Чем бактерии — возбудители болезней отличаются от добропорядочных родственников

Международная команда учёных, возглавляемая исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего, школы медицины Сан-Диего и Института Джона Крейга Вентера, провела первое комплексное сравнительное исследование геномов всех 20 известных видов лептоспир (Leptospira), рода бактерий, некоторые виды которого вызывают смертельно опасные для млекопитающих (в том числе и человека) заболевания (лептоспироз).

Результаты исследования были опубликованы в февральском онлайн-выпуске журнала PLOS Neglected Tropical Diseases (Забытые тропические болезни). Были выявлены те адаптации и особенности инфекционных видов лептоспир, которые не только освещают их эволюционную историю, но также могут дать информацию для создания новых подходов к профилактике и лечению лептоспироза. Для изучения были взяты штаммы лептоспир, обнаруженные четырьмя международными лабораториями в 12 странах. В работе участвовали исследователи из Йельского университета, Калифорнийского университета в Сан-Диего, Корнельского университета и институтов Австралии, Франции, Англии, Нидерландов, Канады, Уругвая, Бразилии, Перу и Таиланда.

«Одной из увлекательных находок было обнаружение системы CRISPR-Cas на генетическом уровне только у патогенных лептоспир, но не у промежуточных или неинфекционных групп рода. Эволюционное приобретение CRISPR-элементов, которые обнаруживаются только у патогенных лептоспир, вероятно, способствуют адаптации к заражению человека. Значение этого наблюдения ещё предстоит изучить», — говорит Джозеф М. Винетц (Joseph M. Vinetz), директор Центра тропической медицины и здоровья путешественников Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Подробнее: http://22century.ru/med-n-health/22872

Львам вредит соседство с людьми

Когда в прошлом году охотник за трофеями в Зимбабве убил льва по кличке Сесил, это вызвало международный протест. Исследователи из Университета Южной Дании и Оксфорда пришли к выводу, что ещё много сородичей Сесила погибнут от рук человека, несмотря на природоохранный статус.

Учёные разработали математический метод анализа смертности львов (отдельно для самцов и самок). С его помощью они оценили возрастную смертность в двух популяциях африканских львов — в национальном парке Серенгети, где животные изолированы от людей, и в парке Хванге, где лев может столкнуться с человеком. Учёные обратились к предоставленным заповедниками данным о биологических циклах львов за 47 и 14 лет наблюдений соответственно. При построении модели они использовали сведения о поле, возрасте, месте рождения особей (на изучаемой территории или вне её) и т. д. Это позволило рассчитать показатель смертности, среднюю продолжительность жизни и возраст смерти для самок и самцов. Расчёты показали, что львы в Хванге часто гибнут по причинам, не зависящим от возраста — вероятно, от рук людей.

Подробнее: http://22century.ru/resurrection/22838

Поможет ли фотонный ускоритель добраться до Марса за сутки?

Портал Space.com опубликовал рассказ о проекте фотонного ускорителя, который позволит разгонять космические аппараты намного эффективнее, чем это делают реактивные двигатели. Согласно расчётам автора идеи физика Филипа Лубина, с помощью лазера зонд с полезной нагрузкой 100 кг можно разогнать до скорости 0,015 c, а Марса такой аппарат сможет достичь примерно за сутки. Особенно многообещающе представлены перспективы сверхлёгких зондов, которые, согласно расчётам, могут долететь до Проксимы Центавра за пару десятков лет. Однако у проекта имеются многочисленные слабые места, которые ставят возможность его практической реализации под сомнение.

В работе, опубликованной в 2015 году, профессор физики Филип Лубин (Philip Lubin) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре детально обосновывает возможность реализации фотонного ускорителя для разгона межпланетных космических аппаратов. Согласно его идее, на орбите Земли можно разместить несколько мощных лазеров DE STAR, которые ранее Лубин с коллегами предложили создать для уничтожения опасных астероидов. Направленный в сторону аппарата поток электромагнитного излучения (предлагается использовать длину волны 1,06 мкм, соответствующую коротковолновой области инфракрасного спектра), будет отражаться от его паруса и тем самым придавать аппарату колоссальное ускорение.

