Ротор, статор, тормоз и трансмиссия: как работает клеточный двигатель, изобретенный бактериями за миллиарды лет до первого автомобиля, первого станка и первого человека.

С тех пор как десять лет назад в России случился нанотехнологический бум, мы с нетерпением ждем обещанной революции — «умных» приборов, материалов и механизмов, с ювелирной точностью собранных из отдельных молекул и даже атомов. К сожалению, до сих пор разработать, пустить в массовое производство и с успехом применять молекулярные наномашины удалось разве что самой природе. Один из самых поразительных примеров этому дают жгутики обыкновенных бактерий.

Бактерии бывают разными — как полезными,так и смертельно опасными. Ученые считают,что к 2050 году смертность от бактерий может превысить число жертв онкологических заболеваний. Поговорим о десятке наиболее опасных из них.

1. Clostridium botulinum. Эта бактерия вызывает ботулизм — тяжелое заболевание, поражающее нервную систему человека. Больные ботулизмом погибают, как правило, от паралича дыхательной мускулатуры и последующей гипоксии. Считается, что чайной ложки ботулины достаточно, чтобы уничтожить население США. А 4 кг хватит на истребление всех жителей планеты.

Бактерии — наши друзья. Честно. Во всяком случае,большинство из них. И пусть нам трудно говорить об этих микроорганизмах как о чем-то хорошем,однако же нашему телу,особенно кишечнику,они ой как нужны,чтобы он мог функционировать эффективно. Да что там — по мнению микробиологов,мы на 90% состоим из бактерий! Но не все«соседи» так хороши: среди них есть как те,с которыми неплохо бы,наконец,подружиться,есть гадкие,но при определенных обстоятельствах безопасные,а бывают и совсем вредные,от которых одна нервотрепка.

Бывший инженер Nasa, а теперь YouTube-блогер Марк Робертс решил устроить интересный эксперимент, чтобы объяснить людям зачем мыть руки и поверхности. Он использовал специальный порошок, который должен был имитировать бактерии и вирусы на руках и других поверхностях. Вместе с Марком в эксперименте участвовали ученики 3-го класса.

Российские ученые из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН разработали материал для медицинских масок, который имеет высокую антибактериальную активность.

Может кто не в курсе, хотя мы и моем постоянно руки с мылом, чтобы они стали чистыми, но на самом деле мыло совершенно не убивает микробы на наших руках.

Российские ученые совершили прорыв в области экологии. Арктический научно-проектный центр шельфовых разработок официально получил патент на особый штамм бактерий, пожирающих нефтепродукты. В случае аварии они способны полностью очистить акваторию от нефтяных разливов.

Каким образом эти микроорганизмы с легкостью расправляются даже с самыми сложными загрязнениями?

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

Простейший одноклеточный организм оказался идеальным убийцей. Немногочисленные жертвы, в организм которых пробралась крошечная амеба обречены. Неглерию фоулера (Naegleria fowleri) называют амебой, поедающей мозг и никто не знает как ее остановить. Летом текущего года, спустя 10 дней после купания в озере, в возрасте 59 лет скончался житель Соединенных Штатов Америки. А на этой неделе власти Мексики сообщили о смерти 15-летнего юноши. Обе жертвы контактировали с одноклеточным организмом, который обитает в пресной воде.

Каждый живой организм нуждается в потреблении пищи, но в мире есть существа, у которых нет ни рта, ни пищеварительной системы. Например, к ним относятся плоские черви паракатенулы, которые обитают на дне морей в регионах с умеренным климатом. Не имея возможности напрямую потреблять питательные вещества, эти создания умудряются спокойно жить на протяжении 500 миллионов лет. А секрет их состоит в том, что внутри них полно бактерий Riegeria, которые и выделяют необходимые для жизни органические соединения.

Когда летом 1928 года Александр Флеминг обнаружил в своей лабораторной чашке Петри плесень Penicillium notatum, началась новая эпоха превосходства науки над природой. С тех пор антибиотики спасли миллионы жизней. Но ученые с самого начала знали, что срок годности этих лекарств ограничен. По мнению современных специалистов, которых цитирует Wired, эпоха антибиотиков подошла к концу.



