Исследователи рассказали о том, как бактерии научились маскироваться и избегать встречи с иммунной системой и антибиотиками благодаря хитрым эволюционным механизмам.

До появления жизни на нашей планете окружающая среда содержала большое количество химических элементов, которые взаимодействовали друг с другом очень хаотично. Ученые из Токийского технологического института и Национального университета Малайзии выяснили почему химические соединения до зарождения жизни были сложнее, чем считалось раньше.

Землю населяют клеточные формы жизни. Клетки — это сложные структуры, которые состоят из множества химических компонентов, включая белки и нуклеиновые кислоты. Все эти компоненты нужны клеткам чтобы жить, расти и развиваться. Клетки взаимодействуют с окружающей средой, обмениваются друг с другом пищей и отходами. Но что было на нашей планете до их появления?

Биологи из Бостонского университета выдвинули гипотезу о том, что рекурсивный язык и современное мышление возникли одновременно — в результате генетической мутации, которая 70 тыс. лет назад привела к замедлению развития перфронтальной коры головного мозга. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Research Ideas and Outcomes.

Рак и старение: две стороны одной медали

Взаимоотношения между раком и старостью сложно назвать однозначными. Старение считают основным фактором риска для развития опухолей и одновременно с тем главной стратегией защиты от них. Но это противоречие исчезает, если представить себе, что старость и рак, как доктор Джекил и мистер Хайд, не полные противоположности, а одно и то же.

Сотрудники Аптекарского огорода — о пальмах и кактусах, собственной миссии и значении ботанического сада в XXI веке

Почти в центре Москвы, в полукилометре от Садового кольца, окруженный со всех сторон жилыми домами и офисами, находится старейший ботанический сад России — Аптекарский огород. Каждый год его посещает около полумиллиона человек, которых привлекают не только растения, но и культурные мероприятия. Корреспондент узнал у директора и двух сотрудников сада, за что они любят свою работу, откуда в коллекции берутся растения и что ботанический сад может дать современному горожанину помимо отдыха среди зелени.

Разговор с российским эмбриологом, редактирующим человеческие эмбрионы, о репродуктивных технологиях и том, чего дальше от них ожидать

Прямо сейчас, среди нас — миллионы людей, зачатых «в пробирке», при помощи экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). У многих из них есть свои дети. Технология, когда-то казавшаяся фантастической, сейчас доступна в России по обязательной медицинской страховке. На острие прогресса теперь генетическая модификация эмбрионов. Мы поговорили об этом с эмбриологом Татьяной Кодылевой, которая уже 20 лет занимается ЭКО в России, а теперь редактирует человеческие зародыши в рамках исследований, аналогичных экспериментам Цзянькуя Хэ, «отца» ГМ-детей.

Если тебе кажется, что люди — это победивший в эволюционной гонке на нашей планете вид, ты ошибаешься.

Если собрать в один гигантский мешок всех людей, а в другой — всех муравьев, топчущих ножками Землю, то второй мешок будет во много раз больше и тяжелее первого. На долю муравьев вообще приходится пятая часть всей биомассы животных, в то время как суммарный вес человечества составляет какие-то доли процента. Сейчас на планете, согласно расчетам энтомологов Б. Холл­доблера и Э. О. Уилсона, существует примерно 10 квадриллионов муравьев.

Полезные советы о долголетии от животных-рекордсменов

Если верить биографиям людей-долгожителей, секрет бессмертия сокрыт в деятельной и яркой жизни. Например, жизнеописание Жанны Кальман, чьи 122 года жизни пока остаются рекордом среди документально подтвержденных достижений, предлагает: ешьте шоколад, крутите педали и не жалейте вина — и сотня лет ваши! Но если мы окинем взглядом остальной животный мир, то встретимся с гораздо менее воодушевляющими советами. Чемпионы среди рыб и млекопитающих, птиц и беспозвоночных подолгу не взрослеют, прячутся в холодных темных углах и не спешат размножаться.