Подробнее: http://22century.ru/transportation/22887

Trace Gas Orbiter заправлен

Недавно мы публиковали видео, в котором Европейское космическое агентство показало основные этапы первой из двух миссий проекта ExoMars. Её запуск запланирован на пусковое окно 14—25 марта 2016 года, поэтому инженеры и учёные заканчивают последние приготовления. Европейское космическое агентство опубликовало фотографию процесса заправки Trace Gas Orbiter.

Проект ExoMars называют новой эпохой европейского исследования Марса. Планируется, что он будет состоять из двух миссий. Во время первой к Марсу отправят демонстрационный десантный модуль "Скиапарелли" (Schiaparelli) и исследовательский аппарат Trace Gas Orbiter. После семи месяцев полёта, в октябре 2016 года, "Скиапарелли" отделится от Trace Gas Orbiter и через три дня после этого совершит посадку на Плато Меридиана (Meridiani Planum). В этом время Trace Gas Orbiter начнёт совершать манёвры для выхода на орбиту Марса и через год аэроторможения в верхних слоях атмосферы приступит к выполнению научной программы.

Подробнее: http://22century.ru/space/22894

Кольца и три спутника за раз

НАСА опубликовало интересную фотографию, сделанную автоматической станцией «Кассини» (Cassini orbiter), которая уже без малого 12 лет является искусственным спутником Сатурна и изучает эту планету, её кольца и спутники.

На этот раз в объектив камеры станции попали сразу три спутника и часть колец Сатурна. На снимке спутник выше колец — Тефия (др.-греч. Τηθύς), более крупный спутник из тех, что ниже колец, — Энцелад (др.-греч. Ἐγκέλαδος), левее и ниже Эцелада виден Мимас (др.-греч. Μίμας). Расстояния от автоматической станции Кассини до спутников в момент съёмки примерно равнялись: до Энцелада — 1,35 млн км (полученный масштаб — 8 км/пиксель), до Тефии — 1,9 млн км (11 км/пиксель) и до Мимаса — 1,7 млн км (10 км/пиксель).

Подробнее: http://22century.ru/space/22957

Искусственный интеллект помогает Facebook принести миру интернет

Компьютерные инженеры Facebook разработали новый алгоритм искусственного интеллекта, который может распознавать артефакты человеческой цивилизации. Программа содействует компании в её стремлении предоставить интернет-услуги всему человечеству.

«Планетизация» Интернета

У Facebook есть сверхцель — чтобы в каждом обитаемом уголке Земли был интернет. Её осуществление также означает миллиарды потенциальных новых пользователей Facebook. Дело претворения этой амбициозной мечты в реальность досталось Connectivity Lab, подразделению интернет-гиганта, в котором работают эксперты самых различных компетенций.

Они должны спроектировать и построить по всему миру инфраструктуру, которая обеспечит универсальный интернет-доступ, — инфраструктуру, состоящую из спутниковых технологий, автономных дронов, лазеров и разных фантастических машин, которые будут бродить по миру и охватят ничего не подозревающие города и леса точками бесплатного беспроводного доступа.

Подробнее: http://22century.ru/computer-it/22949

Обнаружены новые ископаемые виды кенгуру

Учёные Квинслендского университета (University of Queensland), Музея Западной Австралии (Western Australian Museum) и Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) обнаружили новый род и два новых вида кенгуру, которые, возможно, являются предками всех современных кенгуру и валлаби. Новые виды были описаны по окаменелым останкам, найденным в прошлом веке в заповеднике окаменелостей Риверслей в австралийском штате Квинсленд.

