Бактерии, Вирусы, Нанороботы, Клетки

Исследователи из Японии обнаружили, что живые клетки рассеивают тепло намного медленнее, чем предсказывают законы классической физики. Нагретая область внутри клетки сохраняет повышенную температуру значительно дольше, чем эквивалентный объем в искусственной липосоме или в чистой воде. Этот феномен, названный «нераспространяющейся теплотой», заставляет пересмотреть роль тепла в биологии: возможно, оно не просто побочный продукт метаболизма, а активный сигнал, управляющий клеточными процессами.

Как голубям удается пролетать сотни километров и все же находить дорогу домой? Ответ на этот вопрос может скрываться не в мозге или глазах птиц, а в их печени. Авторы нового исследования пришли к выводу, что иммунные клетки в печени голубей могут чувствовать магнитное поле Земли, обеспечивая птицам внутренний компас.

1 июня на нашем портале будет опубликован новый выпуск подкаста «В мире науки». Его гостьей станет кандидат биологических наук Галина Клинк. В этом эпизоде мы подробно поговорим о происхождении и эволюции вирусов, рассмотрим главные гипотезы их появления на Земле и обсудим, как они встроились в человеческий геном. Мы порассуждаем о том, почему вирусы нельзя считать исключительно паразитами, как они помогают перемещать генетическую информацию и в чем заключается метод летального мутагенеза, уничтожающий вирус через лавину мутаций. Мы также затронем тему взаимодействия бактерий с бактериофагами (вирусами, способными заражать и убивать бактерий) и обсудим, как эти микроорганизмы помогают людям. Смотрите подкаст 1 июня с 13:00. Справка: Галина Викторовна Клинк — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник международной лаборатории статистической и вычислительной геномики Института искусственного интеллекта и цифровых наук НИУ ВШЭ.

Сахарный диабет представляет собой хроническое метаболическое заболевание, характеризующееся повышенным уровнем глюкозы в крови. В последние годы исследователи обнаружили удивительную взаимосвязь между сахарным диабетом, нервной системой и микробиотой кишечника. Эта триада формирует сложную систему взаимодействий, понимание которой открывает новые горизонты в лечении и профилактике диабета Ось "кишечник-мозг" при сахарном диабете Кишечник и мозг связаны двунаправленной коммуникационной системой, включающей нервные, гормональные и иммунные пути. При сахарном диабете эта связь нарушается на нескольких уровнях. Блуждающий нерв, являющийся основным нервным путем между кишечником и мозгом, передает сигналы о состоянии метаболизма и воспаления. Микробиота кишечника производит различные метаболиты, включая короткоцепочечные жирные кислоты, которые могут влиять на функцию нервной системы и регуляцию уровня глюкозы. Роль микробиоты в развитии диабета Исследования

Учёные СПбПУ создали нейросетевую модель NEuRT для анализа активности нейронов. Она поможет оценить эффективность новых препаратов от нейродегенеративных заболеваний и прогнозировать причины болезни Альцгеймера. «С помощью нейросети мы наблюдаем, как нейроны "разговаривают" друг с другом», — пояснила заведующая лабораторией Екатерина Пчицкая. Сигналы нейронов и текст устроены похоже: в обоих случаях важны последовательность и контекст. Модель обучалась по принципу «угадай пропущенное слово», но вместо слов восстанавливала скрытые фрагменты нейронных записей. Нейросеть способна отличить здоровый мозг от поражённого болезнью Альцгеймера. В экспериментах на мышах точность метода достигла 98%. Модель не только ставит диагноз, но и показывает «поломку» в работе нейронной сети. Обучение проходило на 270 ГБ записей нейронов зрительной коры мышей. После этого модель успешно применили к гиппокампу. Активность мозга мышей записывали с помощью флуоресцентной микроскопии с белком

Рак — это математическая ошибка. Клетки в организме постоянно делятся. При каждом делении ДНК копируется, и иногда возникает «опечатка» — мутация. Чем больше у вас клеток и чем дольше вы живёте, тем выше математический шанс, что одна из опечаток окажется фатальной и запустит бесконечное деление. То есть рак. А теперь посмотрим на синего кита. Это туша весом 150 тонн. Клеток в нём в тысячи раз больше, чем в человеке, и живут они по 80-100 лет. По законам биологии и теории вероятностей, каждый синий кит должен умирать от множественного рака ещё до того, как достигнет полового созревания. Он должен быть одним гигантским ходячим метастазом. Но киты почти не болеют раком. Это называется «Парадокс Пето», и он десятилетиями выносил мозг биологам. Разгадку нашли только в XXI веке, когда смогли расшифровать геном слонов (у них та же суперспособность) и китообразных. Ответ оказался не в магии, а в жёстком генетическом резервировании. В нашем теле есть ген TP53. Это главный

Почему вирусы меняются, можно ли предвидеть появление новых опасных вариантов и чему нас научила пандемия ковида

Ученые  https://today.ucsd.edu/story/experimental-gene-therapy-shields-brain-from-toxic-protein-damage экспериментальную генную терапию, которая помогла защитить нейроны от повреждений, вызванных токсичным белком TDP-43. Накопление этого белка считается одной из главных причин лобно-височной деменции и часто встречается при болезни Альцгеймера и боковом амиотрофическом склерозе. В доклинических экспериментах лечение сохраняло память, защищало структуру нейронов и снижало уровень белка в ткани мозга.

Клинические данные показали устранение и инактивацию cccDNA – резервуара вируса гепатита B – у пациентов. Результаты стали первым доказательством, что технология редактирования генома способна воздействовать непосредственно на причину хронической инфекции. Это открывает перспективы для полной победы над гепатитом.

