гипоксии или в анаэробных организмах. Кроме того, биосенсор способен менять цвет свечения — от зеленого до красного — в зависимости от задач эксперимента. Такой подход открывает возможность с высокой точностью наблюдать за химическими реакциями внутри клеток. Полученный биосенсор позволит выявить роль пероксида водорода в разнообразных клеточных процессах и поможет в поиске новых способов диагностики и лечения заболеваний, в том числе нейродегенеративных.

Что такое апоптоз? Это запрограммированная смерть клетки. Не случайная гибель от травмы или яда, а очень организованный, контролируемый процесс самоуничтожения, заложенный в генах каждой клетки вашего тела. Короче, у клеток многоклеточных организмов есть встроенный механизм самоликвидации, который активируется по команде из микроокружения (от клеток-соседей) или от агентов иммунной системы. Для чего это все нужно? Дело в том, что апоптоз жизненно важен. Он работает как своего рода «санитар» для многоклеточного организма. Во-первых, удаляет ненужное в процессе морфогенеза: например, клетки между пальцами у эмбриона умирают, чтобы сформировались отдельные пальчики. Хвост головастика тоже исчезает благодаря апоптозу. Во-вторых, этот процесс устраняет опасное и аномальное. Клетки с непоправимыми повреждениями ДНК (которые могут стать раковыми) или зараженные вирусами получают команду на самоуничтожение, чтобы в будущем не навредить организму. В-третьих,

Ученые обнаружили, что между нейронами и онкоклетками возможно прямое взаимодействие: они могут передавать друг другу митохондрии. При совместном культивировании нейроны перестраивают свой метаболизм, наращивают митохондриальную массу, а затем передают ее опухолевым клеткам. У получателей митохондрий повышается способность к метастазированию.

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядит современная птицефабрика? Та самая, что поставляет яйца в наши магазины и на наши столы. Если у вас в голове всплывают картинки а-ля курочки мирно клюют зернышки на огороженной лужайке, то у меня для вас две новости.  Первая - прогресс шагнул далеко вперед. Вторая - современные агротехнологии могут показаться жестокими. Но именно благодаря им мы можем купить яйца в ближайшей “Пятерочке” и не выложить за них ползарплаты. Итак, приступим. Читать далее

Ученые нашли способ уничтожать раковые клетки с помощью света. Новая фототермическая технология использует безопасные LED-лампы и наночастицы, которые избирательно нагревают опухоль, не повреждая здоровые ткани.

Команда из Университета Райса и Бостонского университета решила одну из главных загадок болезни Альцгеймера: генетические исследования указывали на иммунные клетки как на главный фактор развития деменции, тогда как клинические наблюдения показывали гибель нейронов памяти. Их новый вычислительный инструмент, объединяющий полногеномный анализ и секвенирование РНК отдельных клеток, впервые https://neurosciencenews.com/ai-genetics-alzheimers-29845/ прямую генетическую связь заболевания с конкретными нейронами памяти.

Из нового выпуска дайджеста SciNat вы узнаете о роли антибиотиков в Африке и почему растения-паразиты не нападают на своих родственников. Еще вас ждут новости о том, что вакцины от COVID-19 мобилизуют иммунитет против рака, а новые эксперименты с нематодами раскрывают секреты работы теломеразы. Также читайте о том, как сезонная диета влияет на ваши циркадные ритмы и какие новые инструменты для интерактомики белков создали биоинформатики.

Новый искусственный нейрон для исследований мозга, нейропротезирования и искусственного интеллекта создали ученые Саратовского университета. По их данным, разработка опережает большинство аналогов по простоте и экономичности. Результаты исследования опубликованы в ведущем научном журнале Chaos, Solitons & Fractals. Исследователи Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского сконструировали новый электронный генератор нейроноподобной активности (искусственный нейрон) типа ФитцХью–Нагумо. За основу они взяли ранее построенную схему и стали ее модифицировать, стараясь с одной стороны уменьшить число элементов, убрать дублирующие контуры и избыточные источники питания, чтобы снизить энергопотребление. С другой стороны, они стремились сохранить важные динамические режимы, в первую очередь, режимы импульсной активности. "Когда мы выбросили из схемы почти все лишнее, мы придумали очень интересный трюк с диодом в цепи

Китайские нейробиологи совершили прорыв, в прямом смысле «сфотографировав» момент передачи сигнала между нервными клетками. Этот процесс длится тысячные доли секунды, и его природа оставалась предметом споров с 1970-х годов. С помощью революционной технологии сверхбыстрой заморозки исследователи засняли, как крошечные пузырьки-везикулы в нейронах выпускают нейромедиаторы. Оказалось, что они действуют по схеме «поцелуй-сжатие-бег»: «Целуют» мембрану, открывая нано-канал. «Сжимаются», выпуская заряд. «Убегают» обратно для повторного использования. Этот механизм, названный «kiss-shrink-run», объясняет, как наш мозг умудряется быть одновременно и невероятно быстрым, и энергоэффективным. На разработку технологии, позволившей это увидеть, ушло 15 лет. Теперь у науки есть мощный инструмент, чтобы изучать не только работу мозга, но и, например, проникновение вирусов в клетки. Открытие не только завершает давний научный спор, но и открывает новые горизонты

В тихом кабинете на верхнем этаже здания Университета Осаки в Японии Кацухико Хаяси готовит революцию.    Он ведет многолетнюю работу по выращиванию яйцеклеток и сперматозоидов в лаборатории. Хаяси хочет понять фундаментальную биологию этих репродуктивных клеток. Но, если ему это удастся, это может навсегда изменить способ размножения людей. Даже для ученого, известного своим исключительным упорством, это был трудный путь - Хаяси делал необычные вещи: в его лаборатории были выращены фрагменты искусственных яичников и семенников и получены мыши с двумя отцами и без матери.    Каждая публикуемая им статья приносит электронные письма от людей, которые просят помочь им с зачатием. “Я говорю им, что это все еще эксперимент”, - рассказывает Хаяси. “Но иногда я не могу ответить. Их слишком много”. Работа, которую проводят Хаяси и другие специалисты в этой области, может дать новую надежду людям, борющимся с бесплодием, но несмотря на ошеломляющие результаты,