Черепа, принадлежащие особям новых видов, обнаружил в коллекциях ископаемых Музея Квинсленда и Университета Нового Южного Уэльса один из кураторов Музея Западной Австралии доктор Кенни Травуйлон (Kenny Travouillon). После проведения измерений и сравнения черепов и зубов с уже известными видами, он и его коллеги поняли, что имеют дело с двумя новыми видами нового рода. Род назвали Cookeroo, в честь доктора Бернарда Кука, исследователя Музея Квинсленда, изучавшего эволюцию древних кенгуру Риверслея. Cookeroo включает виды Cookeroo bulwidarri (около 23 миллионов лет назад) и Cookeroo hortusensis (20—18 миллионов лет).

Подробнее: http://22century.ru/bio/22967

Канадский фантаст и публицист Кори Доктороу комментирует книгу Ли Филлипса о «жёсткой экологии» и солидаризируется с ним в критике «экологического левачества». По мнению Филлипса и Доктороу, если у левых вообще есть будущее, оно состоит в возвращении их прометеевского стремления обеспечить каждому человеку материальное благополучие и свободное время посредством технологического прогресса. То же касается и цивилизации в целом: наше будущее — развитие технологий.

Подробнее: http://22century.ru/docs/cory-doctorow

Где искать девятую планету?

Область, в которой следует искать гипотетическую Планету Икс, девятую планету Солнечной системы, сужается. Французские астрономы опубликовали работу (журнал Astronomy & Astrophysics), в которой для определения местоположения новой планеты используются данные, полученные станцией «Кассини».

Константин Батыгин и Майк Браун определили, что на объекты пояса Койпера оказывает влияние планета массой порядка десяти земных масс, которая движется по эллиптической орбите (большая полуось порядка 400—1500 а. е., эксцентриситет порядка 0,5—0,8, наклон орбиты около 30°). Но в работе Батыгина и Брауна нет указаний на то, в какой точке своей орбиты находится Планета Икс сейчас. Обнаружить настолько удалённый от нас объект, не сузив область поиска, практически невозможно.

Подробнее: http://22century.ru/space/23008

Генная терапия ВИЧ: на мышиной модели показана возможность полного удаления вируса из клеток

Объединённая команда немецких учёных из научных центров Гамбурга и Дрездена продолжает совершенствовать и модифицировать один из методов генной терапии ВИЧ, предложенный ранее. Теперь от экспериментов на клеточных культурах исследователи перешли к опытам на мышах со своим новым препаратом.

Существующие лекарства сдерживают распространение ВИЧ, но не способны полностью вылечить пациента, поэтому требуют пожизненного приёма. Поскольку они недёшевы, обладают побочными эффектами и не всегда помогают, потребность в эрадикации (то есть полном удалении) вируса велика. Две основные проблемы эрадикации вируса — это его изменчивость и наличие резервуаров латентной («спящей») инфекции — главным образом, в Т-лимфоцитах памяти, но также и в центральной нервной системе и других органах.

Подробнее: http://22century.ru/med-n-health/23046

Лекция Сергея Маркова «Искусственный интеллект: история и перспективы»

В своей популярной лекции автор одной из сильнейших российских шахматных программ, специалист по методам машинного обучения и основатель портала 22century.ru Сергей Марков расскажет об истории и современном состоянии дел в области искусственного интеллекта.

Что объединяет древний антикитерский механизм и суперкомпьютер Deep Blue?

Действительно ли машины выигрывают у людей в шахматы благодаря феноменальным вычислительным способностям?

Какие напитки употребляли изобретатели первой искусственной нейронной сети и какую роль сыграла поэзия в истории кибернетики?

Скоро ли с конвейера сойдут первые машины, которым будет позволено убивать людей, и кто поможет нам выжить среди этой смертной любви?

Об этом и многом другом на 48 слайдах за 128 минут.

Первая научно-популярная библиотека.
11 марта 2016 года.
19:00.

Вход свободный.

Подробнее: http://22century.ru/notes/sergei-markoff-ai

Разработан высокотехнологичный собачий ошейник

Технологический стартап KYON представил высокотехнологичный собачий ошейник. Встроенные сенсоры позволяют хозяину отслеживать состояние собаки и найти животное, если оно потеряется.