Древние человеческие останки хранят не только следы прошлого, но и целые сообщества микроорганизмов. Международная команда исследователей обнаружила, что состав этих бактерий тесно связан со степенью сохранности костей, пролежавших под землей сотни лет. Авторы научной работы смогли приблизиться к ответу на вопрос, почему одни скелеты со временем почти полностью разрушаются, тогда как другие сохраняются значительно лучше.

Трансплантаты из донорских клеток частично восстановили миокард при сердечной недостаточности

Прогрессирующую мультифокальную лейкоэнцефалопатию вылечили донорскими клетками

Белки кишечной палочки остаются рабочими, будучи полностью лишены аминокислоты изолейцина.

На странице finalspark.com/live висят четыре снимка. На каждом — чип, к которому подключено четыре круглых комочке человеческой нервной ткани: каждый около полумиллиметра в диаметре, по десять тысяч нейронов внутри. Комочки лежат на электродах в круглосуточном инкубаторе в швейцарском Веве, и любой исследователь, подключенный к платформе, может через Python-API послать в эти электроды сигнал и прочитать отклик. Делает все это компания FinalSpark, и на главной странице ее сайта написано: «Биокомпьютинг — следующий эволюционный скачок ИИ» и «В миллион раз меньше энергии». За маркетинговыми формулировками стоит публикация в рецензируемом журнале, около пяти лет инженерной работы, открытая база данных на тридцать с лишним терабайт нейронных записей и несколько университетов, которые ведут на платформе свои эксперименты. Внутри проекта одновременно идет реальная работа и звучат громкие обещания, а отделить одно от другого — самая интересная часть этой истории. Читать

Врач-онколог Антон Ильин: заражением вирусом папилломы человека (ВПЧ) может стать причиной рака. Онколог Ильин предупредил в интервью: вызывающий рак ВПЧ является очень распространенным вирусом: «До 80 процентов взрослого населения инфицированы ВПЧ». Медик рассказал, какие виды рака могут развиваться в связи с заражением этим вирусом. Рак шейки матки. Рак наружных половых органов. Вагинальный рак. Рак анального […]

Зачем клеткам нужна подвижность, как она меняется при раке и почему пластичность опухоли делает ее особенно опасной

На концах хромосом есть защитные капсулы - теломеры. Это как пластиковые наконечники на шнурках, только они защищают от распада нити ДНК. С каждым делением клетки они укорачиваются. Когда резерв исчерпан, клетка погибает. Это и есть наше внутреннее старение. Но открытие нобелевского лауреата Элизабет Блэкберн перевернуло всё: оказалось, что длина жизни клетки зависит не только от времени, но и от того, ЧТО мы чувствуем. Вот 5 фактов, которые заставят вас полюбить состояние покоя: 1) В нашем теле есть фермент теломераза, он достраивает укорачивающиеся концы ДНК. Раньше думали, что он работает только в эмбрионах. Оказалось - нет. Когда мы в хроническом напряжении, его активность падает. Мы стареем не годами, а стрессом. 2) Исследование UCLA: у матерей, ухаживающих за тяжелобольными детьми, теломеры были укорочены на десятилетие. Не болезнь ребенка, а именно постоянное напряжение «съело» годы их жизни на клеточном уровне. Тревога оставляет след в ДНК. 3) Но есть

Бактериальную инфекцию у младенцев не смогли предсказать по высокой температуре

Ученые обнаружили, что работа митохондрий напрямую влияет на способность иммунной системы бороться с раком и вирусами. Результаты открывают новые возможности для разработки вакцин и усиления иммунотерапии.

19 марта 2018 года в журнале Molecules вышла статья исследователей из МГУ, в которой они описывают новый механизм терапевтического действия стволовых клеток при инсульте. Ученые показали, что мезенхимальные стромальные клетки (МСК) могут передавать поврежденным клеткам мозга свои митохондрии – энергетические станции клетки, которые повреждаются в нервных клетках. Замена поврежденных митохондрий в нейронах и астроцитах на здоровые позволяет им вернуться к нормальной работе. У животных, которые прошли подобную терапию, гораздо лучше восстанавливались функции мозга после инсульта. Кроме того, ученые открыли белок, усиливающий этот эффект – Miro1. Ученые вводили в мозг крысам, перенесшим инсульт, стволовые клетки, в которых митохондрии были помечены флуоресцентным белком GFP. В результате в клетках мозга таких животных позднее можно было обнаружить митохондрии, окрашенные зеленым, которые были получены от стволовых клеток. Параллельно эти результаты были подтверждены и в

TAdviser - портал выбора технологий и поставщиков

Сотрудники Иркутского института химии Сибирского отделения РАН синтезировали вещество, защищающее от вируса гриппа, в том числе H1N1, более известного как свиной грипп. Как сообщает пресс-центр ИНЦ СО РАН со ссылкой на старшего научного сотрудника группы фармацевтической разработки института кандидат фармацевтических наук Яна Антоновна Костыро, разработка вещества началась в 2013 году. В конце 2017 года ИрИХ СО РАН получил патент Федеральной службы по интеллектуальной собственности на способ получения средства, обладающего противовирусной активностью. «Работая над модификацией углеводов, извлеченных из растительного сырья и синтезированных микроорганизмами, мы получили модифицированный олигосахарид, обладающий выраженной противовирусной активностью,» - рассказала Яна Антоновна. Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) исследовали эту активность на культуре клеток и на мышах. По результатам