Выработка бактериальной устойчивости к антибиотикам естественна и неизбежна. Благодаря удачной случайности у горстки бактерий окажутся гены, защищающие их от лекарств, и они не только передадут их по наследству, но и обменяются ими с соседями. Сегодня эпидемиологи получили возможность моделировать это явление на современных компьютерах. Согласно их новым данным, антибиотическая эра прошла, и теперь мы должны выяснить, как скоро устойчивые бактерии захватят мир и что могут сделать врачи, чтобы остановить их.

Космос — стерильная среда без бактерий, но внутри Международной космической станции они все-таки есть. Как бы не старались исследователи, вместе с космонавтами на станцию все равно попадают микробы и вирусы, которые в космических условиях опасны для космонавтов с ослабленным иммунитетом. Если учесть, что в замкнутом пространстве могут возникнуть и устойчивые к антибиотикам супербактерии, опасность увеличивается вдвойне. К счастью, новое антибактериальное покрытие, которое использовалось на станции последние несколько месяцев, оказалось весьма эффективным средством для их уничтожения.

Некоторые бактерии умеют генерировать электрическую энергию, и ученые намерены использовать их необычное свойство для создания электрохимических топливных устройств и очистки сточных вод. Как правило, необычные бактерии существуют в средах с низкой концентрацией кислорода — например, глубоко в шахтах и даже внутри живых организмов. Ранее для их обнаружения требовалось выращивать большие партии клеток и разрушать их, но исследователи из Массачусетского технологического института создали микрожидкостный чип, способный легко выявлять вырабатывающие электричество бактерии.

Любые живые структуры тем или иным способом «общаются» и передают информацию друг другу. Если мы говорим о бактериях, то они передают друг другу различные сигнальные молекулы. Группа ученых из Принстонского Университета (США) в ходе изучения особенностей этого взаимодействия обнаружила вирус, который может «подслушивать» эти сигналы, тем самым выбирая оптимальное время для атаки и даже сохранения жизнеспособности всей популяции своих сородичей.

Несмотря на то, что до начала первой миссии на Марс еще далеко, а о колонизации Красной планеты пока мы можем лишь мечтать, ученые уже разрабатывают различные варианты того, как обустроить четвертую планету от Солнца. Основной проблемой при колонизации Марса является отсутствие кислорода. Для решения этой проблемы предлагались самые разные варианты, но один из самых интересных недавно предложили ученые из Великобритании. Они предлагают заселить планету особыми бактериями, которые «сделают все сами».

Стоит ли нам трансплантировать себе фекалии дикарей, чтобы вернуть былое здоровье

Три года назад, теплой летней танзанийской ночью британский ученый Джеф Лич с помощью кухонной спринцовки трансплантировал себе фекалии охотника из племени хадза. Сложно сказать, что в этой истории интригует сильнее: пролог (зачем он это сделал?) или эпилог (что случилось потом?).

Поэтому мы расскажем все, что нам известно об этом сюжете, а заодно поговорим о том, зачем вообще изучают охотников и собирателей и не пора ли нам морально готовиться к подобным трансплантациям.

Ученые из Немецкого центра исследования рака (сокр. нем. DKFZ) впервые обнаружили антитела (иимуноглобулины), которые способны распознать и нейтрализовать разные микроорганизмы. Результаты исследования они опубликовали в журнале Nature Immunology.

Источник: ПостНаука
Автор: Михаил Гельфанд, доктор биологических наук, профессор, руководитель магистерской программы «Биотехнологии» Сколковского института науки и технологий (Сколтех), заместитель директора Института проблем передачи информации РАН, член Европейской Академии, лауреат премии им. А.А. Баева, член Общественного совета Минобрнауки, один из основателей Диссернета.