NASA отчиталось об эксперименте с астронавтами-близнецами

В 2015 году NASA отправило в космос астронавта Скотта Келли аж на 340 дней — рекордное по сей день время для американской космонавтики. Рекордсменом Келли стал благодаря тому, что у него, помимо всех прочих достоинств, есть брат-близнец — Марк Келли. Когда «космический» брат вернулся к «земному», ученые сравнили их по самым разным признакам. Среди неожиданных находок — изменения в работе генов, снижение когнитивных функций и быстротечная клеточная молодость «космического» близнеца.

В самой глубокой точке Мирового океана, Марианской впадине, расположенной в западной части Тихого океана и уходящей под поверхность почти на 11 000 метров (для сравнения, высота горы Эверест составляет 8848 метров) ученые обнаружили уникальные бактерии, питающиеся нефтью. Исследование, чьи результаты были опубликованы в журнале Microbiome, проводились международной группой специалистов во главе с учеными из Университета Восточной Англии. Вместе со своими коллегами из Китая и России, ученые провели самый полный анализ микробных популяций в самом глубоком месте впадины.

Джудит Рич Харрис считает, что наши предки считали себя «людьми», а существ, покрытых шерстью, – «животными», так же, как и мы. Если на теле новорожденного было слишком много волос, то родители считали его непривлекательным и убивали. По этой же причине избавившиеся от шерсти европейцы истребили неандертальцев.

Процедура, которая включает удаление и замораживание незрелой ткани яичка с последующей ее имплантацией, привела к первому рождению живой здоровой обезьяны. Эта техника теоретически может помочь мальчикам допубертатного периода, которым предстоит лечение рака: 30% из них становятся бесплодными из-за резкого воздействия химиотерапии и облучения. В настоящее время у этих мальчиков нет выбора, который мог бы позволить им гарантировать биологических детей в будущем.

Врачи могут замораживать сперму взрослых пациентов мужского пола, но мальчики начинают производить зрелые половые клетки только по достижении половой зрелости. В этот момент гормональные изменения в организме повышают уровень тестостерона, стимулируя развитие стволовых клеток в яичках в сперму. Химиотерапия и лучевая терапия могут истощить эти стволовые клетки, что приводит к низкому уровню сперматозоидов и бесплодию.

Чем усеян путь одноклеточных к тому, чтобы стать многоклеточными

Многоклеточность — универсальное свойство, независимо возникавшее в истории жизни на этой планете множество раз. Как же именно она появилась и можно ли это событие воспроизвести? Насколько мы близки к тому, чтобы дать окончательный и исчерпывающий ответ на один из главных вопросов эволюционной биологии?

В природе существуют особый тип существ, называемый экстремофилы. Они отличаются от всех других животных тем, что способны выживать в экстремальных условиях, например, в особо жарких местах или сильно соленых водах. Ученые обнаружили, что в мире также есть существа, которым почти не нужен кислород — как ни странно, это некоторые виды рыб, найденные в калифорнийском заливе членами научно-исследовательского института MBARI. Ученые до сих пор не могут понять, как они способны жить без кислорода, но у них есть некоторые предположения.

Не успел вчера весь мир порадоваться историческому моменту, когда Китай объявил и показал фотографии, что им удалось вырастить на борту зонда Чанъэ-4 росток из семени льна, как ночью он погиб.

Ученые из Университета Иллинойса обнаружили естественный недостаток фотосинтеза, исправление которого привело к повышению урожайности до 40 процентов, по сравнению с теми же видами культур, растущими «обычным образом». О данном исследовании и его результатах пишет журнал Science, передает портал ScienceAlert.

Фотосинтез – химическая реакция, позволяющая растениям превращать солнечный свет и углекислый газ в вещества, необходимые для роста и развития растения. Исправление недостатка, наблюдающегося в процессе фотосинтеза, позволяет получить с того же объема посевов существенно больше урожая, которого в перспективе хватит для того, чтобы накормить еще 200 миллионов голодающих людей на планете.