Поглощение клеток меланомы макрофагами впервые сняли на видео

Отрывок из книги Николаса Хамфри “Sentience: The Invention of Consciousness” (2023, "Разум: изобретение сознания"). Николас Кейнс Хамфри (родился 27 марта 1943 года) — британский нейробиолог, этолог и нейропсихолог , чьи работы посвящены эволюции сознания и социальному интеллекту. Хамфри считает, что теплокровность (эндотермия) сыграла ключевую роль в эволюции сознания у птиц и млекопитающих, сделав возможным более активный и автономный образ жизни, а также оптимизировав работу нейронов. МНЕНИЕ Николаса Хамфри (основанное на результатах научных исследований) конечно же заслуживает внимания и обсуждения. Читайте отрывок из его книги: Температура и нейроны: как теплокровность повлияла на развитие сознания Птицы и млекопитающие имеют общую физиологическую особенность, которая отличает их от всех остальных животных. Это теплокровность. То есть они поддерживают постоянную температуру тела выше, чем окружающая среда, обычно 37 градусов Цельсия (98,6 градуса

По словам ректора СамГМУ, члена-корреспондента РАН Александра Колсанова, продукт работает там, где традиционная медицина уже бессильна

В последние годы офтальмологи столкнулись со странным заболеванием — воспалением радужки глаза с повышением внутриглазного давления. Китайские ученые с помощью целого комплекса методов — от опроса пациентов до ПЦР и электронной микроскопии — показали, что виноват вирус, поражающий рыб и ракообразных. Такой переход вируса от животных к человеку — очередной тревожный эпизод, указывающий на нашу незащищенность от новых пандемий.

Ученые выяснили, что клещи, обитающие в Северо-Западном федеральном округе, переносят не только вирус клещевого энцефалита, но и недавно открытые в Китае и Японии вирусы Бейджи и Мукава, а также вариацию вируса «Лесное». Все эти вирусы вызывают лихорадку, при этом вирус Мукава особенно опасен, потому что поражает печень инфицированного человека. Обнаружение этих вирусов в России поможет расшифровать структуру лихорадок неясного происхождения, возникающих после присасывания клещей. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific

Исследование, проведенное учеными из Национального центра сердечно-сосудистых исследований (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, CNIC), выявило митохондриальную «контрольную точку», которая позволяет дендритным клеткам эффективно активировать Т-лимфоциты для борьбы с вирусами и опухолями. Дендритные клетки — это иммунные клетки, которые обнаруживают угрозы и активируют защитные механизмы организма, выступая в роли «стражей», которые указывают Т-лимфоцитам, на что нужно воздействовать. Исследование, опубликованное в журнале Science Immunology, показало, что восстановление внутреннего химического баланса, нарушенного из-за неправильной работы митохондрий в дендритных клетках, возвращает иммунным клеткам способность защищать организм от инфекций. Полученные результаты могут открыть возможности для улучшения иммунотерапии рака. Способность дендритных клеток активировать Т-лимфоциты зависит от неожиданного механизма: правильного функционирования

Исследователи из Университета Осаки Метрополитен разработали метод, использующий свет для быстрого накопления тысяч бактерий в одной точке, […] Читать далее Исследователи разработали световую технологию для быстрого сбора тысяч бактерий в одну точку в интернет-журнале Лазерный мир.

Ученые обнаружили, что истощение Т-клеток, мешающее иммунной системе эффективно бороться с опухолями, связано с активностью одного белка. В доклинических экспериментах блокировка этого механизма усилила эффективность противораковой терапии. Открытие может привести к созданию новых подходов для лечения рака и хронических заболеваний.

Из свежего выпуска дайджеста вы узнаете, как благодаря мухам ученые стали ближе к пониманию контроля аппетита у людей. Новые назальные вакцины от вирусов успешно прошли испытания на мышах. Исследования генетиков приблизили нас к пониманию возникновения и контроля аутоиммунных заболеваний. Новейшие исследования микроглии головного мозга подтвердили влияние данных клеток на половое поведение и выработку половых гормонов. А ботаники, вероятно, обнаружили белок, который способен спасать растения от экстремально жаркого климата, особенно в условиях надвигающегося глобального

ИИ способен создавать вирусы, токсины и другое биологическое оружие. Насколько серьезно следует относиться к этой угрозе? (часть 2ая). Результаты оказались неоднозначными. Инструменты скрининга ДНК выявили некоторые, но далеко не все синтетические гомологи, при этом около четверти лучших конструкций — тех, которые, по прогнозам, наиболее близко напоминали реальную угрозу — ускользнули от обнаружения. После того как три из четырех компаний внесли обновления для исправления своего программного обеспечения, было пропущено только около 3% конструкций с наивысшей опасностью. Затем в мартовском препринте Хорвица, Виттмана и их коллег было обнаружено, что разделение синтетических гомологов на фрагменты длиной всего 25 нуклеотидов может затруднить их обнаружение даже обновленным программным обеспечением для скрининга. Однако, по мнению исследователей, сборка таких коротких фрагментов в ген была бы чрезвычайно сложной, и программное обеспечение хорошо справлялось с более крупными

