Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
ИИ нашел в ДНК вымерших видов людей пептиды для борьбы с современными микробами
Медицина имеет все шансы проиграть в «противостоянии щита и меча» с бактериями. Безответственное использование антибиотиков приводит ко все большему количеству микроорганизмов, устойчивых даже к самым современным препаратам. Американские биоинженеры предложили искать оружие против инфекций в прошлом нашего вида: они обратились к ДНК неандертальцев и денисовцев в поисках антимикробных молекул. И проверили их эффективность на современных возбудителях инфекций.
Новое исследование базируется на довольно простом предположении. Бактерии эволюционируют очень быстро и постоянно вырабатывают новые способы противостояния молекулам, которые способны нарушить их развитие. Но в основе этого их преимущества — сравнительно небольшой геном. Его размер не может увеличиваться до бесконечности, и постепенно естественный отбор «выкидывает» из ДНК бактерий те последовательности, что более не нужны. Среди таких фрагментов могут быть отвечающие за устойчивость к молекулам, которые больше не встречаются в среде обитания бактерий. Но это не означает, что когда-то в прошлом они не были эффективны.
Люди тоже эволюционируют, просто существенно дольше. И геном человека точно так же может терять кодирующие последовательности, отвечающие за естественные антибиотики — антимикробные пептиды. Наши организмы вырабатывают их в ответ на появление возбудителя инфекции. Логично предположить, что многие десятки тысяч лет назад древние Homo встречались с предками современных бактерий. И в процессе этой борьбы появлялись антимикробные пептиды, которые в наших организмах уже не вырабатываются за ненадобностью, потому что с течением времени их эффективность радикально упала. Но ведь и бактерии о них уже «забыли».
Именно в таком ключе рассуждают авторы научной работы, опубликованной недавно в журнале Cell Host & Microbe. С ее препринтом (неотрецензированной версией) можно ознакомиться на портале bioRxiv, но главное помнить, что в нем могут содержаться ошибки или неточности.
Американские исследователи применили машинное обучение, чтобы выделить в геномах современных людей, денисовцев и неандертальцев участки, кодирующие антимикробные пептиды. Затем они выбрали те из них, что встречаются только у наших древних предков. Эти фрагменты ДНК проанализировали в симуляции на потенциальную эффективность по основным критериям антимикробной активности.
На следующем этапе наиболее многообещающие древние пептиды синтезировали и поместили в пробирку с Acinetobacter baumannii (ацинетобактерия Баумана). Это частый возбудитель госпитальных инфекций — менингита, пневмонии, бронхита, заражения ран, инфекций кровотока и урологических. Завершал цикл экспериментов опыт с живыми тканями мышей. В итоге как минимум шесть архаичных антимикробных пептидов показали эффективность против современных штаммов патогенного микроорганизмы.
Тем не менее медицинского прорыва пока не получилось. Выделенные из генома предков человека пептиды подавляли развитие бактерий, но лишь в чрезвычайно высоких концентрациях. Однако исследование и не ставило целью найти новый антибиотик: основной задачей было проверить реалистичность такого подхода. Это удалось доказать.
Авторы статьи предположили, что в ближайшее время ДНК древних людей станет одним из важных направлений поиска антимикробных соединений. В своей работе они затронули лишь небольшую часть генома. К тому же необязательно использовать архаичные пептиды «как есть», они могут стать основой для синтеза совершенно новых препаратов, атакующих бактерии одновременно и архаичными методами, и современными.
Telegram 
Дзен 
VK Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.
Фотополимер — специальный пластик для высокоточной 3D-печати. Часто применяется в ювелирном деле, медицине и особенно в литейной промышленности, позволяя создавать сложные детали с внутренними каналами, например, турбинные лопатки. Однако в процессе термообработки до 450°C, необходимой для выжигания прототипа, материал расширяется, вызывая микротрещины в керамической форме. Это приводит к браку при заливке металлом. Применяемые сегодня расчетные модели не учитывают, что при нагреве меняется вязкоупругое поведение фотополимера — сочетание его упругости и способности течь, — что и вызывает ошибки прогнозирования и производственные дефекты. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую программу, которая принимает в расчет оба этих ключевых параметра и предсказывает поведение пластика на 97%.
Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии