Новости. Биология

20.12.2017 (Микробиология) Модель нервной системы головастика подскажет, как лечить болезни опорно-двигательной системы Роман Борисюк из Института математических проблем биологии РАН и его коллеги из Великобритании построили компьютерную модель роста и взаимодействия аксонов, нервных отростков, в спинном мозге головастика.

19.12.2017 (Микробиология) 'Умный' микроскоп научили распознавать бактерии в крови Израильские микробиологи научили нейросеть распознавать бактерии в образцах крови с точностью 93%; в перспективе такие системы могут заменить лаборантов.

11.12.2017 (Исследования) В МГУ доказали родство между тремя типами животных, ранее опровергавшееся учеными Сотрудник биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова впервые современными методами изучил нервную систему взрослых форонид и представил новые аргументы в многолетнем споре о систематике беспозвоночных.

04.12.2017 (Микробиология) Ученые сфотографировали зеркала в глазах моллюсков Ярко-синие глаза морских гребешков борются за звание самых сложных и необычных в мире. У каждой особи их множество, до пары сотен, не более миллиметра в диаметре, и каждый – это крошечный шедевр природы.

04.12.2017 (Биоинженерия) Новая технология позволяет печатать 3D-структуры с живыми бактериями «Живые чернила» для 3D-печати позволяют создавать полимерные структуры, заполненные бактериальными клетками — живыми и делающими полезную для человека работу.

28.11.2017 (Генетика) Актиния нематостелла поставила под сомнение классические представления о гомологии зародышевых листков Во время эмбрионального развития зародыш принято делить на зародышевые листки. У двуслойных животных их два — эктодерма и энтодерма, у трехслойных есть третий зародышевый листок — мезодерма. Ранее считалось, что эктодерма двуслойных животных соответствует эктодерме трехслойных, а из энтодермы двуслойных эволюционно развились энто- и мезодерма трехслойных. Исследование того, как у актинии нематостеллы развиваются ткани из зародышевых листков, показало, что энтодерма двуслойных действительно родственна мезодерме, однако с энтодермой трехслойных она не имеет почти ничего общего. Функции энтодермы трехслойных животных у двуслойных выполняет небольшой участок эктодермы — «глоточная эктодерма».

26.11.2017 (Исследования) На Байкале рыб и рачков превращают в живые сенсоры Черные кошки, бегущие с корабля крысы, низколетящие (к дождю) ласточки. Теперь приметы кажутся наивными, но кое-что в них хорошо видно: человек всегда присматривался к животным, чтобы понять, что происходит вокруг. Теперь ученые предлагают для этого более надежный аппарат — имплантируемые сенсоры, с которыми любой организм можно превратить в живого разведчика, собирающего данные об окружающем мире. Группа Максима Тимофеева из НИИ биологии Иркутского государственного университета мечтает наладить экологический мониторинг Байкала с помощью рыб и других подводных обитателей.

24.11.2017 (Биоинженерия) Рентгеновские снимки Долли не подтвердили ее заболевание артритом Ученые из университетов Глазго, Бристоля, Ноттингема и Национального музея Шотландии в Эдинбурге провели исследование, в ходе которого опровергли диагноз, поставленный ранее овечке Долли. Рентгеновские снимки ее суставов показали: никакого остеоартрита у Долли не было.

24.11.2017 (Микробиология) Расшифрована структура самого известного оптогенетического инструмента – белка канального родопсина Ученые из Московского физико-технического института, исследовательского центра Юлиха (Forschungszentrum Julich), Европейской установки сихротронного излучения (ESRF), Института структурной биологии в Гренобле и Института биофизики Общества Макса Планка определили трехмерную структуру канального родопсина ChR2 – мембранного белка, который широко используется в оптогенетике для управления нервными клетками при помощи света.

22.11.2017 (Эволюция) Теория симбиогенеза 50 лет спустя: параллельной эукариотизации, скорее всего, не было Пятьдесят лет назад, в 1967 году, Линн Маргулис (Lynn Margulis) опубликовала развернутое изложение симбиогенетической теории, согласно которой эукариоты (организмы с клеточными ядрами) возникли в результате серии объединений разных клеток между собой. Современная поправка к этой теории гласит, что в основе становления эукариот, по-видимому, была не общая тенденция, охватившая многие эволюционные ветви (как предполагала Маргулис), а уникальное событие, приведшее к слиянию клеток археи и протеобактерии. В результате образовалась сложная клетка с митохондриями, которая и стала первым эукариотом. Дальнейшие симбиогенетические события — например, захват водорослей, ставших хлоропластами, — действительно происходили много раз, но с возникновением эукариот как таковых они не связаны.

22.11.2017 (Микробиология) Бактериофаги используются для защиты клетками организма Долгое время считалось, что бактериофаги – вирусы, поражающие бактерии, в том числе и болезнетворные – никак не взаимодействуют с эукариотическими клетками. Теперь же группа ученых во главе с Джереми Барром (Jeremy Barr) из Университета Монаша в Мельбурне пришла к выводу, что бактериофаги, обитающие в живых организмах, активно взаимодействуют с ними, проникают внутрь клеток и, возможно, играют важную роль в регуляции иммунной системы.

27.10.2017 (Генетика, Молекулярная биология) Стволовые клетки могут дифференцироваться в конечное состояние разными путями Дифференцировка стволовых клеток, то есть их превращение в тот или иной клеточный тип, — это сложный многоступенчатый процесс. По пути в конечное состояние клетка проходит ряд промежуточных стадий. Существует два подхода к дифференцировке клеток in vitro. Можно последовательно воспроизводить процессы, происходящие в зародыше при развитии, и постепенно вести клетку в требуемом направлении. А можно сразу экспрессировать в клетке белки, характерные для конечного состояния. Будут ли в этом случае клетки проходить все промежуточные состояния или какие-то пропустят? Или же они вообще пойдут другим путем?

23.10.2017 (Микробиология, Эволюция) В долгосрочном эксперименте Ричарда Ленски из одинаковых бактерий сформировались полиморфные сообщества Долгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. Секвенирование ДНК бактерий из замороженной «ископаемой летописи» эксперимента показало, что за 60 000 поколений эволюция подопытных популяций не прекратилась и даже не замедлилась. Как минимум в 9 популяциях из 12 произошла экологическая диверсификация: исходная монокультура подразделилась на клады, связанные экологическими взаимодействиями и не вытесняющие друг друга. Внутри каждой клады эволюция продолжается полным ходом, причем дальнейшие изменения направляются как предшествующей эволюционной историей, так и меняющейся экологической обстановкой. Таким образом, эволюция «перехитрила» исследователей, надеявшихся изучить действие мутаций и отбора в ходе адаптации к стабильным условиям в предельно простой искусственной системе.

16.10.2017 (Биоинженерия) Британец изобрёл очиститель воздуха для младенцев в колясках Очиститель воздуха для младенцев создал житель Лондона Йоси Романо. Недавно он стал отцом и заметил, что малыши вдыхают больше вредных веществ, чем взрослые.

13.10.2017 (Исследования) Неожиданные новости о филогении гребневиков Традиционно считается, что самыми первыми животными, еще в глубокой древности отделившимися от общего предка и успешно дотянувшими до наших дней, являются губки (Porifera или Spongia). Но, согласно новому исследованию американских биологов, с куда большим основанием претендовать на этот почетный титул могут представители совсем другого типа – гребневики (Ctenophora).

02.10.2017 (Генетика, Микробиология) У гигантской бактерии Achromatium oxaliferum каждая клетка содержит много разных геномов Попытки отсеквенировать геном гигантской серной бактерии Achromatium oxaliferum дали парадоксальный результат: оказалось, что каждая бактериальная клетка содержит не один, а множество различающихся геномов. Уровень внутриклеточного генетического разнообразия A. oxaliferum сопоставим с разнообразием многовидового бактериального сообщества. По-видимому, различающиеся хромосомы размножаются в разных участках цитоплазмы, подразделенной крупными кальцитовыми включениями на множество слабо сообщающихся отсеков (компартментов). Важную роль в поддержании внутреннего генетического разнообразия играют многочисленные мобильные генетические элементы, способствующие переносу генов с хромосомы на хромосому. Авторы открытия предполагают, что естественный отбор у этого уникального организма идет не столько на уровне клеток, сколько на уровне отдельных компартментов внутри одной гигантской клетки.

23.09.2017 (Эволюция) Как животные обзавелись желудком Ученые выяснили, кто из животных в процессе эволюции получил настоящий желудок.

22.09.2017 (Исследования) Медузы тоже умеют спать Эксперимент, проведенный сотрудниками Калифорнийского технологического института, показал, что состояние сна знакомо даже таким примитивным животным, как медузы.