Международная группа ученых опубликовала в журнале Cell Stem Cell исследование, которое разрушает миф о том, что нейрогенез в гиппокампе происходит только в детстве. Оказывается, незрелые нейроны составляют около 12% клеток зубчатой извилины гиппокампа независимо от возраста и наличия болезни Альцгеймера. Почему одни люди с тяжелой болезнью Альцгеймера сохраняют ясный ум и память, а другие нет? Секрет - в особой когнитивной резистентности. У таких пациентов незрелые нейроны активируют гены выживания (CLU и PSAP), усиливают антиоксидантную защиту и снижают маркеры старения (CDKN2A). По сути, эти молодые клетки работают как система поддержки, помогая старому гиппокампу справляться с повреждениями и предотвращая развитие деменции. Авторы работы предполагают, что стимуляция эндогенной пластичности мозга (например, через усиление работы генов CLU или PSAP) может стать новой мишенью для терапии болезни Альцгеймера. Это открытие объясняет феномен "здорового" старения и дает

С возрастом зубы становятся все более хрупкими и уязвимыми для кариеса, который в конечном итоге может привести к их потере. Зубы обладают способностью к регенерации, которая обеспечивается стволовыми клетками пульпы зуба (СКПЗ), пополняющими пульпу зуба, в том числе клетками, вырабатывающими дентин, — одонтобластами. В стареющих зубах СКПЗ перестают работать, делятся реже и вырабатывают меньше одонтобластов. Этот процесс называется старением — биологическим процессом постепенного ухудшения состояния организма. Считается, что старение прогениторных клеток десны является причиной ухудшения состояния зубов с возрастом. Исследовательская группа под руководством Фаньюаня Юя из Сычуаньского университета в Китае обнаружила один из механизмов старения дентальных стволовых клеток и определила потенциальную стратегию борьбы с ним. В опубликованной в журнале Stem Cell Reports работе исследователи сначала сравнили регенеративную способность молодых и старых коренных зубов

С возрастом функция митохондрий – электростанций клеток – постепенно снижается, однако механизмы этих процессов изучены слабо. Теперь ученые обнаружили один из ключевых механизмов. Оказалось, что с возрастом в клетках снижается выработка важного липида мембран, который поддерживает стабильность и гибкость митохондрий. Доклинические эксперименты показали, что этот процесс обратим и можно восстановить структуру митохондрий.

Белок мышечной работы защитил нейроны при рассеянном склерозе

Долгое время считалось чуть ли не священной привилегией человека — обладать сознанием. Ну, максимум, что позволяли ученые «братьям нашим меньшим» — это жалкие зачатки осознанности. А растения, грибки, микробы и уж тем более бездушные машины — это просто биомасса или набор шестеренок, внутри которых царит пустота, полное отсутствие внутреннего мира. Новый вызов науке Однако свежий обзор в журнале Frontiers in Psychology буквально взрывает эту привычную картину мира. Автор, философ Джефф Себо из Нью-Йоркского университета, предлагает нам кардинально переосмыслить природу сознания. Он задает дерзкий вопрос: как понять, есть ли у кого-то «душа», если мы не можем залезть к нему в голову? И идет гораздо дальше споров о собачках и дельфинах. Он всерьез анализирует шансы на наличие субъективного опыта у деревьев, плесени, кишечной палочки, умных алгоритмов и даже у самой материи! Почему это важно не только философам По словам Себо, этот вопрос — не просто игра ума. От

В Германии придумали способ крутить живые клетки в трёх измерениях без игл, пинцетов и прочей грубой механики. […] Читать далее Германия научилась вращать живые клетки лазером без касания в интернет-журнале Лазерный мир.

Число случаев бактериальных половых инфекций в Евросоюзе достигло рекорда за 10 лет

С возрастом снижается активность стволовых клеток зубной пульпы: уменьшается частота их деления и способность дифференцироваться в одонтобласты.

Употребление сои в раннем возрасте способствует росту двух видов полезных бактерий в тонком кишечнике. Ученые из Японии выяснили, что такая диета приводит к активации особых иммунных клеток и укрепляет защиту от сальмонеллы.

Социальные связи повлияли на кишечную микробиоту бонобо сильнее рациона

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Сотрудники Научно-образовательного исследовательского центра «Фарма-премиум» Института фармации имени А.П. Нелюбина (Первый МГМУ) разработали цифровую платформу, которая полностью имитирует лабораторную работу с клеточными культурами. Тренажер 3D-лаборатория «Культивирование клеточных культур» предназначен для студентов профильных вузов и колледжей, а также для школьников, интересующихся биологией и медициной. Платформа позволяет в формате трехмерной графики осваивать основы культивирования адгезионных клеточных линий […] Полная версия статьи: В Сеченовском Университете разработали виртуальную лабораторию для культивирования

В Краевой клинической больнице №2 Владивостока врачи провели первую на Дальнем Востоке успешную трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток пациентке с множественной миеломой. Об этом сообщает пресс-служба минздрава региона.

Врачи Приморья впервые на Дальнем Востоке успешно провели трансплантацию стволовых клеток пациентке с множественной миеломой. Читать далее

Раньше для этого приходилось ехать в Москву или Санкт-Петербург

Ученым удалось восстановить стареющие мышцы путем воздействия на стволовые клетки. Это привело к резкому усилению моторной функции в доклинических моделях. Открытие может привести к новым стратегиям лечения потери мышечной массы после травм или по причине врожденных и возрастных заболеваний.

Экспресс-тест на патогены не повлиял на частоту назначения антибиотиков при ОРЗ

Биоинформатики и микробиологи Санкт-Петербургского университета и ВНИИСХМ открыли и описали новый вид бактерий Psychrobacillus syltrankelensis из почвы высокогорного Северного Кавказа, у озера Сылтран-Кель в Кабардино-Балкарии. Также из почв Алтая выделен и описан новый вид Bacillus altaicus. В геномах обоих микроорганизмов найдены гены для синтеза хозяйственно ценных соединений.

