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 За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.
Подобно летучим мышам, ориентирующимся в темноте, человек тоже может полагаться на эхо от звуковых сигналов, например щелчков языком, чтобы оценить расстояние до объектов. Как показало новое исследование, эхолокация — это навык, которому можно научиться.
Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
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