18.09.2017 (Генетика, Эволюция) «Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции Американские биологи изучили альтернативные пути, которыми могла пойти эволюция стероидных рецепторов позвоночных — семейства белков с хорошо известной эволюционной историей. Ее ключевым событием была дупликация исходного белка, распознающего нуклеотидную последовательность AGGTCA, после чего одна копия сохранила прежнюю функцию, а другая, приобретя 14 мутаций (11 «разрешающих» и три ключевые мутации в ДНК-связывающем участке), стала связываться с последовательностью AGAACA. Синтезировав сотни тысяч альтернативных белков и экспериментально проверив их функциональность, исследователи показали, что эволюция могла прийти к тому же результату сотнями разных путей, многие из которых были ничем не хуже реализованного. По-видимому, выбранный эволюцией путь определялся в основном случайностью. Результаты подобных случайностей могут быть «заморожены» позднейшими мутациями, которые делают недосягаемыми доступные ранее эволюционные маршруты.

15.09.2017 (Микробиология) Российские биологи собрали геном нефтеразлагающей бактерии Геном — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма. Геном содержит биологическую информацию, которая необходима для построения и поддержания организма.

25.08.2017 (Биоинженерия) Учёные оцифруют 20 000 животных Американские учёные запустят проект по созданию цифровых трёхмерных моделей 20 000 позвоночных, которые представляют 80% ныне живущих видов. На исследования уже выделили 2,5 миллиона долларов, программа под названием oVert запустится в сентябре.

24.08.2017 (Эволюция) Обнаружен ещё один ключевой признак плацентарных Биологи из Университета Среднего Запада (Midwestern University) обнаружили ранее не известное отличие анатомии плацентарных млекопитающих от других четвероногих. В стенке тела плацентарных в области промежности четыре слоя мышц, в то время как у других наземных животных (амфибий, рептилий и птиц) в этой части стенки тела только два слоя мышц. Учёные связывают это с тем, что у настоящих зверей один проход для всех выделений (клоака) разделился на несколько отверстий. Эта дифференциация позволила сознательно управлять выделением мочи и опорожнением кишечника, а также — в некоторой степени — состоянием полового члена.

21.08.2017 (Генетика) Можно ли повысить шансы на удачную мутацию? В 1944 году аспирант-генетик Колумбийского университета Эвелин Виткин совершила случайную ошибку. Во время своего первого эксперимента в лаборатории в Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке она случайно облучила миллионы кишечных палочек смертельной дозой ультрафиолетового света. Вернувшись на следующий день, чтобы проверить образцы, она обнаружила, что все они мертвы. Кроме одного, в котором четыре бактериальных клетки выжили и продолжили рост. Каким-то образом эти клетки смогли справиться с ультрафиолетовым облучением. Для Виткин стало удачным совпадением и то, что все клетки этой культуры обзавелись именно той мутацией, которая помогла им выжить — настолько удачным, что она сомневалась, было ли это совпадением вообще.

12.08.2017 (Микробиология) Биологи выяснили структуру многоствольного оружия бактерий Чтобы выжить внутри амебы, бактерии вооружились «многоствольной» системой, стреляющей отравленными белковыми дротиками. Ученые впервые рассмотрели детали ее структуры.

11.08.2017 (Генетика, Микробиология) Из ДНК свиней смогли полностью удалить эндогенные ретровирусы При помощи технологии редактирования генома CRISPR ученые смогли вырезать из генома свиней эндогенные ретровирусы – генетические следы вирусов, встроивших когда-то свою ДНК в ДНК свиньи. В результате эксперимента появились на свет здоровые поросята. Достигнутый результат, по мнению многих специалистов, значительно облегчит выращивание свиных органов, пригодных для пересадки человеку, и сделает их более безопасными.

17.07.2017 (Исследования) Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы Более 60 лет подряд учёные пытались законсервировать эмбрионы рыбы данио-рерио при помощи криотехнологий. Эта рыбка часто используется в качестве модельного животного в исследованиях, связанных со здоровьем человека. Согласно статье, опубликованной в издании ACS Nano, специалистам из Смитсоновского института биологии охраны природы (Smithsonian Conservation Biology Institute) и Миннесотского университета (University of Minnesota) впервые удалось провести успешную криоконсервацию эмбрионов рыбки данио. В ходе работы учёные использовали наночастицы золота и лазер, чтобы разморозить эмбрионы. Предыдущие исследователи потерпели неудачу именно на этом этапе. Считается, что результаты нового исследования будут полезны для здравоохранения, сохранения видового разнообразия и разведения рыб.