В 20 веке загадочная болезнь поразила больше миллиона человек и исчезла так же внезапно, как появилась. Люди годами оставались в сознании, но не могли двигаться. Что это было — след испанки, неизвестный вирус или ошибка иммунитета?

В 1962 году обычный смех закрыл 14 школ и охватил сотни людей. Врачи искали инфекцию, яд и другие причины, но ничего не находили. Что же произошло в Танзании?

В ходе эксперимента на мышах с выработкой условного рефлекса моргания исследователи обнаружили, что эти уникальные нейроны кодируют и хранят статистическую информацию об ожидаемой продолжительности интервалов между сигналом и стимулом. Когда активность клеток Пуркинье подавляли, предвосхищающие движения (моргание в ожидании воздушной струи) полностью исчезали, что доказывает их непосредственное участие в формировании предсказаний. Кроме того, в условиях высокой неопределенности мозг генерировал внутренний компенсаторный сигнал, чтобы предсказать самый ранний возможный срок наступления события. Особый интерес представляет обнаруженный исследователями механизм внутренней компенсации, который мозг запускает в условиях максимальной неопределенности. Когда распределение вероятностей временных интревалов становилось слишком размытым и предсказать момент появления стимула было практически невозможно, клетки Пуркинье генерировали особый внутренний сигнал, соответствующий самому раннему

Ученые впервые научились «считывать» состояние клетки по ее сахарной оболочке. Новый подход позволяет отличать раковые ткани от здоровых, активированные иммунные клетки от неактивных и другие свойства без анализа внутреннего содержимого клетки. Открытие предлагает удивительные диагностические возможности.

В стенке кишечника спрятано около 500 миллионов нейронов. Это полноценная нервная система, которая способна управлять пищеварением автономно, даже если связь с мозгом будет полностью прервана. Мы привыкли думать, что мозг отдает команды телу, но в случае с пищеварением всё ровно наоборот: около 90% волокон блуждающего нерва передают сигналы от живота к голове, а не в обратном направлении. Однако главная причина, по которой ваш кишечник диктует состояние сознания, кроется не только в количестве нейронов. Огромную роль играет микробиота — миллиарды бактерий, живущих внутри. Они выступают в роли биохимических фабрик, синтезируя ГАМК, дофамин и норадреналин. Важно понимать: эти вещества не просто плавают в просвете кишки, они вступают в прямой контакт с рецепторами энтеральной нервной системы. Бактерии буквально «взламывают» нейронную сеть, заставляя кишечник отправлять в мозг сигналы, которые меняют ваш уровень тревожности или мотивации. Ситуация усложняется фильтром, о котором

Почему иммунитет матери усиливает защиту кишечника, каким образом «спящие» рибосомы мгновенно просыпаются при появлении глюкозы и что общего у навигации пчел и миниатюрных дронов? В новом выпуске воскресного дайджеста мы собрали интересные и прорывные исследования, опубликованные в ведущих научных журналах Science и Nature, — от молекулярных «тумблеров», управляющих геометрией сердца, до инженерных цитокинов, которые перепрограммируют иммунитет без вмешательства в геном. Самые свежие новости из области нейробиологии, иммунологии, молекулярной биологии уже ждут читателей в традиционном дайджесте

Исследователи https://bioengineer.org/penn-scientists-develop-ai-tool-to-accelerate-antibiotic-discovery/ платформу искусственного интеллекта ApexGO, которая ускоряет разработку новых антибиотиков на основе антимикробных пептидов. Лабораторные испытания показали, что 85% созданных системой пептидов подавили рост бактерий. В экспериментах на мышах два пептида, созданных ИИ, продемонстрировали результат на уровне антибиотика «последнего резерва». ApexGO должна помочь бороться с растущей устойчивостью к лекарствам.

Вот пошаговый механизм, как стресс мешает тиреогормонам работать на клеточном уровне: 1. Конкуренция за «входную дверь» (транспорт) Кортизол и тиреоидные гормоны (особенно Т3) не вплывают в клетку свободно. Им нужны белки-переносчики. Ключевой из них — MCT8 (монокарбоксилатный транспортер 8). Что делает кортизол: Хронический стресс снижает экспрессию гена, отвечающего за производство MCT8. Результат: Даже если Т3 плавает вокруг клетки в высокой концентрации, он не может пройти через мембрану. Клетка голодает по тиреоидному гормону. 2. Блокировка активации (T4 -> T3) Основной гормон щитовидной железы — это неактивный T4 (тироксин). Внутри клеток он должен превратиться в активный Т3 с помощью ферментов дейодиназ (тип 1 и тип 2). Что делает кортизол: Он подавляет активность дейодиназы типа 1 и 2 (D1, D2). Одновременно он активирует дейодиназу типа 3 (D3), которая переводит T4 и T3 в неактивные реверсивный rT3 и T2. Результат: Высокий

Специалисты Microsoft обнаружили вредоносный код в одной из библиотек для Mistral AI с необычным поведением: вирус отказывался запускаться, если в системе был установлен русский язык или использовались региональные настройки стран СНГ. Подобные проверки уже давно встречаются у авторов вредоносного ПО. Таким образом злоумышленники стараются избегать заражения пользователей из России и соседних стран, чтобы не привлекать внимание местных правоохранительных органов. Самая странная часть кода связана с Израилем и Ираном. При обнаружении одной из этих локализаций вирус запускал своеобразную «цифровую русскую рулетку»: с вероятностью 1 к 6 выполнялась команда `rm -rf /`, полностью удаляющая данные на устройстве. Фактически вредоносная программа могла уничтожить систему случайным образом, независимо от того, кто именно оказался заражён. Вероятно, хакеры базировались в Дубайске, и были не слишком довольны конфликтом.