Вирусы - настоящие мастера по захвату власти над нашими клетками: они отключают нашу защиту и захватывают клеточный механизм, чтобы успешно размножаться.     Например, вирус простого герпеса 1, вызывающий кожные высыпания, похожие на волдыри, и вирусы гриппа специфически блокируют важнейший этап в активности генов, на котором завершается производство молекул РНК, известный как терминация транскрипции. В результате блокады образуются неестественно длинные молекулы РНК, которые не могут быть преобразованы в белки. Это подавляет противовирусную защиту клеток и создает оптимальные условия для размножения вирусов.    Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что клетки человека не беспомощны перед этой вирусной диверсией. Они воспринимают терминацию транскрипции как сигнал тревоги, активируют "программу самоуничтожения" и жертвуют собой - еще до того, как вирус успевает в них размножиться. Это позволяет им пресекать

В 1984 году ребенок случайно съел бактерии, вызывающие гонорею. Эта история вызывает много вопросов: как это могло произойти, что сделали врачи и чем все закончилось. Нам есть что рассказать!

Международная группа исследователей из Университета Иллинойса, MIT и Сингапурского университета управления опубликовала работу, которая уже вызвала бурное обсуждение в научном сообществе. Учёные выяснили, что дообучение больших языковых моделей на популярных постах из соцсетей - особенно коротких и "виральных" — резко снижает качество их рассуждений, логики и безопасности. Когда популярность становится ядом для интеллекта Исследователи собрали корпус из миллионов коротких публикаций в X (бывшем Twitter), TikTok, Reddit и аналогичных платформах. Затем они постепенно встраивали эти тексты в процесс дообучения четырёх открытых моделей: Llama 3 8B Instruct, Qwen 2.5 7B Instruct, Qwen 2.5 0.5B Instruct, Qwen 3 4B Instruct.

Учёные из UMass Amherst создали первый искусственный нейрон, который общается с живыми нейронами с тем же микроскопическим напряжением около 0,1 В, как в мозге. Устройство использует белковые нанопроволоки бактерий, устойчивые к влаге, что позволяет прямую и энергоэффективную связь с живыми клетками. Большинство предыдущих искусственных нейронов работали на гораздо более высоких напряжениях и мощностях, авторы отмечают, что их устройство потребляет в 10 раз меньше напряжения и в ~100 раз меньше мощности по сравнению с ранними версиями. sciencealert (https://www.sciencealert.com/artificial-neuron-that-whispers-to-real-brain-cells-created-in-amazing-first) Krea AI - открыли исходный код Krea Realtime Компания Krea AI выложила в открытый доступ Krea Realtime: 14B модель, которая генерирует видео в реальном времени со скоростью 11 кадров в секунду на одной NVIDIA B200. Модель основана на Wan 2.1 14B и обучена с помощью метода Self-Forcing, что позволило добиться

Дэвид Гополчан с коллегами из Ноттингемского университета составили «коллекцию» из микробов, которая должна обеспечить классический шоколад наиболее изысканными оттенками вкуса. Результаты их работы уже подтвердила дегустационная комиссия, отметив в предложенных образцах наличие редких и приятных ноток – фруктовых и цветочных. Ученые надеются, что их научный подход поможет стандартизировать процессы изготовления шоколада для сохранения его высокого качества.

Новая технология лечения рака целенаправленно уничтожает только опухолевые клетки без вреда для здоровых. Доклинические эксперименты показали высокую эффективность против двух распространенных типов опухолей — рака кожи и колоректального рака.

В кишечнике синтезируется до 95% серотонина, однако до сих пор ученые не были уверены в том, как именно работает механизм выработки гормона. Считалось, что основную роль играют специализированные энтерохромаффинные клетки, однако новое исследование обнаружило прямое участие бактерий кишечника. Открытие может изменить подходы в лечения синдрома раздраженного кишечника и других заболеваний.

Хорватские врачи вылечили новорожденного с сердцем снаружи грудной клетки

Оптогенетические технологии позволяют управлять клетками и процессами внутри них с помощью света. Метод основан на различных микробных родопсинах — белках, связанных с ретиналем в качестве кофактора и переносящих ионы через мембраны под действием света. В новом исследовании физтехи использовали белок из архей Arch3, чтобы повысить показатель кислотности среды внутри культивируемых раковых клеток. Это привело к ускоренному образованию активных форм кислорода и программируемой клеточной смерти (апоптозу). Результаты опубликованы в журнале «Биохимия». Оптогенетические методы пополнили арсенал биологов сравнительно недавно, 20 лет назад, и быстро зарекомендовали себя как мощный и высокоточный инструмент для управления клетками. Учёные, как правило, работают с так называемыми возбудимыми клетками, то есть способными отвечать активными действиями на сигнал извне: нейронами, мышечными клетками, клетками желез. Подход также годится для изучения тонких физиологических процессов в

Шестиугольная сетка, которую мозг использует для ориентации в пространстве, меняется в зависимости от жизненного контекста.

Учёные из Университета Джонса Хопкинса сделали открытие, которое может переписать учебники по нейробиологии. Под сверхточным микроскопом они обнаружили у нейронов тончайшие трубочки, соединяющие их напрямую — словно крошечные мосты, по которым клетки обмениваются веществами. Эти структуры, названные нанотрубками, оказались способными переносить не только ионы и кальций, но и гораздо более крупные частицы — например, митохондрии и белки, связанные с болезнью Альцгеймера. Когда исследователи наблюдали мозг мышей с моделью болезни Альцгеймера, они заметили, что вредоносный белок амилоид-бета перемещается по этим микромостам прямо от клетки к клетке. А когда образование трубочек блокировали — распространение болезни останавливалось. «Мы увидели, что нейроны могут быть связаны не только синапсами, но и реальными физическими каналами, которые передают вещества напрямую», — объясняет нейробиолог Минхёк Чанг, руководитель исследования. Модели, созданные с помощью машинного

Эти три темы тесно связаны и представляют собой современный взгляд на то, как клетка живет, делится и умирает, и как все это закодировано в наших генах. Понимание этих процессов — ключ к решению сложных заданий, а также основа современной молекулярной биологии и медицины. 1. Регуляция митотического цикла клетки Клеточный цикл — это не просто слепое повторение фаз. Это строго контролируемый процесс, похожий на работу сложного механизма с несколькими уровнями проверки. Клетка должна

Противораковое лечение направлено на блокировку двух белков, взаимодействие которых, как выяснилось, обеспечивает рост опухоли. Новый подход оказался очень эффективным и уже тестируется в рамках пилотной фазы клинических исследований против различных типов рака. Важно, что лечение не нарушает клеточные процессы и сохраняет функциональность здоровых клеток.