Ученые предположили, что гибель нервных клеток может идти нам на пользу

«Нервные клетки не восстанавливаются», — предупреждает реклама. «Нужно срочно придумать, как лечить нейродегенеративные заболевания», — паникуют врачи. «А мухи, у которых отмирают нейроны, чувствуют себя лучше! — сообщает новая статья в Cell Reports. — Может, это и для людей неплохо?» Ученые обнаружили, что нервные клетки бьются насмерть друг с другом за место в мушиной голове. А помогая ослабшим нейронам умереть, мы увеличиваем шансы сильных и здоровых на победу.

Благодаря янтарю ученые открывают много интересного о живых организмах, существовавших миллионы лет назад. Останки организмов внутри янтаря называются «инклюзами» — именно такие куски ископаемой смолы были найдены палеонтологами из Китайского университета геологических наук в Пекине. В них содержалось перо неизвестной птицы, которое имеет весьма необычное строение. Есть предположение, что оно использовалось не только ради полетов и привлечения самок, но и для защиты.

Оказывается, митохондрии все-таки могут наследоваться от отца. А чего еще мы не знаем о митохондриях?

До сих пор считалось, что митохондрии (вместе со своими ДНК и генетическими болезнями) передаются только по материнской линии. Но только что выяснилось, что митохондриальные мутации дети могут наследовать и от отца. «Чердак» рассказывает о том, как это обнаружили, и заодно вспоминает, чего еще мы не знаем о митохондриях.

Ученые обнаружили у человеческого мозга, выращенного «в пробирке», такую же активность, что и у мозга недоношенного младенца

Подсвеченные флуоресценцией кортикальные нейроны

Группа ученых из Университета Калифорнии вырастила в чашке Петри кусок коры головного мозга человека и впервые зафиксировала в нем электрическую активность, похожую на активность мозга младенцев, родившихся недоношенными. Корреспондент выяснил, в чем особенность этого открытия.

Современная наука достаточно далеко продвинулась в вопросе создания различных искусственных органов и это уже далеко не новость. А как вам искусственные клетки, которые могут выполнять многие функции их живых аналогов, но при этом не являющимися биологическими механизмами в привычном понимании? Конечно, при изучении под микроскопом любой биолог тут же выявит искусственную клетку, но это все-равно настоящий прорыв в медицине, ведь создать искусственный структурный элемент организма с таким уровнем организации до этого не удавалось никому.

Джудит Кампизи, один из ведущих биологов в мире, сообщила о первых результатах испытаний разработанных ею сенолитических препаратов — тех самых таблеток от старости. И развенчала мечты воротил Кремниевой долины о вечной жизни.

В интервью MIT Technology Review Кампизи, профессор Института исследований старения в Новато (Калифорния, США), рассказала о начавшихся в июле клинических испытаниях на людях сенолитических препаратов и о том, что она очень рассчитывает на успех и скорое внедрение таблеток от старости в медицинскую практику.

Клинические исследования проводит основанная с участием Кампизи компания Unity Biotechnology.

Два мультфильма о перипетиях клеточной жизни

Внутренняя жизнь клетки насыщена событиями не меньше, чем человеческая, и мы сняли несколько роликов о том, как клетки выбирают свой жизненный путь и справляются со стрессом.

Мультфильм про эволюцию

Давайте проследим путь эволюции, начиная с нашего последнего общего универсального предка LUCA. Как разные живые организмы адаптировались к новым условиям на протяжении миллионов лет, какие катастрофы поджидали их на этом нелегком пути? Смотрим новый мультфильм.

источник

Нобелевскую премию по химии забрали ученые, устроившие эволюцию белков в отдельно взятой пробирке

Что мы знаем о нобелевских лауреатах по химии 2018 года? Их трое (но это могли бы быть другие люди). Все они — скорее биологи. Они работали по отдельности, но каждый взял на себя роль творца — заставил бактерий производить интересующие его белки, раз за разом отбирая лучшие варианты. Теперь нам известно, кто двигает современную эволюцию (по крайней мере, на молекулярном уровне): их зовут Фрэнсис Арнольд, Джордж Смит и Грегори Уинтер.