В голливудском блокбастере «Загадочная история Бенджамина Баттона», действие которого происходит в Америке XX века, мы видим, как Бенджамин Баттон появляется на свет с телом 80-летнего мужчины, но затем молодеет. Символизм здесь очевиден: пережив радости молодости, он всё равно возвращается в младенчество — это тонкий намёк на тщетность попыток бросить вызов природе. И всё же, по мнению Юрия Дейгина, соучредителя компании YouthBio Therapeutics из Сиэтла, Голливуд ошибается в одном простом вопросе: нельзя сделать так, чтобы 80-летний человек внезапно стал 20-летним. Обращение старения вспять — это не радикальная перезагрузка всего организма. «В первую очередь это будет означать восстановление более молодой функциональности отдельных клеток, тканей и органов», — говорит он. И в этом заключается цель Дейгина: перепрограммировать клетки, чтобы они вернулись к более молодому состоянию, не теряя при этом того, что делает их теми, кто они есть. Он представляет себе не внезапное

Ученые представили результаты пилотного клинического исследования нового препарата для лечения резистентных солидных опухолей. Лечение оказалось особенно эффективным при агрессивном метастатическом раке почек: у части пациентов опухоли заметно уменьшились, а в одном случае полностью удалось победить рак.

Ученые БФУ имени Иммануила Канта с коллегами из СПбГУ и ИФР имени К.А. Тимирязева РАН описали ключевые условия для проведения успешного биохимического анализа методом газовой хроматографии, сопряженной с масс-спектрометрией. Этот подход широко используется для определения химического состава растений. Поэтому собранная авторами в обзоре информация поможет усовершенствовать этот метод и лучше понять, какие вещества синтезируют клетки растений в разных условиях. Результаты исследования опубликованы в журнале Plants.

Американская биотехнологическая компания Fate Therapeutics  https://ir.fatetherapeutics.com/news-releases/news-release-details/fate-therapeutics-showcases-ft819-clinical-activity-sle-without новые результаты клинических исследований экспериментальной терапии FT819 для лечения системной красной волчанки. Главное отличие подхода в том, что пациентам вводят уже готовые T-клетки, созданные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, а перед лечением не требуется агрессивная химиотерапия для подготовки организма.

Американские ученые нашли способ вернуть молодость стволовым клеткам крови, что может стать прорывом в борьбе со старением и регенеративной медицине. Согласно результатам исследования специалистов Школы медицины Айкан медицинского комплекса Маунт-Синай, ключом к восстановлению функций клеток стало исправление дефектов в лизосомах. Об этом 12 мая сообщил журнал Science Daily.

Эпидемия ожирения вышла на плато в богатых странах и ускорилась в небогатых

Усеянная миллионами белков, она действует как «мозг» клетки: белки-рецепторы улавливают химические сигналы извне (гормоны, нейромедиаторы) и запускают каскады реакций внутри, позволяя клетке адаптироваться к изменениям среды. Другие белки формируют ионные каналы и насосы, создавая электрический заряд, необходимый для работы нейронов и сокращения мышц. При делении клетки мембрана пластично перестраивается, чтобы образовать две новые, а в случае разрыва она способна мгновенно «заращивать» повреждения благодаря текучести липидов и слиянию внутренних пузырьков, действуя как система самовосстановления. Более того, углеводная «шуба» на её поверхности служит системой клеточного распознавания и защиты, отличая «своих» от «чужих», что лежит в основе иммунного ответа. Таким образом, эта микроскопическая оболочка непрерывно управляет жизнью клетки: она общается, вычисляет, защищается и восстанавливается, превращая хаос внешнего мира в строгий внутренний порядок, без которого жизнь была бы

Сотрудник Института физико-химической биологии (НИИ ФХБ) имени А. Н. Белозерского МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с российскими коллегами изучил способы поддержания жизнеспособности РНК-содержащих вирусов и механизмы, которые позволяют им избавляться от нежелательных мутаций. Исследование опубликовано в журнале Microbiology and Molecular Biology Reviews.  Работа учёных представляет собой обзор исследований, посвященных консервативности и изменчивости геномов вирусов, хранящих свой генетический материал в виде молекул РНК. Авторы попытались сопоставить ранее разрозненные факты и сформулировать общие закономерности, объясняющие устойчивость геномов и одновременно их способность быстро изменяться и закреплять полезные мутации. При воспроизводстве вирусов в их геномах появляется большое количество мутаций — ошибок при копировании цепочки нуклеотидов. Объясняется это как низкой надежностью РНК-полимеразы — фермента, синтезирующего РНК, так и нехваткой (или отсутствием)

О буднях нейробиологов, изучающих морфологию клеток сетчатки - нейробиолог Ричард Маслэнд рассказывает в своей книге «Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия». Читайте отрывок: Перед нами лежала практически неизведанная территория. Даже об основных классах нейронов сетчатки – фоторецепторах, горизонтальных, биполярных, амакриновых и ганглионарных клетках – на тот момент имелись лишь обрывочные сведения. При использовании обычных красителей эти пять типов клеток выглядели почти одинаково, отличаясь друг от друга немногим больше, чем маленькие овалы на рисунке на следующей странице. Мы знали о существовании этих больших классов клеток и примерно догадывались об их количестве, но как получить более точную информацию обо всех элементах системы? За советом я обратился к Элио Равиоле, старшему сотруднику кафедры нейробиологии Гарвардского университета, магу нейроанатомии. Мой вопрос состоял в следующем: может ли электронная микроскопия (одно из многочисленных