Специалисты Научно-исследовательского центра экологической безопасности Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН) в составе команды учёных из СПбГУ и СПбГТИ(ТУ) разработали химическое соединение, активностью которого можно управлять с помощью лазера, а также отслеживать его местоположение в организме благодаря люминесценции. В перспективе синтезированное соединение найдёт применение в новых методиках таргетной терапии нейродегенеративных заболеваний: при активации оно способно блокировать фермент, повышенное содержание которого связано с развитием болезни Альцгеймера. Исследование опубликовано в журнале Optical Materials и поддержано грантом

Что, если старение – это не необратимый процесс, а сбой, который можно исправить? Недавний прорыв в эпигенетике (науке об изменении активности генов без изменения самой ДНК) приближает нас к ответу на этот вопрос. "Часы" Старения, Которые Можно Отмотать Назад Ученые давно знают, что наши клетки стареют, накапливая эпигенетические метки – химические модификации, которые со временем "загрязняют" ДНК и ухудшают работу клетки. Эти метки называют "эпигенетическими часами" и они показывают биологический, а не календарный возраст организма. Впервые исследователи смогли не просто замедлить, а фактически "перезагрузить" эти часы в лабораторных условиях. Используя специфические молекулярные сигналы, они сумели временно "стереть" старые метки и установить более "молодой" эпигенетический профиль. Как это работает? Ключом к открытию стали факторы Яманаки – четыре белка, которые обычно используются для превращения обычных клеток кожи во всемогущие стволовые клетки.

Исследователи из NASA Goddard и Университета Пенсильвании продемонстрировали, что фрагменты белков бактерий E. coli, если они существуют в мёрзлой почве и ледяных шапках Марса, способны сохраняться более 50 миллионов лет. При этом учёные смоделировали условия поверхности красной планеты, включая низкие температуры и радиационное облучение, аналогичное десяткам миллионов лет воздействия космических лучей. В экспериментах бактерии помещали в растворы чистой воды со льдом и смесь с искусственными марсианскими породами — слюдяными глинами и силикатными породами. После заморозки образцы подвергали гамма-излучению эквивалентно 20 миллионам лет пребывания на поверхности Марса при температуре около –60 °F (–51 °C). Затем с помощью математического моделирования рассчитывали облучение до суммарных 50 миллионов лет. Миссия NASA Phoenix в 2008 году стала первой, в ходе которой удалось раскопать и запечатлеть лёд на марсианском эквиваленте Полярного круга.

Пару раз в неделю я выпускаю материалы, в которых проводятся ясные и четкие корреляции между состоянием ЖКТ и работой мозга. Вплоть до разработки рациона, подавляющего болезнь Альцгеймера. Микробиом – приоритетная цель, так как биоразнообразие колоний коррелирует и с отсутствием ожирения, и с успешным метаболизмом нейромедиаторов. Вот только не стоит надеяться, что пара «здоровых завтраков» или выпитые 2-3 бутылочки йогурта радикально и надежно пофиксят микробиом. Читать далее

Из нового выпуска дайджеста SciNat вы узнаете об изменении биоразнообразия рыб, а также о том, как свинец, возможно, погубил социальные связи у древних гоминидов. Новая система поиска для геномных баз данных упрощает жизнь, а нейробиологи узнали больше о нейромедиации. Также исследователи смогли подобрать ключик к редактированию митохондриального генома, а японские ученые продвинулись в лечении бесплодия и получении искусственных половых клеток in vitro. Теперь дети от однополых родителей — это реальность в обозримом будущем, как подтверждают эксперименты

Инженеры из Университета Массачусетса разработали искусственный нейрон, который по электрической активности очень близок к натуральным нейронам человеческого мозга. Этот прорыв основан на использовании нанопроводов из бактерий Geobacter sulfurreducens, способных производить электричество. В отличие от предыдущих моделей, потреблявших в 100 раз больше мощности и требовавших напряжения около 1 В, новая разработка работает почти при биологическом уровне напряжения 0,1 В. Это существенно повышает энергоэффективность и позволяет потенциально соединять искусственные нейроны напрямую с живыми, без риска повреждения тканей высокими электрическими сигналами. Иллюстрация: Sora По словам ведущего автора Шуая Фу (Shuai Fu), мозг человека обрабатывает огромные объёмы данных при очень низком энергопотреблении — порядка 20 Вт, тогда как крупные языковые модели типа ChatGPT требуют более мегаватта для аналогичных задач. Создание таких нейронов — шаг к созданию вычислительных

Команда из США обнаружила белок, который может устранять признаки старения в стволовых клетках, омолаживая организм. Доклинические эксперименты  https://today.uic.edu/uic-study-of-blood-stem-cells-asks-can-we-slow-aging-on-a-cellular-level/, что таким способом можно предупредить или обратить вспять возрастные заболевания.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки уже используются для терапии нейронов и клеток поджелудочной железы, говорится в исследованиях. 