«Мы начали работать над KYON с небольшой командой инженеров около двух с половиной лет назад, — рассказывает организатор стартапа Леон Йохай (Leon Yohai-Giochais), — У меня есть пёс, мальтийская болонка по имени Чарли, и я хотел иметь возможность общаться с ним. Маленькие собачки общаются не так хорошо, как более крупные породы, поэтому я хотел знать, когда ему нужно гулять, когда ему слишком жарко, а когда слишком холодно — я хотел точно знать, что с ним происходит».

В ошейник встроены акселерометр, высотомер, термодатчик, датчик воды, GPS, GSM и ультразвуковой свисток. Он также оснащён LED-дисплеем, а Wi-Fi- и Bluetooth-модули позволяют KYON связываться с домашней базой и мобильным приложением. Эти технологии призваны защитить животное, например, помочь избежать теплового удара или предотвратить собачью свару.

С помощью мобильного приложения хозяин может установить на карте границы своего жилища, чтобы система могла определить, когда собака покинула его. Если собака дома, ошейник связывается с базой и регистрирует, что животное в безопасности, а когда владелец выводит собаку на прогулку, роль базы выполняет его мобильный телефон с приложением KYON.

Подробнее: http://22century.ru/gizmos/23083

Открыт наиболее тяжёлый кандидат в тетракварки

Международная коллаборация DZero сообщила о наблюдении новой элементарной частицы, состоящей из четырёх кварков. Частица, получившая предварительное название X(5568), является самым тяжёлым кандидатом в тетракварки. Кроме того, у неё все четыре кварка имеют различные ароматы, в то время как остальные известные кандидаты обладают хотя бы двумя кварками с одним и тем же ароматом.

Кварки — фундаментальные элементарные частицы, участвующие в сильном взаимодействии. Явление конфайнмента заключается в невозможности изолирования обладающих цветовым зарядом («цветом») кварков (и глюонов): существовать могут лишь структуры с нейтральным цветовым зарядом. Простейшими из таких структур (адронов) являются мезоны, состоящие из кварка и антикварка с одинаковым «цветом», и барионы, каждый из которых состоит из трёх кварков (либо трёх антикварков) с различными «цветами» — красным, синим и зелёным, что вместе даёт нейтральный белый «цвет».

Возможны и более сложные состояния: тетракварки, каждый из которых состоит из двух кварков и двух антикварков, а также пентакварки, которые можно представить как сочетание бариона и мезона.

Подробнее: http://22century.ru/matery/23104

Активность ферментов митохондрий клеток кожи снижается с возрастом

Прорыв в понимании процесса старения клеток кожи человека открывает путь для создания новых методов борьбы с симптомами старения.

Учёные из Университета Ньюкасла определили, что активность ключевых метаболических ферментов митохондрий клеток кожи человека снижается с возрастом. Статья об этом опубликована в Journal of Investigative Dermatology. Речь идёт о митохондриальном комплексе II (сукцинатдегидрогеназе), количество которого, как показывает данное исследование, уменьшается в клетках кожи с течением времени.

Руководитель исследования Марк Берч-Мейчин (Mark Birch-Machin), профессор молекулярной дерматологии в Ньюкаслском университете (Newcastle University), говорит:

«Когда наши тела стареют, мы видим, что "батареи" наших клеток слабеют, снижается выработка биоэнергии, увеличивается количество вредных свободных радикалов. Этот процесс проявляется в виде тонких линий, морщин и дряблости кожи.

Наше исследование показывает, впервые для человеческой кожи, что с течением лет происходит снижение активности ключевого фермента метаболизма в "батареях" клеток кожи.

Этот фермент является важным элементом двух важных путей выработки энергии в клетках организма, и снижение его активности способствует подавлению клеточной активности и процессу старения кожи.

Наше исследование означает, что мы нашли определённый биомаркер, цель для разработки методов диагностики и омолаживающих процедур и косметических средств, которые помогут противостоять энергетическому упадку.

Открывается возможность найти омолаживающие процедуры, которые могут быть адаптированы к определённому возрасту и по-разному пигментированной коже».