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Жизнь на Земле построена на 20 стандартных аминокислотах. Это азбука, из которой составлены все белки — от человеческого коллагена до бактериальных токсинов. Правило казалось незыблемым. Команда исследователей с помощью ИИ создала штамм кишечной палочки E. coli, который обходится всего 19 аминокислотами, они удалили изолейцин. Бактерия оказалась жива, более того, ее рибосомы — молекулярные машины, собирающие […] Полная версия статьи: Ученые создали первую искусственную форму жизни — бактерию из 19 аминокислот вместо

Редактирование генома защитило донорские кроветворные клетки от терапии лейкоза

Ученые разработали новый способ «выключать» генетически модифицированные бактерии, не повреждая их ДНК. Технология использует CRISPR, но работает иначе, чем классические системы редактирования генома: вместо разрезания ДНК она точечно меняет отдельные нуклеотиды в жизненно важных генах микроорганизмов. В результате бактерии необратимо теряют способность выживать. Разработка может повысить безопасность биопроизводства, где модифицированные микробы применяют для создания лекарств, биотоплива и химических веществ.

Исследователи впервые показали, что генетически модифицированные CAR T-клетки можно создавать внутри организма приматов одной внутривенной инъекцией. Новая технология позволит отказаться от многоэтапной схемы подготовки лечения, а также сделать терапию более экономически доступной.

Продолжу цикл про память и мозг. И сегодня поговорим о том, как простая математическая модель, придуманная японским физиком полвека назад, помогает нам понимать тонкости синхронизации. Нам всегда говорили пример с синхронизацией, в котором рота солдат идет по мосту специально "не в ногу", чтобы эта пресловутая синхронизация не наступила. Посмотрим примеры кода и почему синхронизация важна. Поехали! Читать далее

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Ученые тестируют систему, преобразующую органические вещества из морской воды в электричество с помощью бактерий. Технология позволит океанографическим датчикам работать длительное время без подзарядки и извлечения на поверхность, что может снизить эксплуатационные расходы по сравнению с традиционными батареями. Американские ученые работают над созданием источника энергии для подводных датчиков, используя микробные топливные элементы. Такая система позволяет вырабатывать […] Полная версия статьи: Подводная батарея использует микроорганизмы для выработки

Ученые Сеченовского Университета с коллегами из разных научных, образовательных и производственных организаций показали, что наночастицы оксида церия, полученные разными способами, не оказывают токсического действия и способны защищать клетки от окислительного стресса и повреждений ДНК. Результаты исследования открывают возможности для создания новых препаратов для регенеративной медицины и терапии заболеваний, связанных с воспалением.

Обнаружил тут случайно, что любимый музыкант моих родителей и любимый мультипликатор моих детей - Георгий Васильев - написал научно-популярную книжку “Верхум”. Для Хабра он больше интересен как один из создателей Билайна. Сразу стало любопытно почитать. Книга проводит довольно остроумные параллели между работой мозга и работой общества. В некотором смысле общество - это тоже своего рода мыслящее существо, а человек выполняет такую же роль в обществе, как нейрон в мозге. Васильев назвал его верхум (верхний ум). Читать далее

Генетический код выглядит как нечто незыблемое, одинаковое для всех форм жизни на земле. От бактерий до человека — везде 20 стандартных аминокислот складываются в белки по одним и тем же правилам. Но если копнуть глубже, сразу возникает вопрос: а вдруг этот набор можно ужать и клетки при этом не развалятся? Эта идея появилась уже давно. Группа ученых из Колумбийского университета и Гарварда решила пойти дальше разговоров и реально попробовать сократить набор до девятнадцати аминокислот. Авторы эксперимента сосредоточились на ключевых механизмах синтеза белков и проверили, выдержит ли система такую перестройку. Что ж, давайте посмотрим, все ли получилось.  Читать

Учёные из Технического университета Мюнхена https://www.tum.de/en/news-and-events/all-news/press-releases/details/reading-genetic-activity-from-living-cells-without-destroying-them многократно отслеживать активность генов в живых клетках без их разрушения. Технология использует вирусоподобные частицы, которые «выносят» из клетки молекулы РНК, после чего их можно анализировать. Главное преимущество — возможность наблюдать динамику изменений в одних и тех же клетках на протяжении нескольких дней, что в будущем позволит лучше отслеживать состояние стволовых клеток для терапии или оценивать воздействие лекарств на

В многоклеточном организме клетки образуют единые функциональные системы. Для скрепления, передачи механического напряжения и обмена сигналами служат межклеточные контакты — специализированные белковые комплексы на плазматической мембране. Функционально и структурно контакты разделяются на три основные группы: 1. Барьерная функция: Плотные контакты (Zonula occludens) Механизм: Трансмембранные белки (в первую очередь клаудины и окклюдины) соседних клеток соединяются настолько плотно, что перекрывают межклеточную щель. Биологическое значение: Плотные контакты предотвращают неконтролируемую диффузию веществ через тканевые пласты. Например, они препятствуют просачиванию желудочного сока между клетками эпителия во внутреннюю среду организма, а также формируют гематоэнцефалический барьер. 2. Механическая функция: Заякоривающие контакты (Десмосомы) Механизм: В межклеточном пространстве связываются белки сцепления — кадгерины. Со стороны цитоплазмы они крепятся к

Лёня Никехин страдает младенческим лейкозом.