Исследование показало, что бактерии нарушают взаимодействие между нервными и иммунными клетками, в результате чего возникает бактериальный менингит. Данное заболевание приводит к серьёзным неврологическим нарушениям у выживших пациентов. Была опубликована научная статья: "Бактерии захватывают менингеальную нейроиммунную ось, чтобы облегчить проникновение в мозг" Pinho-Ribeiro, F.A., Deng, L., Neel, D.V. et al. Bacteria hijack a meningeal neuroimmune axis to facilitate brain invasion. Nature 615, 472–481. doi 10. 1038/ s41586-023-05753-x В абстракте статьи авторы пишут, что менингеальные оболочки обильно иннервируются ноцицептивными сенсорными нейронами, которые отвечают за головную боль. Бактерии являющиеся возбудителями менингита вызывают собственно менингит и воспаление головного мозга (энцефалит). Цитата: "Здесь мы показываем, что Nav1.8+ ноцицепторы передают сигнал иммунным клеткам в мозговых оболочках через нейропептид, связанный с геном кальцитонина (CGRP),

Искусственный интеллект всё активнее входит в лабораторную диагностику. В апреле 2025 года была представлена CytoFM — первая в мире фундаментальная модель, обученная не на снимках тканей или естественных изображениях, а исключительно на цитологических данных. В отличие от большинства нейросетей, созданных для гистологии, эта модель «понимает» именно особенности клеточной морфологии — форму, ядра, распределение и прочие признаки, знакомые цитологам. Что сделали авторы: • Обучили модель на большом массиве цитологических изображений, включая мазки из разных источников. • Использовали современный метод самообучения (iBOT) — это позволяет достигать высоких результатов без ручной разметки каждого изображения. • Протестировали модель на задачах классификации клеток молочной железы и определения типов клеток. Результаты: В двух из трёх задач CytoFM превзошла модели, обученные на гистологических данных и даже на ImageNet. Модель точно определяет, на

Всё о том, как наука учится лечить лёгкие: астма, ХОБЛ и будущее дыхательной медицины

Яд пауков традиционно является ценным источником множества химических соединений, с помощью которых ученые могут воздействовать на клетки нервной системы. Новая статья исследователей из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и МФТИ с коллегами стала очередной в серии, описав уникальные по структуре и фармакологическим свойствам муринотоксины из яда паука Pterinochilus murinus. Новый класс пептидных токсинов открывает перспективы создания молекулярных инструментов для нейробиологии, а также лекарств для лечения болезней мозга.

Исследователи из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» изучают свойства дофаминового нейротрофического фактора мозга (CDNF) — белка, необходимого для поддержания жизнедеятельности и роста нервных клеток. Биологи хотят выяснить, как он может влиять на течение болезни Паркинсона. Эксперименты на животных и клеточных линиях подтверждают защитное действие этого белка на клетки мозга. «Начнем с объяснения термина “дофамин”. Его значение выходит далеко за рамки простой роли химического вознаграждения мозга или стимула к действиям. Дофамин влияет на множество процессов в нашем мозге, включая движение, память и внимание. Если организм испытывает дефицит дофамина, особенно при разрушении специальных клеток мозга (дофаминергических нейронов), возникают серьезные заболевания вроде болезни Паркинсона, характеризующиеся проблемами с движениями и координацией. Теперь перейдем ко второму важному слову — “нейротрофический”. Оно включает два корня: “нейро” (связанное с нервной системой) и

Веснянки (отряд Plecoptera) относятся к самым древним видам крылатых насекомых. Помимо того, что они являются ключевыми биоиндикаторами для оценки состояния пресноводных экосистем, они также имеют экологическую и эволюционную ценность. Однако на протяжении десятилетий создание надёжной филогенетической системы для веснянок оставалось сложной задачей из-за неполной летописи окаменелостей, сложной морфологической эволюции и ограниченного количества геномных образцов. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа проанализировала данные о митохондриальных геномах 97 видов веснянок, представляющих все 17 существующих семейств отряда, и применила комплексный аналитический подход, сочетающий несколько эволюционных моделей. Команда под руководством профессора Цай Чэньяна (Cai Chenyang) из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук и профессора Ду Юйчжоу (Yu-Zhou Du) из Янчжоуского университета опубликовала результаты своего исследования в

Ученые разработали препарат, который одновременно связывается с белками опухолевых клеток и с рецепторами на поверхности сосудов, питающих опухоль. В экспериментах на мышах исследуемое соединение подавило рост опухолей примерно на 70%, а также на 40% снизило количество сосудов в новообразованиях. Полученный препарат, отличающийся от аналогов двойной активностью, потенциально найдет применение в клинической онкологической практике. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Translational

Древние римляне много писали. Ежегодно обнаруживают до полутора тысяч латинских начертаний — высеченные на камне и выгравированные на монументах, в публичных пространствах и частных домах, нацарапанные на заборах... Надписи позволяют напрямую ощутить повседневную жизнь людей разных слоев обществ прошлого — от бытовых забот до политики и экономики. Это исследует дисциплина эпиграфика ?? Однако за тысячелетия буквы стерлись, предметы с надписями разрушились или были перемещены. Вдобавок римляне злоупотребляли сокращениями и аббревиатурами. Всё это затрудняет и без того сложную расшифровку и интерпретацию, которой занимаются историки и археологи. Традиционно эксперты вручную ищут параллели — надписи с похожими словами, фразами, синтаксисом. Они нужны для контекстуализации. Изнурительный процесс сравнения текстов требует невероятной эрудиции и может затягиваться на месяцы и даже годы. Алгоритмы применялись, но они ограничивались буквальными совпадениями и не считывали смысл. Пришло

С 17 января 2023 года по 19 августа 2024 года Мария Браниас Морера из Испании официально считалась самым старым человеком в мире, пока не умерла в возрасте 117 лет и 168 дней. Чтобы раскрыть секреты её необычайного долголетия, команда исследователей провела глубокое исследование её генетики, микробиома и образа жизни. Когда Морере было 116 лет, команда собрала образцы её крови, слюны и кала, чтобы проанализировать её генетику. «У неё был исключительный геном, обогащенный вариантами генов, которые связаны с увеличением продолжительности жизни у других видов, таких как собаки, черви и мухи», — говорит член команды Манель Эстеллер из Научно-исследовательского института лейкемии им. Хосепа Каррераса в Барселоне, Испания. У Мореры, у которой не было признаков деменции, также было много вариантов генов, которые поддерживают низкий уровень липидов в крови, защищая сердце и когнитивные функции, говорит Эстеллер. «В то же время у неё не было вариантов генов, связываемых с риском

На этой неделе журнал Nature публикует скандальные подробности размножения муравьев Messor ibericus, а Science делится новинками в разработке способов лечения митохондриальных заболеваний. Подробности читайте в новом дайджесте!