В Европу пришла оспа обезьян — больны уже три человека. Чем эта оспа отличается от натуральной оспы? Пора ли нам паниковать?

Сразу три человека на территории Великобритании прямо сейчас болеют оспой обезьян. Это диковинное для всего мира, кроме Африки, заболевание попало в страну впервые и внезапно. Причем настолько, что третий заразившийся — медик, который не сразу догадался, чем же болен его пациент. Виноваты ли в произошедшем обезьяны и когда нам начинать паниковать?

Давайте разберемся, откуда вообще взялись группы крови, которые столь важны для донорства, и что еще интересного скрывается за этим понятием.

Чем живет Беломорская биологическая станция МГУ

ББС, как сокращенно называют станцию, была основана в 1938 году, когда трое зоологов — два студента и аспирант — отправилась на весельных лодках в многодневную экспедицию вдоль побережья Белого моря. С тех пор станция разрослась, и сюда приезжают даже зимой, чтобы воспользоваться уникальным оборудованием.

Женщина — это всегда загадка, но если разобраться с научной точки зрения, то и организм у нее полон тайн и особенностей. Многие способности женщин обусловлены генетически. Разница между полами есть, и она гораздо больше, чем вы думаете. Мы решили привести несколько фактов, которые являются тому подтверждением. Наверняка о многих из них не слышали даже сами женщины.

Мыши, грибы, растения, белки и пептиды — фоторепортаж из Института биоорганической химии РАН

Фото: Институт биоорганической химии РАН.

Ключевые компоненты живой клетки — белки и пептиды (короткие белки) — могут служить маркерами происходящих в клетке изменений. С их помощью можно диагностировать онкологические заболевания на ранних стадиях. А изучение молекулярно-клеточного взаимодействия в движении и рассмотрение пептидного состава сыворотки и плазмы крови помогут в разработке нового поколения противоинфекционных лекарств.

Такие исследования проводятся в Институте биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) при поддержке Российского научного фонда.

10 лет назад в Денисовой пещере нашли фрагмент человеческой фаланги. Два года спустя стало ясно, что он принадлежит прежде неизвестному подвиду человека. Раскопки здесь не прекращаются. Слой за слоем, статья за статьей — со времени открытия денисовского человека по данным, полученным из недр алтайской пещеры, написаны десятки научных статей.

Корреспондент побывала на международном симпозиуме, организованном Институтом археологии и этнографии СО РАН и зашла в Денисову пещеру, чтобы убедиться: «археологический Клондайк» еще далек от истощения.

Международная группа ученых опубликовала в журнале Nature открытие, способное переписать учебники биологии, а также повлиять на то, где следует искать внеземную жизнь и как получать больше урожая. Речь идет о новом виде фотосинтеза.

Астробиологи придумали новый тест на пригодность мира к жизни — и кроме Земли, его прошла как минимум еще одна планета

Если планета находится не слишком далеко и не слишком близко к своей звезде, то на ее поверхности может существовать жидкая вода. А значит к ней лучше присмотреться внимательнее — вдруг она обитаема? Теперь астробиологи ввели еще одну шкалу, которая отражает пригодность планеты к формированию на ней жизни земного типа. И когда ученые совместили «линейки жизни», на их пересечении оказалась не только Земля.

От кого произошли живые организмы? Как зародилась жизнь на земле и почему нашего последнего общего универсального предка зовут LUCA? Смотрим мультфильм про эволюцию клетки!

источник

Вымирание динозавров, как правило, связывают с падением астероида, оставившего 65 миллионов лет назад на теле Земли огромную «рану» — кратер Чикшулуб на полуострове Юкатан. Но, даже обнаружив столь убедительное свидетельство катастрофы, учёные не считают проблему исчерпанной. Ведь сам по себе взрыв, в буквальном смысле потрясший планету, объясняет не всё.

Собаки обладают потрясающим обонянием, но ученые долгое время не могли понять, могут ли наши братья меньшие связывать аромат или запах с физическим объектом. Новые исследование говорит, что это, скорее всего, правда, и что собаки формируют мысленную картину цели в голове, когда берут след на запах.