CRISPR-Cas измельчила ДНК заданных клеток и уничтожила их

Ученые из США нашли способ преодолеть устойчивость рака кишечника к иммунотерапии: они восстановили взаимодействие между разными клетками иммунной системы и добились успешного полного уничтожения опухолей в доклинических моделях.

Ранее неизвестный генетический вариант вируса клещевого энцефалита возрастом более 1,5 тыс. лет был обнаружен в ходе исследований коллекции вирусов, выделенных учеными Новосибирского научного центра. Об этом сообщил ТАСС младший научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ СО РАН) Сергей Ткачев. "Найденная нами генетическая линия внутри сибирского субтипа вируса, встречающегося от Дальнего Востока до Европы, получила название Обская. Этот генетический вариант обладает необычной структурой генома и похож на самую древнюю генетическую линию для сибирского субтипа, возрастом порядка 1,5 тыс. лет", - сказал Ткачев. Он уточнил, что проведенные испытания на лабораторных животных доказали низкую патогенность Обской генетической линии. Патогенность для человека пока неизвестна, однако, по словам Ткачева, те вакцины, которые сейчас используются, смогут защитить и от этого варианта вируса. "Для человека этот

Бразильские физики и вирусологи выяснили, что высокочастотный ультразвук разрушает липидную оболочку респираторных вирусов, лишая их способности заражать клетки. С помощью стандартного диагностического аппарата УЗИ ученые подобрали резонансную частоту, которая разрывает частицы SARS-CoV-2 и гриппа на фрагменты. Безопасное для человека излучение действует на патогены как механическое оружие, к которому вирусы не способны выработать мутационную устойчивость.

Группа учёных из МФТИ, университета Стони Брук и лаборатории Колд Спринг Харбор пронаблюдали, как делятся и расходуются нейральные стволовые клетки в гиппокампе у мышей – области мозга, критически важной для обучения и памяти. Оптимистичные прогнозы о наличии симметричного деления – когда из одной стволовой клетки получается две – не подтвердились. Если такое деление и происходит, то не более чем в десяти процентах случаев. Это значит, что восполнение стволовых клеток, которые могли бы дать начало новым нейронам – редкий или вовсе не происходящий процесс. Кроме этого учёные определили пространственные особенности исчезновения стволовых клеток в стареющем мозге. Статья опубликована в Scientific Reports. Ольга Минеева, сотрудник лаборатории стволовых клеток мозга МФТИ , комментирует: “Полученные нами результаты в первую очередь говорят о том, что в нормальном зрелом мозге способность гиппокампальных стволовых клеток к обновлению путём симметричных делений

Профилактику мигрени антителами связали со сниженным риском глаукомы

Быстро прогрессирующая деменция относится к когнитивным и/или поведенческим дефицитам, которые развиваются в течение недель или месяцев, значительно быстрее, чем при традиционных нейродегенеративных заболеваниях, таких как деменция при болезни Альцгеймера. Состояния, поддающиеся лечению, выявляются у до 20% пациентов с быстро прогрессирующей деменцией, что встречается значительно чаще, чем у пациентов с более хронически развивающейся деменцией. A. Соберите тщательный анамнез, чтобы различить истинное быстрое ухудшение и подострое ухудшение ранее существовавшего более хронического прогрессирующего нейродегенеративного расстройства. Это может потребовать: - тщательного целенаправленного расспроса о способности пациента выполнять конкретные когнитивные задачи (ведение финансов, ориентирование) в течение последних нескольких лет; - оценить приём лекарственных препаратов, обращая внимание на любую возможную временную связь между назначением новых лекарственных препаратов

Инженеры из Северо-Западного университета (США) совершили значимый шаг в области нейропротезирования и энергоэффективных вычислений. Они разработали гибкие искусственные нейроны, напечатанные на 3D-принтере, которые способны генерировать электрические сигналы, идентичные импульсам живых клеток. В ходе экспериментов ученые подключили созданные устройства к срезам тканей мозжечка мыши. Искусственные нейроны успешно активировали живые клетки, продемонстрировав идеальную биологическую совместимость. Секрет успеха кроется в использовании специальных чернил из наночешуек дисульфида молибдена (MoS?) и графена. Благодаря особой технологии печати, устройство имитирует сложные паттерны поведения мозга: одиночные импульсы, непрерывную «стрельбу» и серийные вспышки. Подобная технология открывает путь к созданию совершенных интерфейсов «мозг-компьютер» и протезов нового поколения для восстановления зрения или слуха. Кроме того, такие системы потребляют в десятки тысяч раз меньше энергии,

Во время бактериальной инфекции деление митохондрий способствует активации защитных механизмов организма. Учёные выявили фермент, лежащий в основе этого процесса, что открывает новые перспективы для лечения.    Подобно тому, как патогены используют целый ряд стратегий инфицирования, многоклеточные организмы обладают биологическими механизмами защиты, позволяющими противостоять им. Эти механизмы включают цепочку иммунных реакций, в которой ключевую роль играют митохондрии.    Предыдущие исследования показали, что стресс и микробные инфекции могут вызывать адаптационные процессы в митохондриях, такие как митохондриальный ответ на несвернутые белки (e - UPR mt ) ), который способствует восстановлению клеточного гомеостаза, а также митохондриальному делению. Однако оставалось неясным, укрепляют ли эти изменения защитные механизмы организма-хозяина напрямую. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из Университета Квинсленда изучили связь между