   Исследователи обращаются к искусственному интеллекту (ИИ), чтобы помочь в разработке антибиотиков следующего поколения для борьбы с растущей устойчивостью к противомикробным препаратам. За считанные минуты ИИ может создать тысячи химических соединений с потенциальными антибактериальными свойствами, хотя есть препятствия, которые необходимо преодолеть, прежде чем первые из этих лекарств смогут быть протестированы на людях.    На прошлой неделе Центры по контролю и профилактике заболеваний США сообщили, что в период с 2019 по 2023 год число опасных бактериальных инфекций выросло на 69%. Бактерии семейства Enterobacterales особенно трудно поддаются лечению существующими антибиотиками. Во всем мире 1,1 миллиона смертей в год связаны с устойчивостью бактерий к противомикробным препаратам.Стандартный метод поиска антибиотиков заключается в том, чтобы искать новые антибактериальные соединения в природе, говорит Сесар де ла Фуэнте, специалист по машинной биологии

Впервые ученые намерены полностью описать клетки и соединения мозга приматов, включая игрунок, макак и людей. Двадцать пять лет исследователи из более чем двадцати стран будут работать над созданием карты мозга. В конце сентября в Китае прошел международный съезд ученых, где они основали консорциум по изучению мозга приматов. Это один из самых масштабных проектов современности. Ученые планируют создать мультиомные атласы мозга, включающие все типы клеток, их генную экспрессию и связи между ними. Они также намерены исследовать мозг на разных этапах жизни — от детства до старости и при заболеваниях. Ранее ученые уже создали атласы мозга плодовых мушек и рыбок данио. В ближайшие годы они планируют составить полную схему соединений клеток и синапсов мозга мыши. Однако мозг игрунки, макаки и человека содержит гораздо больше клеток, чем мозг мыши, и это делает задачу невыполнимой для одной страны или института. Каждая страна внесет свой вклад: Китай предоставит платформу для

   В этом году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена трем ученым за открытие класса иммунных клеток, которые помогают предотвратить атаку организма на собственные ткани. Мэри Бранкоу, молекулярный биолог из Института системной биологии (США), Фред Рамсделл, научный консультант фирмы Sonoma Biotherapeutics (США) и иммунолог Шимон Сакагучи из Университета Осаки (Япония), разделят премию в размере 11 миллионов шведских крон (US$1 миллион) “за их открытия, касающиеся периферической иммунной толерантности”.    Это трио “предоставило фундаментальные знания о том, как регулируется иммунная система”, - заявила член Нобелевского комитета Мари Варен-Херлениус, ревматолог из Каролинского института в Стокгольме, на пресс-конференции, посвященной присуждению премии. Их открытия помогают объяснить, “как мы держим нашу иммунную систему под контролем, чтобы бороться со всеми мыслимыми микробами и при этом избегать аутоиммунных заболеваний”.

Между нейронами мозга есть соединения в виде коротких нанотрубок, по которым от одного нейрона к другому могут перетекать ионы, белки и целые клеточные органеллы. Когда мы слышим о межнейронных соединениях, то обычно сразу представляем себе синапс – специальный контакт между нейронными отростками, через который один нейрон передаёт другим электрохимический импульс. В передаче сигнала задействованы разные рецепторы и ионные каналы, его регулируют разные белки, влияющие на динамику нейромедиаторов, и вообще межнейронный синапс устроен сложно. Но, по-видимому, одними синапсами межнейронные связи не ограничиваются. Микрофотография нейронов, у которых отростки и телка клеток окрашены синим и красным, а дендритные нанотрубки – зелёным. (Фото: Minhyeok Chang et al., Science, 2025)

Они использовали содержащееся в почве железо. Днем бактерии захватывали фотоны, ночью — боролись с мешающими им жить соединениями.

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработали новый метод обезвреживания нефтесодержащих отходов в Арктической зоне России. Он основан на комбинированном использовании бактериальных препаратов с добавками пероксида кальция, источника кислорода при обезвреживании отходов с использованием геотубных технологий. Технология успешно прошла полевые испытания.

В следующем десятилетии ключевой космический игрок Земли планирует достигнуть Марса. Ученые, в свою очередь, рассчитывают найти там жизнь, что порождает очень сложную проблему. Марсианскую жизнь предстоит надежно отличить от земной, занесенной туда космическими аппаратами человечества. Новая работа показала, что загрязнение четвертой планеты бактериями с третьей очень сложно предотвратить — если вообще возможно.

«Программируемая гибель? А, это называется апоптоз»,— скажет просвещенный читатель. На самом деле апоптоз — лишь один из многих видов программируемой клеточной смерти. Создавая сложные структуры и поддерживая их существование, природа, как Микеланджело, постоянно отсекает лишнее; клетки должны умирать, чтобы жил организм. И подобно всем жизненно важным биологическим процессам, программируемая гибель клеток — ключ к лечению многих заболеваний. Статья написана по материалам лекции, прочитанной Животовским Б.Д. на Зимней научной школе «Современная биология и биотехнологии будущего». 39 километров кишечника Гибель клетки может быть пассивным или активным процессом. Пассивный — смерть от повреждений, которые клетка неспособна починить. Активный процесс имеет место, когда клетка выполнила свою функцию и должна уйти со сцены, уступить дорогу другим клеткам. Характерный пример — эмбриональное развитие: формирование органа в растущем организме происходит не только за счет роста