Подробнее: http://22century.ru/med-n-health/23103

Автономный Google car впервые оказался виновником ДТП

Самоуправляемый автомобиль проекта Google self-driving car стал причиной дорожного инцидента в Калифорнии, США. «Гугломобиль», совершая манёвр на трассе, ударил обгонявший его автобус. Представители проекта, являющегося частью корпорации Alphabet Inc., признали свою ответственность за случившееся и пообещали улучшить алгоритмы, управляющие автомобилем.

Инцидент произошёл 14 февраля в Маунтин-Вью. Самоуправляемый Lexus RX450h предпринял попытку объехать несколько мешков с песком на широкой трассе.

При возвращении на полосу гуглкар ударил приближающийся сзади автобус в бок, повредив своё левое переднее крыло и колесо, а также один из датчиков. В результате инцидента никто не пострадал.

Подробнее: http://22century.ru/transportation/23149

Неандертальцы: добавим огоньку

Рассказывает Александр Соколов:
Февраль ознаменовался сразу двумя интересными открытиями, связанными с неандертальцами. Первая новость уже успела облететь российские СМИ: ещё один штрих к взаимоотношениям между неандертальцами и нашими предками — сапиенсами! То, что все мы (кроме африканцев) немножко неандертальцы, — широко известно. Когда-то неафриканцам досталось немножко неандертальской ДНК. По оценкам генетиков, произошло это примерно 47—65 тысяч лет назад.

Теперь же генетики проанализировали геномы алтайских неандертальцев и денисовцев, а также двух неандертальцев из Испании и Хорватии. Что же выяснилось? Не только они нам, но и мы им передали свои гены. Точнее, дело обстоит так: некая популяция сапиенсов, которая вышла из Африки 100 тысяч лет назад, оставила свой след в геноме алтайской неандерталки. Однако подобных следов не обнаружено в ДНК денисовцев и неандертальцев Европы. Запутанная история! Получается, контактов с неандертальцами было как минимум два: один 100 тысяч лет назад, а другой на 50 тысяч лет позже. Посмотрим, какие еще сюрпризы готовят нам генетики.

Вторая статья, как мне кажется, не менее интересна. Она только что опубликована в онлайн-журнале Scientific Reports. Речь в статье идёт о невзрачных чёрных кусочках оксида марганца, в изобилии встречающихся на неандертальских стоянках.

Подробнее: http://22century.ru/bio/23140

Пауки связывают партнёров во время секса

Пауки вида Pisaurina mira демонстрируют необычное брачное поведение. До и в процессе спаривания самец оплетает ноги самки паутиной. Учёные из Университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska-Lincoln) пришли к выводу, что эта стратегия помогает паукам избежать посткоитального каннибализма. Результаты исследования опубликованы в журнале Biology Letters.

Поедание себе подобных среди насекомых и паукообразных не редкость. Самки некоторых видов предпринимают попытки съесть самца и до, и после спаривания. Это поведение эволюционно оправдано: например, у пауков Dolomedes tenebrosus пожирание самца ведёт к увеличению потомства, веса плода и выживаемости. Вид Pisaurina mira тоже относится к животным-каннибалам. У половозрелых самцов этого вида ноги, по отношению к размеру тела, больше, чем у самок, и они используют их, чтобы оплести брачных партнёрш и обездвижить их. Раннее уже высказывались предположения, что необычное поведение самцов Pisaurina mira помогает им избежать участи быть съеденными, но напрямую эту догадку не проверяли.

Исследователи из Университета Небраски решили испытать гипотезу, а заодно узнать, как длина ног и величина тела самцов влияют на успех спаривания и на способность избежать предшествующего совокуплению каннибализма. Для эксперимента отобрали неполовозрелых пауков вида Pisaurina mira. Самцов разделили на две группы. 16 особей первой группы лишили возможности плести сети, заклеив прядильные органы силиконом. 15 самцов второй группы никаким манипуляциям не подвергали. Затем особи обеих групп спаривались с самками случайного размера. Для каждого самца учёные определяли успех копуляции и количество вхождений, а также отмечали число случаев каннибализма до и после спаривания.