Мотонейроны

Утром в пятницу 6 августа 1852 года Альфред Рассел Уоллес был вызван на палубу брига «Хелен». Судно было где-то посередине Атлантического океана, и Уоллес пребывал в море уже 26 дней. Ему было не привыкать к трудностям. Предыдущие четыре года он провёл в джунглях Амазонки, изучая неизведанные территории и собирая коллекцию видов для себя и для английских музеев.

Источник: Naked Science
Автор: Александр Марков, доктор биологических наук

В чем был прав, а в чем ошибался Дарвин? Что такое эволюция и по каким законам она функционирует? По какой причине особи женского пола такие привередливые и чем отличается живое от неживого? И почему благодаря развитию медицины средняя продолжительность жизни сократится до 30 лет.

Воссоздание ДНК умершего человека или животного, как правило, требует извлечения ДНК из останков. Новое исследование показывает, что это не единственный способ. ДНК человека, который умер порядка 200 лет назад, было восстановлено из его живых потомков, а не из его физических останков. Такого пока не делал никто.

Мы стоим на пороге необычайного прорыва в области синтетической биологии. CRISPR-Cas9, технология редактирования генома, открытая в 2014 году, находится на передовой этого прорыва. Нам обещают решить проблемы с питанием, болезнями, генетикой и — что самое интересное — модифицировать человеческий геном в лучшую сторону. Сделать нас лучше, быстрее, сильнее, умнее: это шанс переделать нас быстрее, чем опомнится естественный отбор и эволюция.

2 октября 2017 года Нобелевский комитет объявил лауреатов премии по физиологии и медицине. Ими стали сразу трое учёных — Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Они выделили ген period плодовой мушки дрозофилы и показали, как он управляет «распорядком дня» насекомого. Открытие будто бы к медицине никак не относится, но это только на первый взгляд.

Понимание природы жизни является одной из самых сложных и одновременно интересных загадок для человечества. Со временем эта загадка неизбежно вышла за рамки вопроса о том, существует ли жизнь только на Земле, или же она есть где-то еще во Вселенной. Обязано ли появление жизни случайному и удачному стечению обстоятельств, или же она настолько же естественна для Вселенной, как и универсальные законы физики?

Природа полна удивительных явлений. В процессе эволюции живые организмы научились вытворять такие трюки, что до сих пор регулярно удивляют даже видавших виды учёных. Взять вот, например, золотых рыбок (Carassius auratus) и золотых карасей (Carassius carassius). Когда эти рыбы чувствуют, что «зима близко», их организм насыщается этиловым спиртом. Норвежские учёные выяснили, что именно повышенное содержание алкоголя в рыбьих телах не позволяет разорваться тонким клеточным мембранам даже в то время, когда они на длительное время вмерзают в лёд, дожидаясь потепления.

К началу 1950-х годов ученые отошли от давнего предположения, что жизнь была подарком богов. Вместо этого они начали исследовать возможность того, что жизнь на ранней Земле сформировалась стихийно и естественно — и благодаря знаковому эксперименту Стэнли Миллера даже получили некоторую практическую поддержку этой идеи.

Подобно островам, торчащим из гладкой поверхности океана, сновидения пронзают наш сон бессвязными эпизодами сознания. Откуда появляются эти обрывки мыслей в спящем мозгу — этот вопрос давно беспокоит ученых и философов. Десятки лет ученые связывали сны с фазой быстрого движения глаз (БДГ), когда отдыхающий мозг парадоксальным образом производит высокочастотные мозговые волны, которые очень похожи на те, что рождаются во время бодрствования.

В жизни клеток есть нечто жуткое. Подобно молодым героям популярных подростковых романов, клетки рождаются в строгих «обществах» органа, предназначенных для выполнения определенных ролей, предопределенных экспрессией их ДНК. Как и тела, в которых они обитают, клетки имеют ограниченную продолжительность жизни и, старея, начинают пропускать токсичные молекулы в свое окружение.