   Эти микроорганизмы способны жить в экстремальных условиях – при высокой кислотности и температуре. В отличие от известных термоацидофилов, новые штаммы метаболически уникальны – они запасают энергию исключительно за счет брожения на углеводах. На основе микробиологических экспериментов с чистыми культурами, а также детального геномного анализа группа ученых из России, Нидерландов и Австрии описала новый порядок живых существ внутри нового класса, названного Tardisphaeria. Результаты опубликованы в престижном журнале mSystems с пометкой "Editor's Pick" (рекомендация редакторов, показывающая высокий уровень вклада данной статьи в науку, её важность и значимость). Исследования поддержаны грантом РНФ.    С развитием молекулярно-биологических методов стало ясно, что культивируется лишь ничтожная часть микроорганизмов (до 3,5%). Большинство остается так называемой “микробной темной материей”, их метаболизм и роль в экосистемах оцениваются преимущественно по

Более 10 лет назад на автомобильной парковке в Лестере, на месте которой ранее была церковь Грейфраерс, ученые нашли скелет, принадлежавший королю Ричарду III. Его зубы сохранились настолько хорошо, что исследователи сумели восстановить древний микромир ротовой полости монарха — и обнаружили следы заболевания, способного разрушить челюсть.

Общее количество нейронов в головном мозге: 86,06 ± 8,12 миллиардов. На долю белого вещества приходится – 1,29 ± 0,54 миллиарда нейронов. А вот на долю серого вещества – 6,18 ± 1,72 миллиарда. При этом в мозжечке содержится 80 процентов всех нейронов головного мозга. А вот в базальных ганглиях, промежуточном мозге и стволе присутствует менее 1% всех нейронов. В тоже время мозжечок содержит 19% глиальных клеток мозга. А кора головного мозга содержит 72% всех глиальных клеток. Соотношение между глиальными клетками и нейронами в целом составляет 1/1, что учёные связывают с большим количеством мелких нейронов в мозжечке. А вот другие интересные факты из этой же статьи бразильских учёных: - Масса мозга составляет около 2% веса тела человека. - При этом головной мозг потребляет 20% от всего объема кислорода, который расходует организм человека. - Масса мозга взрослого человека колеблется от 1210 до 1800 грамм. На долю белого вещества приходится 235-355

Анализ останков человека, жившего в Мезоамерике около 1000 лет назад, раскрыл состав его кишечной микрофлоры. В ней обнаружили бактерии, которые помогали переваривать растения и насекомых, а также микроб, ранее встречавшийся только у современных людей.

Список лауреатов Нобелевской премии по химии 2025 года объявили в полдень 8 октября 2025 года. Премия вручена «за разработку металло-органических структур». Здесь имеются в виду структуры на молекулярном уровне, содержащие внутри себя значительные «пустоты», по которым могут протекать газы и другие химические соединения. Лауреатами стали Сусуму Китагава (Susumu Kitagawa, университет Киото, Ричард Робсон (Richard Robson), университет Мельбурна и Омар Яги […]

Австралийские учёные протестировали выживаемость спор бактерии Bacillus subtilis в реальных условиях космического запуска. Бактерии B. subtilis способствуют поддержанию иммунной системы, здоровья кишечника и кровообращения. Их образцы были запущены на высоту более 60 километров с помощью зондирующей ракеты и возвращены на Землю. Это первое исследование, показавшее, что микроорганизмы, важные для человеческого здоровья, способны пережить полный цикл запуска и возвращения в атмосферу. Во время полёта ракета испытывала сильные перегрузки: ускорение в 13 g на втором этапе подъёма, более шести минут микрогравитации на большой высоте и экстремальное торможение с силой до 30 g при входе в плотные слои атмосферы. Кроме того, капсула вращалась со скоростью около 220 оборотов в секунду. Ракетный отсек для полезной нагрузки. Фото: Gail Iles, RMIT University После приземления учёные исследовали споры и обнаружили, что их структура не изменилась, а бактерии сохранили способность к

Между нейронами мозга есть соединения в виде коротких нанотрубок, по которым от одного нейрона к другому могут перетекать ионы, белки и целые клеточные органеллы.

Супербактерии — микроорганизмы, не реагирущие на антибиотики. Что это значит? Болезни, которые раньше лечились за несколько дней, теперь становятся опаснее. Каждый год от таких инфекций умирают миллионы людей, и к 2050 году число жертв может вырасти до десяти млн в год. Проблема в том, что новые лекарства создаются медленно и стоят все дороже, а бактерии мутируют быстрее, чем фармацевтика успевает на них реагировать. В этой ситуации на помощь приходят бактериофаги, или фаги, — вирусы, которые естественным образом уничтожают «суперов», не затрагивая клетки человека. А еще в этом помогают технологии. Так, ИИ позволил создать совершенно новые варианты вирусов, которые могут преодолевать даже искусственно выведенную устойчивость. Сегодня предлагаю разобрать, как работает этот механизм и какие вызовы стоят перед методами, сочетающими биологию с машинным обучением. Читать

Учёные из лаборатории FinalSpark в Швейцарии создают компьютеры на основе сетей нейронов, выращенных в лаборатории из стволовых клеток человека. Эти органоиды подключают к электродам для обмена электрическими сигналами с обычными компьютерами. Это первый шаг к обучению нейронов распознавать входные данные и генерировать ответ, подобно машинному обучению. Метод включает культивирование стволовых клеток, полученных из кожи человека в клинике Японии. Клетки превращают в кластеры нейронов и поддерживающих клеток, формируя органоиды в чашке Петри. Структурам дают созреть несколько месяцев, после чего подключают электроды. Сигналы с клавиатуры передают органоидам, вызывая электрическую активность, видимую на графике, похожем на электроэнцефалограмму. Взаимодействие происходит через электрическую стимуляцию живой ткани. Фото: Niaid, FinalSpark Органоиды живут до четырёх месяцев, но разработка сталкивается с проблемой: без кровеносных сосудов они ограничены в питании. За

Длина теломер – наконечников хромосом – считается индикатором продолжительности жизни человека. Ученые из США обнаружили, что механизм наследования теломер от родителей ребенку происходит весьма удивительным способом: ДНК матери и отца не просто передают длину теломер потомству – она меняется в первые дни жизни, подстраиваясь под отцовскую.