Вместе со Сколковским институтом науки и технологий мы сняли курс «Войны бактерий», посвященный эволюции устойчивости бактерий и вирусов и разработке препаратов для борьбы с ними. В этой лекции руководитель магистерской программы «Биотехнология» Сколтеха Михаил Гельфанд рассказывает о механизмах защиты бактерий от бактериофагов.

У всех существ, обитающих на земле, есть микроскопические паразиты — вирусы. Есть свои вирусы и у бактерий. Цикл размножения бактериальных вирусов неизбежно заканчивается гибелью микроба. Чтобы подчеркнуть такую особенность, один из первооткрывателей этого эффекта, Феликс Д’Эрель, придумал специальное название — «бактериофаги», в переводе с греческого — «пожиратели бактерий».
 

Когда вы были молоды, все говорили вам, что вы уникальны и индивидуальны. Идея индивидуальности существует уже много веков, но чем больше мы узнаем о наших телах, тем больше биологи подозревают, что микроорганизмы внутри нас означают, что мы скорее собрание триллионов организмов, нежели индивидуальные личности.

В феврале в журнале PLOS было опубликовано исследование, согласно которому микроорганизмы, обитающие в вашем рту, вашем желудке и на вашей коже «ставят под вопрос саму концепцию нашего «я».

«Бактерии… Из космоса… Не может быть!» Мне почему то это сразу напомнило недавний фантастический фильм — «Живое». Кстати, обратили внимание, что в нем командиром космической станции был российский космонавт. Но сейчас не об этом.

Российские космонавты обнаружили бактерии, обитающие на внешней поверхности Международной космической станции (МКС).
 

Когда Александр Флеминг вернулся из отпуска летом 1928 года, и обнаружил в своей лондонской лаборатории стол, заражённый плесенью Penicillium notatum, он начал новую эру превосходства науки над природой. С тех пор антибиотики, как открытые им лично, так и множество других, открытых благодаря его работам, спасли миллионы жизней и избавили огромное количество людей от страданий. Но с самого начала этой эры учёным было известно, что ей придёт конец. Они просто не знали, когда именно.

Одно из первых правил, которому обучают всех детей связанно с тем, насколько важно мыть свои руки. Мытье рук помогает предотвращать распространение болезней. Руки нужно мыть перед едой, после общения с животными, после посещения туалета. Особенно важно часто мыть руки, если вы взаимодействуете с новорожденными и потенциально уязвимыми пожилыми людьми. К сожалению, далеко не все из нас понимают важность мытья рук, а ведь в течение дня мы все бесчисленное количество раз дотрагиваемся до грязных вещей и предметов. Сегодня поговорим о наиболее грязных из них. О тех, с которыми мы контактируем ежедневно, но на удивление этого практически не замечаем.

С наступлением тепла хищники, обитающие в воде, начинают оживать. Озёра являются идеальной средой для бактерий, паразитов и прочих патогенных микроорганизмов. Понятное дело, мы ещё многого не знаем о подводных организмах. Тем не менее, та информация, которая уже известна учёным и исследователям, является крайне пугающей.

Американские ученые обнаружили, что пребывание в условиях симулированной микрогравитации вызывает у бактерий стойкие физиологические и генетические адаптационные изменения, улучшающие их способность к росту и формированию колоний. Результаты исследования опубликованы в журнале npj Microgravity.

Roberto Danovaro

Испанские и итальянские биологи обнаружили новый вид «волосатых» бактерий, Thiolava veneris. Микроорганизмы первыми заселили океаническое дно после недавнего извержения подводного вулкана. О необычной находке сообщается в Nature Ecology&Evolution.

Весна — время простудных заболеваний, поэтому многие из нас держат в аптечке упаковку антибиотиков «на всякий случай». Согласно опросу ВЦИОМ за 2011 год 48% женщин и 43% мужчин, а это почти половина россиян, считают, что вирусы, так же, как и бактерии, неустойчивы к антибиотикам.
Давайте же разберемся, что за зверь такой этот антибиотик, и для кого он опасен.