Подробнее: http://22century.ru/bio/23156

Искусственные сперматиды — «золотой стандарт»

Они не могут плавать. Но искусственно выращенные клетки мыши, похожие на почти созревшие сперматозоиды, — лучшие на данный момент сперматозоиды «из пробирки», впервые соответствующие сформулированным в 2014 году требованиям «золотого стандарта».

Полученные в лаборатории клетки (генерировались из эмбриональных стволовых) напоминают сперматиды, круглые клетки, которые после цикла структурных изменений превращаются в хвостатые сперматозоиды. Успеха достигла научная группа Нанкинского медицинского университета (南京医科大学) в Китае. Цзяхао Ша (Jiahao Sha) и его команда показали, что выращенные клетки могут оплодотворить яйцеклетку мыши «в пробирке». Потомство, появившееся на свет, оказалось здоровым и способным к дальнейшему размножению.

Подробнее: http://22century.ru/med-n-health/23161

Предложение ФАС производить лекарства без согласия держателя патента не противоречит международным нормам

1 марта «Ведомости» сообщили, что Федеральная антимонопольная служба (ФАС) предлагает разрешить производство лекарств без согласия обладателя патента. Сообщение вызвало широкий резонанс в российских СМИ.

Действительно, с 26 февраля по 14 марта на публичном обсуждении находится проект закона, направленного против иностранных компаний, которые, злоупотребляя «своим доминирующим положением», отказываются производить или поставлять на территорию России лекарства и изделия медицинского назначения. В качестве решения предлагается использование объекта патента без разрешения правообладателя. Такой закон, насколько можно судить, не противоречит нормам международного права, а именно — Соглашению ТРИПС (Agreement on Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights, Соглашение по торговым аспектам прав интеллектуальной собственности), которое входит в пакет документов ВТО.

В статье 31 ТРИПС говорится, что «в случае крайней необходимости» компания, уполномоченная государством, может использовать объект патента без разрешения правообладателя. При этом правообладателю должно выплачиваться вознаграждение с учётом обстоятельств и экономической стоимости разрешения. Этот механизм называется принудительным лицензированием и рекомендован Декларацией Доха по защите здоровья населения. Поэтому обвинения некоторых критиков в «пиратстве» и «воровстве» со стороны государства в данной ситуации безосновательны.

Подробнее: http://22century.ru/commerce/23195

У гигантского вируса обнаружена собственная иммунная система

Французские биологи нашли у гигантского вируса Acanthamoeba polyphaga mimivirus систему, аналогичную CRISPR/Cas и отвечающую за иммунную защиту простейших организмов. Наличие этой системы, ранее обнаруженной лишь у простейших живых существ — бактерий и архей, позволяет отнести Acanthamoeba polyphaga, известный также как мимивирус к отдельной форме жизни, наряду с эукариотами (организмами, обладающими клетками с ядром), бактериями и археями. Работа по поиску иммунной системы у представителя мимивирусов была проведена Дидье Рау (Didier Raoult) и его коллегами из университета Экс-Марсель, а её результаты опубликованы в Nature.

Существование вирофагов — паразитов крупных вирусов — было обнаружено в 2008 году. Это и подтолкнуло авторов исследования к поиску механизма иммунной защиты у гигантских вирусов. В качестве тестового вирофага Рау с коллегами использовали недавно открытый замилон (Zamilon). От других вирофагов замилон отличается тем, что поражает лишь две из трёх линий мимивирусов. Учёные предположили, что иммунитет третьей линии связан с наличием в геноме «отпечатков» вирусной ДНК.

Принцип работы системы CRISPR заключается в сохранении информации о вирусных и плазмидных атаках на клетку. Фрагмент генома встраивается в ДНК клетки, что обеспечивает иммунитет от чужеродной ДНК.

Подробнее: http://22century.ru/bio/23221