Исследования направлены на работу с аутоиммунными заболеваниями, прежде всего с ревматоидным артритом

В воде морей и океанов растворено в 150 раз больше углекислого газа, чем в атмосфере. Это ведёт не только к изменению климата, но и к уничтожению биоразнообразия в чрезмерно подкисленной углекислотой воде мирового океана. Проблему извлечения CO₂ из морской воды решает множество учёных. Главный вопрос: как сделать это максимально дёшево? У команды исследователей из Китая есть свой ответ — модифицированные микробы. Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Учёные создали искусственный нейрон, который воспроизводит ключевые характеристики настоящих нервных клеток — от амплитуды электрических импульсов до их энергозатрат и частоты. Впервые электронное устройство «заговорило» с живыми клетками на их собственном языке. Настоящие нейроны обмениваются информацией через короткие электрические импульсы — спайки. Их амплитуда составляет около 70–130 милливольт, а энергия — от 0,3 до 100 пикоджоулей. До сих пор искусственные аналоги требовали гораздо больших напряжений и энергозатрат, из-за чего не могли полноценно взаимодействовать с биологическими системами. Иллюстрация: Gemini Авторы использовали мемристор — элемент, меняющий сопротивление в зависимости от предыдущих воздействий, — изготовленный с помощью белковых нанопроводов. Это позволило снизить порог работы устройства до ~60 мВ при токе ~1,7 нА. Новый нейрон генерирует импульсы амплитудой до 120 мВ и с энергией от

Археи — своеобразная группа микробов, многие из которых приспособлены к экстремальным условиям. Например, очень высокой солености, где они могут использовать энергию света благодаря особым участкам мембраны с кристаллической организацией. Известно два их типа: пурпурные и бордовые мембраны, причем вторые изучены намного хуже. Пробел восполнила новая работа ученых МФТИ и их коллег, установившая структуру бордовых мембран архей.

Учёные создали искусственный нейрон, который воспроизводит ключевые характеристики настоящих нервных клеток — от амплитуды электрических импульсов до их энергозатрат и частоты. Впервые электронное устройство «заговорило» с живыми клетками на их собственном языке. Настоящие нейроны обмениваются информацией через короткие электрические импульсы — спайки. Их амплитуда составляет около 70–130 милливольт, а энергия — от 0,3 до 100 пикоджоулей. До сих пор искусственные аналоги требовали гораздо больших напряжений и энергозатрат, из-за чего не могли полноценно взаимодействовать с биологическими системами. Иллюстрация: Gemini Авторы использовали мемристор — элемент, меняющий сопротивление в зависимости от предыдущих воздействий, — изготовленный с помощью белковых нанопроводов. Это позволило снизить порог работы устройства до ~60 мВ при токе ~1,7 нА. Новый нейрон генерирует импульсы амплитудой до 120 мВ и с энергией от 0,2 до 37

Если смотреть на митохондрии, то их функция – это как раз перевод той физической энергии, которую получают люди через плотные вещества, в том числе через кислород и пищу, чтобы эту энергию переводить в эфирную, наполнять жизненной силой. Поэтому в данном случае, естественно, это способствует развитию человека. Какие-либо повреждения, в том числе генетически обусловленные либо каким-либо ещё внутриклеточным процессом, вирусами и так далее, могут, конечно же, приводить к мутациям, и, например, если клетка поражена вирусом, то митохондрии уже будут производить энергию для них. Так же, как эндоплазматическая сеть, рибосомы будут производить белки не самого организма, а вируса.9 Вообще, это эволюционный механизм. Он есть не только у людей, но и, как я уже говорил, начиная фактически от бактерий. Естественно, у простейших есть свои митохондрии, не говоря уже о насекомых, рыбах, птицах - в их клетках есть подобные органеллы. Что касается растений, то там есть аналоги митохондрий, но

Вопрос поначалу звучит безумно. Мы всегда представляем вирусы микроскопическими невидимыми надоедливыми паршивцами, которые портят нам самочувствие, а в худшем случае убивают. Но на роль вершины пищевой цепочки они как будто бы не претендуют. Слишком тщедушны с высоты наших сложных многоклеточных организмов, которые они почему-то в одиночку могут уничтожить. Однако эта точка зрения оказывается не просто ограниченной, а фундаментально ошибочной, если мы посмотрим на картину в целом, отбросив антропоцентризм. На мысль о том, что мы для вирусов что-то вроде домашней скотины, наталкивает простая и элегантная логика биологии. Действительно, глобально все многообразие жизни стремится к одному — размножению, а размножение есть ничто иное, как продолжение функционирования нуклеиновых кислот, той самой ДНК и РНК. А вирус — это фактически просто упакованная в белковую оболочку генетическая информация, которая может дремать тысячелетиями в ледниках или

Инженеры из Массачусетса собрали искусственный нейрон, который спайкает, учится и отвечает на химические сигналы почти как биологический. И главное — ест столько же энергии, сколько клетки в нашем мозге. Все прошлые «нейроны» спотыкались об энергетику: требовали в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше мощности. Тут вышли на режим мозга: примерно 60 мВ на переключение и 1.7 нА тока. Это уже не игрушка на столе, а кандидат в биоэлектронные интерфейсы. Как это сделали? В центре — мемристор. Но фокус не в нём, а в белковых нанопроводах бактерии Geobacter sulfurreducens. Эти проводники резко снижают порог переключения, поэтому устройство спайкает «по-мозговому». Поведение воспроизведено полностью: заряд до порога, острый спайк, возврат в покой, рефрактерный период. К нейрону подвезли сенсоры ионов натрия и нейромедиаторов вроде дофамина. Он меняет режим так же, как настоящая клетка при нейромодуляции. Это ключ к «общему языку» с тканями. Самое невероятное: Искусственный нейрон