Исследователям удалось создать полусинтетический организм, который может самостоятельно воспроизводиться сколь угодно долго. Ранее бактерии с видоизмененной ДНК приходилось «подкармливать», чтобы они не теряли своих новоприобретенных свойств.

Ученые констатируют, что бактерии становятся все более устойчивыми к антибиотикам

Женщина заразилась во время отдыха в Индии.
В США женщина умерла от инфекции, которая оказалась устойчива ко всем 26 видам антибиотиков, доступным на территории страны.

Группа ученых из Италии и США исследовала связь бактерий рода вибрионы (Vibrio) с температурой морской воды, а также их влияние на уровень смертности людей. Биологи изучили образцы планктона, которые научное сообщество накопило за период с 1958 по 2011 годы. Сравнив содержание в планктоне бактерий с ростом температуры воды (на 1,5 °C за последние 54 года), ученые нашли корреляцию.

Все мы знаем, что зачастую микроорганизмы привыкают и приспосабливаются к воздействиям антибиотиков на них. Люди придумывают новые антибиотики и все идет по кругу. Однако не все так хорошо как кажется. Существуют варианты, когда человечеству будет нечего противопоставить приспособившемуся к лечению вирусу.

Бианка Ногради
BBC Future

Когда эпоха антибиотиков завершится, в мире станет страшно жить. Но избежать беды, наверное, все же возможно, пришел к выводу обозреватель BBC Future.

Резистентность к антибиотикам сформировалась задолго до того, как мы начали использовать их так часто и усердно, что эта привычка стала граничить с фанатизмом.

Готовить яйцо как самостоятельное блюдо в России начали несколько веков назад. А яичница долгое время оставалась праздничным блюдом.

XVII век в Европе по праву может называться «куриным». Выведено более 100 культурных пород кур. В России селекционные работы начнутся лишь в XVIII веке. До этого в крестьянских хозяйствах куры неслись нерегулярно, а яйцо было меньше современного почти в два раза. Чтобы приготовить относительно питательную еду, требовалось как минимум два десятка яиц.

Что есть «эволюция»? Прежде всего, это естественное развитие, сопровождающееся изменением генетического состава и адаптацией к окружающей среде. Другими словами, организмы постепенно мутируют для того, чтобы выжить в непростых окружающих условиях. И речь сейчас не только о животных, но и о бактериях, которые нас окружают. Учёные из Медицинской школы Гарварда сняли удивительное видео, наглядно демонстрирующее нам процесс эволюции бактерии кишечной палочки. Предлагаем вам посмотреть его.

Вот что только эти ученые не исследуют. Интересно, кто инициатор например таких тем для исследования?

Широко распространенное мнение о том, что если упавшую еду поднять быстро, хотя бы в течение пяти секунд, то она не успеет загрязниться, ошибочно. К такому выводу пришли ученые Ратгерского университета (штат Нью-Джерси, США), доказавшие, что бактериям порой надо менее секунды, чтобы перекинуться с пола на новый объект

Исследователи поставили эксперимент на четырех поверхностях ...

Индивидуальны все: рыбы, ящерицы и пауки. «Если оно шевелится, скорее всего, у него есть характер», утверждает Спенсер Ингли из университета Северной Каролины.

Японские ученые совершили открытие, доказывающее, что природа учится противостоять тому вреду, который ей причиняет человек. Ответом на загрязнение пластиковыми отходами стало появление бактерий, питающихся ими.

Польская пивоварня The Order of The Yoni запустила краудфандинговую кампанию по сбору денег на пиво из вагинальных бактерий.

Материал для брожения взят у чешской модели Александы Брендловой. Им нужно всего 150 тысяч евро.

«Представьте женщину своей мечты, ее чувственность, страсть…ее вкус. Теперь ваши фантазии исполнятся как по взмаху волшебной палочки и вы сможете объединить все это в одной бутылке пива. Вообразите пиво, каждый глоток которого — это рандеву с горячей дамой мечты, сколько вы бы заплатили за такое?», — гласит вступительная речь в обращении на сайте Indiegogo.

Группа ученых из Миссурийского университета науки и технологий (Missouri University of Science and Technology), исследуя микроорганизмы, живущие и размножающиеся в экстремальных условиях окружающей среды, обнаружили бактерию, способную в течение своей жизнедеятельности выделять водород. По словам ученых, их открытие предоставляет новые перспективы для развития энергетики будущего.

Сотрудники института Крейга Вентера сообщили о новом успехе на пути к созданию искусственных микроорганизмов с заданными свойствами. Используя разработанные ранее методы изготовления синтетических геномов и внедрения их в бактериальные клетки, исследователи создали жизнеспособную бактерию, геном которой содержит всего лишь 531 тысячу пар оснований и 473 гена — меньше, чем у любых существующих в природе микробов, способных к самостоятельному размножению.

^{B. pseudomallei под сканирующим электронным микроскопом.}

Источник: Naked Science

Возбудитель опаснейшей болезни способен десятилетиями выживать даже в дистиллированной воде и убивать зараженного человека за несколько дней. До сих пор заболевание считалось исключительно тропическим и отмечалось лишь в некоторых регионах Юго-Восточной Азии и Австралии, где ежегодно уносило жизни порядка 90 тыс. человек. Однако с недавних пор его стали фиксировать по всему миру.

"Небольшая" подборка фактов доказывающих, что американской правящей верхушке наплевать не только на весь остальной мир, но и собственных граждан. Сухие факты.

Животные, в том числе и человек, служат пристанищем для множества самых разнообразных микроорганизмов и бактерий. Некоторые из этих крошечных существ обеспечивают функции, например, пищеварения, а другие могут стать виновниками смертельно опасных заболеваний.
Микробиолог Мартин Блейзер из школы медицины при Нью-Йоркском университете определяет понятие «микробиом» как «совокупность всех микроорганизмов, которые живут в теле человека и взаимодействуют друг с другом и с самими собой». Некоторые из обитателей человеческого тела, в числе которых есть бактерии, грибки и различные простейшие одноклеточные организмы проявляют удивительные свойства. Вот несколько фактов о жизни внутри нас.

Человек сам превращает свой дом в настоящий рассадник токсинов и ядов, которые ежедневно отравляют наш организм. Мы едим, работаем, спим и пытаемся жить среди миллиардов микробов — и даже не стараемся с ними бороться.
Для очевидного примера, мы решили подготовить небольшую статью, в которой собрали несколько самых грязных мест любого дома. Уделите им немного больше внимания при следующей уборке и жить станет чище. Жить станет веселей.

Невидимые невооруженным глазом, но опасные и коварные бактерии и вирусы порой могут подстерегать нас в самых неожиданных местах.

Если вы думаете, что информация, собранная в этом выпуске, годится только для того, чтобы пощекотать нервы ипохондрикам, то это вовсе не так. «Предупрежден — значит вооружен!» Поэтому, возможно, после прочтения этих фактов у вас возникнет мысль лишний раз протереть свою компьютерную мышь или клавиатуру бактерицидной салфеткой. А это лишним не будет!

(Всего 12 фото)

1. Вирусы гриппа, оказавшись на банкнотах, могут прожить на них до 17 дней.

На самом деле до сих пор ведутся споры — считать вирусы жизнью или нет? Судите сами, вирус — это просто нуклеиновая кислота и белковый чехол для нее.
Все. Вирус не умеет сам есть, размножаться или радоваться жизни. Для этого нужно, чтобы его нуклеиновая кислота (ДНК) попала в чужую клетку. Такая себе переносная флешка, которая сама по себе ничего не значит, и для считывания информации ей нужен компьютер.

Цитирую:
"вне живого существа вирусы жить не могут и они превращаются в инертные кристаллы. Вот почему в науке до сих пор существует очень бурный спор по поводу вирусов: живое это всё таки или не живое, кристалл или вполне нормальное существо. Как бы то ни было однозначного ответа нет и очевиден факт, что это особая форма существования материи."
(с)