   Исследование, результаты которого были опубликованы 24 сентября в журнале Nature, показало, почему это происходит: митохондрии выбрасывают «испорченную» ДНК. Ученые обнаружили, что в клетках стареющих мышей с воспалением почек нити митохондриальной ДНК (мтДНК) содержали избыток определенных типов нуклеотидов - молекулярных строительных блоков, - которые могут нанести вред ДНК. Этот избыток побудил митохондрии выбросить аномальные фрагменты генетического кода в цитозоль - жидкость, заполняющую клетку, где свободно блуждающая мтДНК запустила ключевые воспалительные механизмы, ассоциированные со старением.    По мнению Тимоти Шатта, медицинского генетика из Университета Калгари (Канада), специализирующегося на изучении митохондрий, это исследование очень интересно, поскольку помогает объяснить, почему и как митохондрии выбрасывают свою ДНК. Это открытие может помочь исследователям лучше понять вклад митохондрий в развитие хронического воспаления, которое возникает у людей с

Специалисты из Университета Макмастера и Массачусетского технологического института (MIT) совместно открыли антибиотик enterololin, направленный на узкую группу бактерий Enterobacteriaceae, включая патогенный штамм E. coli. Этот узкоспектровый антибиотик отличается от привычных «широкого спектра», которые уничтожают всю бактериальную флору и вызывают дисбаланс, усугубляющий симптомы у больных ВЗК, таких как болезнь Крона. Главной инновацией стало применение нового ИИ-алгоритма DiffDock, способного в рекордные сроки — всего за 100 секунд — предсказать, что enterololin взаимодействует с белковым комплексом LolCDE. Этот комплекс необходим бактериям для доставки липопротеинов и стабилизации клеточной мембраны. Блокировка LolCDE приводит к нарушению мембранной целостности и гибели патогена. Иллюстрация: Sora Экспериментальные подтверждения, включая тесты на резистентность мутантов E. coli, РНК-секвенирование и генную селекцию с использованием CRISPR,

Микробиологи сделали йогурт с муравьями

Наука долго шла к созданию устройств, которые не просто имитируют работу нейронов, а действительно работают так же эффективно, как и клетки мозга. Главная трудность заключалась в том, что большинство искусственных моделей требовали слишком больших энергозатрат и выдавали сигналы, намного превышающие естественные биологические амплитуды. Теперь исследователи смогли преодолеть этот барьер: в журнале Nature Communications представили искусственные нейроны, параметры которых полностью совпадают с биологическими. Новый подход основан на использовании мемристоров — особых элементов, способных имитировать динамику ионов в клеточных каналах. В отличие от прежних прототипов, эти устройства работают при сверхнизких напряжениях — порядка сотен милливольт, то есть на том же уровне, что и живые нейроны. Более того, энергия одного импульса укладывается в диапазон биологических значений — от десятых до десятков пикоДжоулей. Это значит, что искусственный нейрон не только внешне похож на живой,

Исследователи биологического факультета МГУ, используя методы биохимического и протеомного анализа, продемонстрировали, что в митохондриях пекарских дрожжей одновременно присутствуют рибосомы разного белкового состава. Это опровергает устоявшееся в научном сообществе еще десятилетие назад мнение, что в одной биологической системе всегда функционируют рибосомы, содержащие один и тот же набор белков. Результаты работы, выполненной в рамках проекта Российского научного фонда, опубликованы в журнале «Биохимия». Рибосомы – это сложные молекулярные машины, осуществляющие биосинтез всех клеточных белков. Общий принцип структуры рибосом одинаков для всех живых организмов: они состоят из длинных рибосомных РНК и нескольких десятков различных белков, формирующих связи как с РНК, так и друг с другом. Белковый состав рибосом зависит от вида живого существа, однако в течение вот уже многих лет непреложным считается тот факт, что у какого-либо конкретного организма все рибосомы обладают

Ученые обнаружили, что препараты рисперидон и нооклерин, применяемые для лечения расстройства аутистического спектра, удлиняют теломеры — концевые участки хромосом, которые укорачиваются по мере старения. Эксперименты на крысах также показали, что эти препараты уменьшают тревожность, которая обычно повышена при аутизме. Полученные данные указывают на то, что длину теломер можно использовать в качестве новых биомаркеров для оценки эффективности и безопасности препаратов, применяемых в терапии расстройства аутистического спектра. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Molecular Neuroscience и «Казанском медицинском журнале». Расстройство аутистического спектра — это состояние, при котором у человека наблюдаются проблемы с социальным взаимодействием, нарушения речи, а также ограниченные и повторяющиеся модели поведения. Точные причины этого расстройства до сих пор не ясны, однако некоторые исследования связывают

Белок, печально известный своей ролью в формировании болезни Альцгеймера, может стать ключом к «перезагрузке» стареющего иммунитета. Ученые из Онкоцентра Холлингса Медуниверситета Южной Каролины показали: побочный продукт бета-амилоида омолаживает иммунные Т‑клетки, усиливает их противоопухолевую активность и заметно сокращает риск рака.

Работы в дата-центре, предназначенным для обслуживания радиообсерватории Square Kilometre Array (SKA) на западе Австралии, практически завершены. В числе прочего установлены две клетки Фарадея, блокирующие радиоволны — это делается, чтобы ЦОД не повлияли на работу сверхчувствительных антенн гигантского радиотелескопа, сообщает The Register. SKA представляет собой международный проект, предусматривающий строительство 131 072 антенн. Это крупнейший радиоинтерферометр в мире, потенциально позволяющий совершенно по-новому взглянуть на Вселенную. Работы начались в 2022 году. По имеющимся данным, уже установлено 12 100 антенн, работы по прокладке силовых кабелей и оптоволокна тоже в основном завершены.

Ученые синтезировали новый класс органических молекул для борьбы с ортопоксвирусами, к которым относятся вирусы натуральной и коровьей оспы. В лабораторных тестах одно из соединений продемонстрировало противовирусную активность, в 2000 раз превышающую эффективность используемого в клинической практике противовирусного препарата цидофовира. Полученные молекулы могут лечь в основу лекарств для борьбы с оспой и другими инфекциями, вызываемыми вирусами этого семейства, например, оспой обезьян. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в European Journal of Medicinal Chemistry.

Врачи отметили, что окончательно оценить эффект трансплантации смогут лишь через год, а семья надеется на лучшее.